8 năm đầu đời, đặc biệt là giai đoạn từ 0-3 tuổi, được xem là thời điểm cực kỳ quan trọng đối với sự phát triển não bộ của trẻ.
Về mặt khoa học, một đứa trẻ khi lớn lên và trưởng thành được đánh giá có thông minh hay không, trí tuệ có được phát triển hay không đều dựa trên những nền tảng cấu trúc của hệ thần kinh. Theo nhiều tài liệu ghi chép lại cho thấy, ngay khi được thụ thai, các tế bào nơ-ron (các tế bào thần kinh) của não bộ được sản sinh ra nhanh hơn bất kỳ tế bào nào khác. Và tốc độ này vẫn tiếp tục duy trì trong giai đoạn thơ ấu của trẻ, cụ thể là trọng lượng não bộ trẻ sẽ bằng 25% trọng lượng não bộ người lớn khi vừa mới chào đời; lúc trẻ được 1 tuổi thì sẽ bằng 50% và tương ứng lúc 2 tuổi là 75%. Đến khi trẻ được 3 tuổi thì não bộ lúc này sẽ hoàn thiện khoảng 90%.
Não bộ của một người trưởng thành có hơn 100 tỷ tế bào thần kinh, mà phần lớn trong số đó lại được hình thành trong những năm tháng đầu tiên ở giai đoạn thai nhi. Những nghiên cứu gần đây đã cho thấy rằng tế bào thần kinh mới có thể được tạo ra trong suốt cuộc đời của một con người, nhưng chỉ với số lượng vừa đủ để thay thế những tế bào thần kinh đã chết trước đó. Và mỗi một tế bào thần kinh sẽ liên kết với khoảng 5000 tế bào thần kinh khác.
Xét về mặt khoa học, não bộ càng có nhiều liên kết nhánh (dendrites) và các khớp nối thần kinh (synapses) thì khả năng xử lý thông tin của nó càng mạnh. Hay nói cách khác, khi tín hiệu thông tin ở não bộ có thể truyền đi qua nhiều con đường khác nhau sẽ đồng nghĩa với việc tư duy của người đó trở nên nhanh hơn, phức tạp hơn. Nhưng điều này chỉ đúng với người lớn, còn trẻ sơ sinh thì không. Bởi lẽ, mặc dù não bộ của trẻ có nhiều khớp nối thần kinh (synapses) hơn người lớn nhưng lại chưa trải qua các giai đoạn phát triển quan trọng nhằm loại bỏ những liên kết thần kinh không cần thiết để hoàn thiện cả về mặt cấu trúc lẫn hiệu quả xử lý thông tin.
“Hoặc là tận dụng để phát triển hoặc là đánh mất mãi mãi”
Quá trình “mài giũa” đó sẽ minh chứng cho khả năng thích ứng của não bộ trẻ. Khả năng này sẽ không ngừng được nâng cao khi có sự “va chạm” với môi trường sống xung quanh. Rất nhiều thử nghiệm khoa học về hình dáng, cầu trúc não bộ đã dẫn đến lý thuyết “Thời kỳ tối quan trọng” – được định nghĩa là một khoảng thời gian bắt buộc phải có sự kích thích xảy ra để phát triển các chức năng bình thường, nếu không cơ hội đó sẽ biến mất.
Có một thí nghiệm kinh điển được nhắc đến khi giải thích về điều này. Người ta thử bịt mắt mèo con trong vài tháng sau khi sinh và mèo con đã không thể nhìn thấy bình thường khi bịt mắt được gỡ bỏ. Bộ não của chúng đã không có cơ hội phát triển những liên kết thần kinh quan trọng để xử lý các thông tin về thị giác. Từ đó, có thể kết luận được rằng, không có gì nguy hiểm hơn cho não bộ non nớt của trẻ bằng việc thiếu các kích thích cần thiết. Và ngược lại, tốc độ sản sinh ra tế bào thần kinh mới sẽ được đẩy nhanh hơn mức trung bình nếu gặp được các kích thích phù hợp.
Trong một nghiên cứu khác, người ta đã đặt chuột con vào 2 môi trường thí nghiệm khác nhau – một bên thì đầy ắp đồ chơi và các chướng ngại vật, một bên thì chẳng có gì. Sau 80 ngày, người ta tiến hành phân tích và kết quả là những con chuột sống trong môi trường chứa các yếu tố kích thích sẽ có phần vỏ não (nơi điều khiển trí nhớ và nhận thức) nặng hơn, tế bào thần kinh lớn hơn và các nhánh liên kết cũng phức tạp hơn so với những con chuột không được tiếp nhận bất kỳ kích thích nào.
Tương tự, nguyên tắc này cũng được áp dụng đối với sự phát triển não bộ của trẻ. Một ví dụ để chứng minh đó là các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng những đứa trẻ nào có chơi nhạc cụ (guitar, đàn piano, violon…) thì não bộ phát triển lớn hơn so với những đứa trẻ khác ở 1 số khu vực nhất định. Chẳng hạn như tiểu não, nơi chịu trách nhiệm về sự chính xác và thời gian của chuyển động, hoặc dây thần kinh thể chai (corpus callosum), nơi đóng vai trò như các ống dẫn để kết nối 2 bán cầu não trái và bán cầu não phải, được xem là rất quan trọng đối với các nhạc sỹ vì giúp họ phối hợp nhịp nhàng qua lại giữa 2 bàn tay.