在嬰兒出生時，控制心跳、反射和呼吸的基本結構已在腦中形成。然而在大腦皮質的絕大部分區域，神經元彼此之間才剛剛開始發生聯系，并逐漸完成大腦所需的1000萬億個突觸，而這一切還要取決于嬰兒所處的環境與他的感覺經歷。
嬰兒通過反復感受聲音、圖像、質料、表情、語言和因果推理，使神經元不斷受到強化，最終形成永久的聯結。為了維持眾多的聯結，兒童的大腦必須消耗更多的能量，這時，豐富的營養對于維持大腦的發育非常必要。
神經聯結形成突觸。神經細胞上有一些看似樹枝的樹突，樹突的末端還有一個類似鈕扣的軸突。一個神經細胞的軸突和另一個神經細胞樹突上的軸突相聯結，就形成了典型的突觸。不過，這種聯結也可以在兩個神經細胞的樹突之間或軸突與樹突之間形成。
神經聯結能傳遞，并且這種傳遞不是任意的。不同神經細胞的樹突和軸突以一定的化學物質為中介彼此吸引，形成特定的聯結，并將重要信息傳輸到大腦。否則的話，當你在踢足球時，本應抬右腳，常常卻會鬼使神差地伸出了左腳。經科學測量，發現每個細胞具有1.5萬到20萬不等的突觸。數量之驚人，令人難以想象。
在大腦里存在著1000萬億個突觸，如此多的神經聯結看上去似乎太多了。實際上，神經細胞彼此之間也在相互競爭。一方面是為了爭奪地盤，占據接觸空間；另一方面為了從傳入的電信號中獲得足夠的刺激，以便形成永久的聯結。如果一個神經細胞沒有成功地占到一塊好“地盤”，它就會死掉。在嬰兒出生前，大腦皮層神經細胞的死亡率為50%；直至嬰兒21個月時，突觸的死亡率仍達到40%。出生后，外界環境和經歷使得突觸適當減少，從而使兒童能夠適應他自己的環境。
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