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我们的大脑拥有1000亿个神经元。这些相互连接的神经元给我们带来感官体验、运动、思想、感知和记忆。当神经元向另一个神经元传递信号时，它会在相互接触的部位——突触释放化学信使——神经递质。依靠神经递质和受体，突触可以激发（打开）或抑制（关闭）下一个神经元。根据突触是否被激发或被抑制，接收神经元将获得启动或停止功能的信息。如果信息是兴奋的，接收神经元就会将信息沿着它的轴突传递到下一个突触，以此类推。一个神经元可以有多达一万个突触，并且每秒能够传递一千个电脉冲。
信号沿轴突传递。覆盖在轴突上的髓鞘可使轴突绝缘，提高神经传导速度。髓鞘还有助于缩短突触的恢复时间，增加神经元传导信息的频率。
婴儿刚出生时，脑干的髓鞘就已完全发育，因此脑干可以控制呼吸和心跳等重要的生理功能。大脑其他区域的连接发生在婴儿出生后，从运动和感觉区域开始。当这些区域的髓鞘完成发育，婴儿可以处理基本的感官信息。参与语言和精细运动协调区域的髓鞘也将在随后的几年完成发育。直到二十几岁时，额叶的髓鞘才发育完全。若没有这些绝缘连接，我们可以判断，来自杏仁核的恐惧和压力的信号就很难传递给额叶皮层。对于青少年来说，他们的大脑尚处在神经连接阶段，这就意味着有时候他们无法应对危险。
在早期发育的关键时期，当兴奋性信号突出时，皮质中会形成大量突触。在这个时期，学习记忆最为牢固。这就是为什么青少年能够快速掌握新事物的原因，也解释了为什么像癫痫这样的疾病多发于儿童时期而不是成年期。抽搐是癫痫的主要症状，是由过多的脑细胞同时激发，产生兴奋，而抑制物过少无法与其相平衡引起的。