有人曾经问物理学家迈克尔·法拉第：“电有何用？”他答道：“新生婴儿有何用？”法拉第的观点很容易理解：婴儿好像特别没用。我们需要约16年的时间才能认识作为一个成年人的潜能，而妊娠期约为26天的大鼠只要两个月左右就完全发育成熟。大象在子宫中度过的时间是人类的2倍多，约20到22个月，但11年内就发育成熟了。那么和其他动物相比，人类为何要经历这么长的学习期呢？

1883年，哲学家和历史学家约翰·菲斯克（John Fiske）在美国普及进化论，他曾问道：“婴儿期的意义何在？人类出世时比其他生物更无用，并比其他生物需要长得多的抚育期、多得多的长辈悉心照顾和明智引导，其意义何在？”我们将通过观察脑的发育来剖析这个问题，并确定使我们成为个体的那些因素。

生命始于卵子的受精，其时，来自父亲的单个精子钻入母亲的卵子。这个动作诱发了化学变化，由于这些化学变化，拥集在该卵子周围的众多其他精子再无法进入。但是，从一个直径只有约0．1毫米的卵子发育成大脑是一个漫长的历程。建立一个大脑（实际上还有身体的其他部分）的第一步，是由卵子和精子形成单个细胞：合子。一天多（约30个小时）之后，合子分裂成两个细胞，并一再地重复这个过程，以至在三天内，就已形成了一个形如桑葚的细胞球，因而名为桑葚体（morula，桑葚的拉丁语）。

受精后5天，桑葚体内的细胞分裂为两群。一群细胞形成外壁，产生一个中空的球体，而其余的细胞在球体内部一端聚集成一个紧密的内细胞群。桑葚体即成了胚泡，形成其外壁的细胞将为发育中的胚胎提供营养，胚胎则由内细胞群生成。然而，这只是在妊娠后16天。胚泡下一个重要阶段是植入子宫内膜，在那里新生命将会得到以后约39周所需的所有营养。

植入后约1天，聚集在胚泡内部的内细胞球已与外壁分离，与子宫合为一体。混杂的细胞群开始平贴在胚盘上，那是一个两层细胞厚的椭圆盘。令人难以置信的是，这小薄盘竟是组成人体的各类细胞的本源，而这些早期的细胞前体，尽管相当原始，但已经开始变得多种多样。

约12天时，胚盘上层的某些细胞开始移向中部，好像踩着某种彩排过的技巧精湛的舞步。在胚盘中部，这些可动的细胞即嵌入到原来的上层和下层之间，沿胚盘盘绕，这样产生了第三层细胞。这时胚盘有三层厚了。正是在这个阶段，我们第一次可以把注意力放在未来的脑上。中层细胞好像发送化学信号到上层细胞，后者因而再次分化，成为神经元。胚胎学家把前体神经元的上层称为神经板。

到了18至20天，神经板中部开始发生变化，其中心内凹，而边缘部分向上、向外移动。三周之后，边缘部分开始隆起，生成神经沟。然后神经沟边缘内褶并愈合，从而形成一种柱状结构，即神经管。到达子宫后一个月，一个初始的脑已经形成。事实上，正好在神经管成形之前，年轻的大脑就开始显示自己的存在，甚至在神经板阶段，某些区段就已经注定要形成特异的脑区。

在子宫内15周时，可以在胚胎前端辨认出两个隆起，那是我们高度发达的大脑半球的原基，也可以辨认出皮层下的某些脑区，如基底神经节，正如我们在第二章所述，基底神经节在运动中起重要作用。包容所有这些纷乱的萌芽状活动的是头颅。发育中的头颅有膜质区，使其能扩展，为这种充分的生长提供了可能；只是在生命晚得多的时候，脑的大小不再增加，头骨最终融合在一起。

未来的神经元中的每一个都要分裂几次，以至细胞数目有巨大的增加，在速度最高时，每分钟细胞分裂将产生250000个新的神经元。初始脑继续发育，神经管项部增厚形成三个突起。在第二个月开始时，在适当位置上可识别若干脑区。因为部分脑生长得比其他部分更快，神经管的前段开始弯向两个位置，正与发育中的脊髓以直角相对。正前端膨大成为两个半球，约11周时，后端外伸，形成易于辨认的小脑。

神经管的关闭导致了脑内的空腔——脑室的形成。这些脑室组成相互交错的迷路，最终开口向着脊髓。通过这些迷路的小孔，无色液体可以循环，并将终生浸浴整个脑和脊髓。正是这种脑脊液，许多世纪前哲学家盖伦（见第一章）认为那是“心灵之气”和灵魂的栖居地，而现在则在常规的腰椎穿刺诊断过程时从中采样。