（4）腦內興奮性氨基酸受體
在腦發育的全過程中，興奮性氨基酸受體（NMDA）的分布、電生理及分子特點有顯著改變，這種改變與腦損傷的脆弱性有很大影響。近期研究證明：發育中腦NMDA數目在早期有一個“超射”過程，在發育後期又有一個“修剪”過程使之減少；未成熟腦中的NMDA受體通道具有比成年腦更大的電興奮性；大腦皮層、紋狀體及海馬結構含有豐富的NMDA，因此對“興奮毒”及缺氧缺血腦損傷尤其敏感脆弱；AMPA亞型在發育過程中的規律表達，提示AMPA受體的成熟程度使未成熟腦對驚厥發作易感。
生後第一周，穀氨酸受體家族迅猛發展。在海馬和皮質區，NMDA受體密度於生後第一周達高峰，並在生後2-4周內出現一過性高峰期；AMPA受體密度在生後第二周，約第10天前後達高峰，這些發展均加強了未成熟細胞的興奮性。NMDA受體發育過程中的短暫超射可能是該受體調節神經發育的可塑性及驚厥易感性產生的基礎。大量的實驗證明，在生後的早期階段，GABA驅動的抑製係統呈現出一個相對較慢的發育過程，興奮性與抑製性突觸之間的平衡呈現出興奮性占主導地位，使未成熟腦神經回路網絡興奮性增高，導致未成熟腦對癲癇發作、腦損傷等高度易感。
總之，人類未成熟腦在宮內及出生後階段中經曆了顯著的組織結構上的變化，這種變化形成了短暫的對損傷選擇性易損“門戶”，臨床上構成顱內出血、腦白質營養不良、膽紅素腦病、新生兒缺氧缺血性腦病後遺為腦性癱瘓、智力低下、癲癇及行為異常等。腦的易損傷區常為代謝率高、血流豐富、NM唱DA受體分布較多的部位，如大腦皮層、海馬、丘腦及基底神經節。
1.2.2 潛在性易損性
從腦的發育過程來看，妊娠3個月至出生2歲是腦發育的關鍵時期，具有潛在的脆弱性和易損性。眾多先天或後天因素均可引致腦發育畸形或障礙。主要包括：
（1）神經元增殖期：放射線、酒精、風疹病毒或巨細胞包涵體感染可致小頭畸形。
（2）神經元移行期：由於人類腦回主要在妊娠26-28周發育，此期發育異常可引起無腦回、多腦回、神經元異位。
（3）神經“組織”過程：正常腦發育的組織過程十分複雜，從妊娠5個月到出生後數年，由各種因素導致多種發育異常，如21――三體綜合征、脆性x綜合症、嬰兒孤獨症等。
（4）成髓鞘期：成髓鞘在出生後頭8個月最快，也是最關鍵而脆弱的時期，大腦白質發育不良、苯丙酮尿症、先天性甲狀腺功能低下（本病主要病理改變為髓鞘發育異常）、早期營養不良（早期嬰兒營養不良肯定對腦發育有影響，可造成嬰兒大腦白質腦苷脂下降20%～30%，縮醛磷脂減少15%～20%，均為形成髓鞘重要脂類）。早產兒易發生智力低下、腦性癱瘓，其原因是早產兒腦內髓鞘發育受累所致。
1.3 未成熟腦的神經可塑性
動物腦的發育是個體在先天遺傳和後天環境中各種因素相互作用的結果，基因和環境就像舞台上的一對舞伴。如果把基因比作構建腦的磚和瓦，環境就是建築師。遺傳和生物學因素決定腦發育的可能範圍（組織結構），而環境條件則決定機體能否最大限度地挖掘大腦潛能。大腦就像一塊巨大的海綿，不斷從環境中吸取各種感覺經驗――視覺、聽覺、觸覺、嗅覺和味覺，對自身進行塑造和修飾、重組和調整，不斷啟動神經回路網絡，建立神經信息高速公路，科學術語稱之為“腦的可塑性”，即腦具有隨著環境經驗不斷改變其結構和功能的潛在能力，這種能力與腦發育的關鍵期密切相關。在關鍵期內，腦在結構和功能上都具有很強的適應和重組的能力，易受環境和經驗的影響。未成熟腦的可塑性最強，代償能力最好，腦組織一旦發育成熟，就不可能實現整個的重組了。因而早期環境經驗對腦有積極而有利的影響，異常經驗和環境剝奪造成的腦及行為損害甚至會不可逆地持續終生。
