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从婴幼儿阶段开始，人脑就会快速发育。首先是大脑皮层的发育，我们会发现，随着大脑当中运动皮层，也就是和身体运动能力有关的脑区的不断发展，婴儿手指的运动越来越灵活，从原来只会简单地抓、握，到能够握住奶瓶喝奶，再到能够用拇指和食指轻轻松松地把很小的玩具捡起来。其次，人脑两半球功能的专一化也在发展，表现为左脑更多负责思维中的逻辑性、理性因素和语言表达能力，而右脑更多负责创造性思维、情感和直觉反应。最后，各脑区彼此之间的连接也更为协调和紧密了。
到了小学阶段，虽然脑的发展速度不如婴幼儿期那么快，但小学生大脑的发展，仍然快于身体其他部分的发展。比如一年级6岁左右的儿童，脑约重1200g。到了二三年级，也就是儿童七八岁的时候，脑的重量基本到达1400g，已经接近成人的脑重量。脑中负责接收信息的神经元和负责传递信息的神经递质也变得越来越“专业化”，表现为只负责传输某一类型的信息，比如和语言相关的或和运动相关的信息，因此也逐渐成为“专业工作者”。从可观察的外在表现来看，我们会发现儿童的行为和思维越来越灵活，反应越来越快。这些变化都得益于脑的快速发展。
到了中学阶段，青少年的脑仍然处于快速发展的时期。主要体现在脑结构的精细化与功能的完善上。我们前面提到儿童的脑在六岁时，重量已经达到成年人的90%。到小学毕业的时候，儿童的脑重量已经基本和成年人相当。到中学阶段，青少年的脑发育主要集中在神经连接的复杂化和精细化上。由于神经结构的变化，神经冲动传递的速度在中学初期开始显著提升，所以青少年在进入中学后，反应速度也更快了：比如他们在接受新知识的时候，学得更快；对于一些简单刺激的反应（比如说听到发令枪响要起跑的速度）也更快了。
这些显著的变化，和突触的修剪有着密切的联系。研究者观察并记录了婴儿刚刚出生时、6岁时和14岁时这三个不同的发育阶段大脑皮层的突触密度，发现：出生时突触密度最低，很多神经元之间尚未形成连接；6岁时突触密度到达顶峰；14岁时突触密度再次降低。
我们可以借助“雪地走路”的比喻来理解突触的修剪过程：在一场大雪过后，地上铺满了厚厚的雪，以至于根本看不到路。这时，一片空地上，有一些人走了过来，走出了几条不同的路，随着走过来的人越来越多，路也变得多了起来。但最后只有几条主要的通路，由于更加便利、省时、通畅，最容易被人们接纳，于是走的人越来越多，而其他的路由于走的人越来越少，慢慢地又被大雪重新覆盖。
结合人脑突触修剪的过程，再看儿童青少年的成长过程，发现同样如此：开始时婴幼儿对外界接触很少，大脑皮层没有形成网络；6岁左右，大量的生活接触让幼儿脑中形成了各种网络，但在随后的经历中，有一些对生活和学习并没有太大的用处，因此没有得到足够的强化，于是便自然而然地慢慢消失了。而那些最后留存的主要干线，就是成长的必经之路，形成了非常重要的学习、生活和工作必备的神经网络。
我们经常听到儿童某种能力的发展具有关键期。的确如此，所谓关键期的最主要工作，其实就是形成相关能力的神经网络。在这个关键的窗口期，如果脑获得了某种类型的输入信息，创建并巩固了相应的神经网络，个体也就发展出了相应的能力。之所以被称为“关键期”或“窗口期”，是因为在这个时期学习某种知识或掌握某种技能的速度很快，能够起到事半功倍的作用。
比如，8岁之前是学习各种运动技能的最佳时期，我们看到的奥运会金牌得主或者某项竞技运动世界级顶尖选手，基本在8岁之前就开始勤学苦练了。
词汇学习的关键期从出生后2个月左右就开始了，此时的婴儿开始咿咿呀呀。8个月左右婴儿开始掌握简单的词汇，会叫爸爸妈妈。18—20个月大的时候，婴儿脑中的语言区变得非常活跃，一天甚至能学会十多个词语。在词汇发展的关键期，父母，尤其是父亲和婴儿的谈话有助于词汇量的扩充。而帮助他们掌握较为丰富词汇量，并且懂得大多数词的意义，对于入学之后的阅读和学习都非常重要。
口语发展的关键期从出生就开启了，基本在10—12岁合拢。也就是说，在这个年龄之后，一般来说个体无法再习得语言。比如我们听说过和狼群一起长大的“狼孩”，即便回到人类社会的正常生活环境中，依然很难学会人类的语言。
学习外语的关键期大约在出生后9个月到8岁。在这个阶段学习一门第二语言，通常能够更加快速地掌握正确的语音，对于语义和语法的理解也更容易。虽然8岁之后也仍然可以学习某种语言，但想要达到该语言母语使用者的熟练程度，相较之下难度会更大。
阅读能力发展的最佳时期是3岁到12岁。在这个阶段鼓励儿童多读书，对于未来应对各种需要“理解意思”的学习和生活任务，都大有益处。
学习乐器的关键期根据个体运动技能的发展程度不同有所差异。比如两三个月大的婴儿虽然可以随着音乐东摇西晃，但此时运动能力的发展还不够。而3岁左右的儿童通常可以灵巧地应用双手，在随后恰当的时间，就可以尝试弹奏钢琴等乐器了。
当然，有一些能力的关键期开始得较晚。比如自控能力的发展大约从六七岁开始，并一直延续到20多岁，这和负责自控能力发展的前额叶发育成熟最晚有关。
另外，行为习惯养成的关键期大概在7岁之前。也许很多家长和教师会感到沮丧——难道7岁之后的孩子就没有办法养成好的习惯了吗？当然不是，前面提到，所谓关键期是指在这段时间可以事半功倍地形成某种能力。在关键期之后，仍然可以习得新的技能。这是因为脑的发展是一个持续终身的过程，即使过了关键期，学习对于脑的塑造作用也还在继续。只是错过了关键期，个体的学习会更加困难，需要花费更多的时间和精力。
在了解了脑的发展特点之后，家长和教师就应该允许儿童青少年根据他们阶段性的特点，找到自己感兴趣且擅长的事情，并鼓励他们多尝试。同时还需要提醒儿童青少年，做事不能只是三分钟热度，要有所坚持，才能在脑当中建立比较牢固的链接，否则就无法对脑的发展起到促进作用。