大脑，是由最早期胚胎表面形成的空心小管发育而来。小管前部的细胞增殖的较快，这部分之后膨胀成为胚胎大脑。
新制造出来的细胞转变成为未成熟的大脑神经元。在胚胎大约四周大的时候，这些神经元会迁移到它们的目的地，发育出树突和轴突，形成神经突触连接的雏形，而这些连接，之后将会发育成数以万亿计的神经连接。
这些内部的神经连接在发育的时候，并没有事先规划好的蓝图。首先，胚胎大脑会产生出远远超过实际需要数量的神经元和神经突触，使得它们可以通过竞争和跟环境的互动，来雕琢每个人大脑独特的神经网络。
在这个过程中，大约有一半的胚胎神经元，最终将因为没有能够成功建立起有效连接而凋亡。另外那些幸存下来的神经元，它们的轴突外面就会被胶质细胞包裹上，这个过程叫做髓鞘化。
因为大脑的神经元需要远距离传输信息，比如从前额叶传到中间的内侧颞叶，或者从后面的枕叶传递到侧面的颞叶。而髓鞘化就像是电线周围包了一层橡胶绝缘层一样，可以让神经纤维的信息传输速度和质量都大大提高。
我们出生时就拥有了一生中能拥有的几乎所有神经元，接着在我们生命的头15个月左右，神经元之间的神经突触连接数量达到最大。再接着大脑发育过程开始大幅修剪这些错综复杂的神经连接，直到青春期结束。
大脑的动态可塑性机制产生于胚胎时期，这一可塑机制在出生后甚至到成年后都持续起作用。神经的可塑性，使得大脑神经元和神经网络可以适应不断改变的外界环境。直到不久前，20世纪的人们还认为神经形成仅仅发生在婴儿刚刚出生时以及早期的童年，之后大脑结构就被固定了。今天我们知道，大脑一生之中都在被新的神经形成修改着。在成年哺乳动物的大脑海马体和嗅球区域，神经元的再生能力会一直保留。
大脑中新的神经元形成改变着大脑的布线图，因为新出现的神经元会形成新的突触，并且需要整合进已有的大脑网络。现在为止一个流行的理论认为，距离遥远的神经元之间，通过共同产生同步的放电活动，来向对方伸出神经突触，最后连接在一起。不过，科学家至今为止，还没能够理解神经形成具体的过程是怎么样的，以及它最主要的功能是什么。
Lenroot and Giedd (2006)
在六岁的时候，一个孩子的大脑体积已经达到了他一生中最大值的95%。但是，大脑达到最大体积，并不等于大脑成熟。事实上，我们人类的大脑可能要到30岁左右才完全发育成熟。
女孩的大脑体积在11.5岁达到最大值，而男孩在14.5岁达到最大值。不过大脑体积和智商并没有直接关系。
Lenroot and Giedd (2006)
上图的黑色实线部分是男生的大脑灰质体积，虚线是女生的大脑灰质体积。不同的大脑区域发育速度不同，负责运动功能的大脑顶叶（parietal lobe) 相对较早发育成熟，而负责语言、执行功能的颞叶、额叶，相对较晚发育成熟。
事实上，大脑灰质体积在人类整个童年时期都会逐渐增加，在青少年期到达顶峰，接着逐渐缩小到成年大脑的体积。从青少年时期到成年，大脑体积的收缩看起来很奇怪，但是实际上，反映的是大脑修剪没用的神经突触，和加强有用的突触，来适应环境。法国科学家研究了从新生婴儿到91岁老人的大脑切片，发现额叶（大脑前部，负责抑制和整合想法）的突触密度直到30岁左右才逐渐稳定。也就是说，我们的大脑发育，可能到30岁左右才稳定下来。
科学家对于成年人大脑的海马体中的神经形成了解的稍微多一些。这个区域是我们空间记忆形成的中心。当我们在一个新的环境中学习认路的时候，海马体就会被激发而产生出新的神经元。新的海马体神经元和突触一旦整合到大脑原有的神经网络中去，就可以提高大脑空间记忆能力，甚至带来海马体之后的进一步成长。
一个最典型的例子，就是研究发现，出租车司机海马体会比一般人大。这个研究发现意味着，练习某一种大脑功能，就可以让负责这个功能的脑区成长。比如你不停地练习手指的灵巧程度，你的大脑中负责手指活动的脑区就会有更多的神经纤维连接，地盘可能也会变得更大。我们的大脑在人的一生中都是可以改变的，并且对环境有着积极的反应。不断地练习大脑，可以让你在人生（不可逆的）衰老中变得睿智（可选择的）。
大脑的发育是基因和环境共同作用的结果。对于这一内外共同作用机制，我们一个常见的误解是：我们大脑某个特征究竟是因为基因，还是因为环境？
事实是，把某个特征非此即彼地归因为基因或是环境都是错误的。基因组本身无法包含大脑单独成长发育所需的所有基因。在长期进化下，基因学会了从环境中开采信息，环境中的信息帮助大脑精细调节神经网络的发育。
参考文献：
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