哺乳動物的腦發育大部分是由基因組中的信息調控的，某些環境經驗僅僅是啟動了這種發育過程，使得動物在千奇百怪的自然界能保持其腦結構的一致性和物種的特異性。然而不是所有腦結構的信息都貯存在基因中，一些動物的許多腦區在豐富環境的影響下可發展為貯存外界信息的部位，從而使神經元具有驚人的可塑性。盡管大腦皮層不同區域的細胞具有不同功能，視覺區域的細胞專管看，聽覺區域的細胞專管聽，但美國科學家最近發現，聽覺區域的細胞能夠在視覺信號刺激下，獲得處理視覺信號的功能。他們把新生的大腦尚未發育的小雪貂大腦中的視神經“改道”，連到大腦皮層主管聽覺的部位，結果發現，本來負責聽覺的細胞開始表現出視覺細胞的特征。這一發現表明，大腦皮層細胞的功能不是生來就安排好的，而是經過生後色、聲和味等信號刺激“鍛煉”出來的。
一種類型的可塑性能與腦發育程序時刻表緊密相關、需要適當的特定時機和貯存一定的信息來促進動物的正常發育，被稱為“期待經驗”神經可塑性。如果一種動物越是依賴和期待特定時機、特定內容的環境經驗來組織大腦，它的腦發育越容易受到損害，人類就是其中一種。另一種類型的可塑性能使動物靈活地將有用的特應性信息整合在腦中，不受發育程序限製，不需要特定的時機，它與某些動物，如人類在整個一生中的學習過程緊密相關，被稱為“依賴經驗”神經可塑性。
腦結構和功能的可塑性體現三個層次上：
（1）突觸傳遞效能的可塑性
神經回路是腦內信息處理的基本單元，神經回路的發育和成熟遵循活動依賴性原則或用進廢退原則。神經回路上的突觸是實施腦功能的關鍵部位。突觸功能的強弱取決於其信息傳遞效率受神經活動或環境經驗的支配。早期豐富環境可以促進神經細胞生長，刺激樹突出現不尋常分叉，軸突繞道投射，樹突擴展得更廣泛，有更多的突觸形成，產生非常的神經觸突，這些變化在腦的可塑性方麵起著重要的作用。豐富的早期感知經驗、環境教育對兒童的智力發展有著特殊的意義，其重要性是由於這些環境經驗啟動了腦神經回路網絡。我們的靈感、思維、想象、創造都是在這個神經網絡中加工出來的。這個網絡是在出生幾年內――大腦發育的關鍵期發育發展而形成的。
（2）神經元的條件性活動
條件反射是人們熟知的，這一現象在神經元活動水平上也有反映。經驗可以改變神經元的反應特征，這種現象在大腦皮層普遍存在。神經元條件性活動是介於突觸傳遞能力可塑性和皮層代表區可塑性之間的橋梁。短暫地刺激神經元不同輸入通路或把神經元膜電位和來自外部的輸入在時間上結合，可以修飾神經元的選擇性反應特征。涉及胎兒未成熟腦對環境的可塑性適應性以及遺傳調控基因的多種問題，目前主要有兩種看法：①遺傳決定未分化神經上皮細胞元不同，在有絲分裂循環完成前已定命運；②後天因素如傳入突觸支配及代謝環境的改變即可改變神經上皮細胞的最終命運。
（3）皮層功能代表區的可塑性
感覺、運動、語言、音樂、認知等腦功能在大腦皮層具有各自的功能代表區。皮層代表區不是固定不變的，而是一個動力學結構，經驗或訓練可以重組皮層代表區的精細結構，經驗依賴性的結構重組可以用來解釋某些運動技巧和智能的習慣。動物實驗證明，特異的行為任務的訓練會在相關的皮層代表區產生特異的神經活動模式，使皮層代表區的結構和功能發生可塑性變化。相對增加某一方麵的正常刺激會使它的皮層代表區膨大。這種訓練依賴性的皮層可塑性在運動技巧和認知能力中具有重要的意義。大腦皮層不同區域雖然在功能上有明顯的分工，但這種功能定位又呈現經驗依賴性的動態變化。大腦的構造會因大腦功能的動作而強大，這種強大的腦結構又控製功能的動作。根據功能決定大腦結構這種理論，在生命的早期階段進行科學的訓練方法，使大腦中控製人類基本智能的某些結構，在較短的時間內迅速強大起來，以便發揮出超越的智能。如盲人、小提琴家、鋼琴家靈活的手，音樂家的音樂細胞，體操運動員的平衡功能。人類因具有靈活的手而區別於其他動物。
1.4 兒童神經與精神發育
1.4.1 腦和脊髓的發育
神經係統的發育是小兒神經精神心理發育的基礎。胎兒時期神經係統發育最早，尤其是腦的發育最為迅速。出生時腦重約370g，占體重的1/9-1/8，而成人的腦重約1500g，僅占體重的1/40；6個月時腦重約600-700g，2歲時達900-1000g；7歲時已接近成人腦重。出生時大腦外觀已與成人相似，有主要的溝回，脊髓發育已較好。可保證生命中樞的功能。大腦皮質的神經細胞於胎兒第5個月開始增殖分化，到出生時神經細胞數目已與成人相同，但其樹突與軸突少而短。出生後腦重的增加主要由於神經細胞體積增大和樹突的增多、加長，以及神經髓鞘的形成和發育。3歲時神經細胞已基本分化完成，8歲時接近成人。神經纖維到4歲時才完成髓鞘化。故嬰兒時期由於髓鞘形成不完善，刺激引起的神經衝動傳入大腦，不僅傳導慢，而且易於泛化，不易形成明顯的興奮灶。出生時大腦皮層下中樞如丘腦、下丘腦、蒼白球係統發育已較成熟，但大腦皮層及新紋狀體發育尚未成熟，故出生時的活動主要由皮層下調節。以後腦實質逐漸增長、成熟，運動轉為由大腦皮質中樞調節，對皮質下中樞的抑製漸趨明顯。小兒大腦富有蛋白質，而類脂質、磷脂和腦苷脂較少，僅占大腦組織的33%，而成人為66.5%。生長時期的腦組織耗氧較大，小兒腦耗氧在基礎代謝狀態下占總耗氧量的50%，而成人的為20%。長期營養缺乏可引起腦的生長發育落後。
脊髓的發育在出生時較成熟，重2-6g，成人時增至4-5倍，其發育與運動功能進展平行，隨年齡而增重加長。脊髓下端在胎兒時位第2腰椎下緣，4歲時移至第1腰椎，作腰椎穿刺時應注意。脊髓的髓鞘由上而下逐漸形成，為其成熟的重要標誌，約於3歲時完成髓鞘化。
1.4.2 感覺（感知）的發育
出生後各種感覺（感知）能力的發育都很迅速，對小兒神經精神發育都有重大意義。
（1）視覺（視感覺）
新生兒因眼球小，視網膜視黃斑區發育不全和眼肌協調較差，雖光覺敏感，遇強光可閉眼，但視覺不敏銳，能看到的距離為60cm，在15-20cm範圍內視覺最清晰。在清醒和安靜狀態下可短暫注視和追隨近處緩慢運動的物體。可出現一時性斜視和眼球震顫，3-4周內自動消失；第2個月起可協調地注視物體，並在眼水平方向90°範圍隨物移動，初步有頭眼協調；3個月時頭眼協調較好，可隨物移動180°，可看到8mm直徑的物體；3-4個月開始看自己的手；4-5個月出現手眼協調動作，追隨跌落的物體，開始認識母親和常見物品如奶瓶，喜看紅色；1-1.5歲注視3m遠處小玩具，能區別形狀，喜看圖畫；1.5-2歲兩眼調節好，視力為0.5；2-3歲時可注視小物體及畫麵達150秒，區別垂直線和橫線；5歲能區別顏色，視力0.6-0.7；6歲以後視力達1.0.用視力表檢查如距正常標準差2行，應進一步作眼科檢查。
（2）聽覺（聽感覺）
目前有人認為胎兒後期已有聽覺，並可記憶，出生時即可辨認母親心音和節奏。出生時因中耳鼓室未充氣及有羊水瀦留，聽力較差，3-7天後聽力相當好，對聲音可有呼吸節律減慢等反應；1個月時能分辨“吧”和“啪”的聲音；3個月出現頭轉向聲源（定向反應）；6個月區別父母聲音，喚其名有應答表示；8個月開始區別語言的意義；10個月兩眼迅速看向聲源；1歲時聽懂自己名字；2歲時能區別不同高低的聲音，聽懂簡單吩咐；3歲後更可精細地區別不同聲音；4歲時聽覺發育完善。篩查聽力在新生兒和嬰幼兒不能合作者可用發聲的簡單工具或聽力器進行行為測試，年長兒已能配合者可用秒表試驗、音叉試驗或測聽器。如要精確了解聽力情況，可測定其腦幹聽覺誘發電位，適用於各年齡小兒。