Die materielle Grundlage der Intelligenz ist das Gehirn, wobei die Fetal- und Säuglingsphase die kritischsten Phasen für die Entwicklung des Gehirns und des zentralen Nervensystems darstellen. Streng genommen erstreckt sich die Fetalperiode von der neunten Schwangerschaftswoche bis zur Geburt, während die vorangegangene Schwangerschaftsphase technisch als Embryonalperiode bezeichnet wird.Die Embryonalphase bezeichnet die Entwicklung von einer einzigen Zelle – der befruchteten Eizelle – zu einem Organismus mit rudimentärer menschlicher Form;
die Fetalphase betrifft in erster Linie das weitere Wachstum und die Differenzierung von Organen und Geweben, die sich in der Embryonalphase zu bilden begonnen haben. Für die Zwecke dieses Buches umfasst der Begriff „Fetalphase” beide Phasen ohne Unterscheidung. Das Gehirn ist eine außerordentlich komplexe Struktur, deren grundlegendste Bausteine die Gehirnzellen oder Neuronen sind.
Während der Embryonalentwicklung verläuft das Wachstum des Gehirns parallel zum Wachstum des Organismus und lässt sich grob in drei Phasen unterteilen: die Anfangsphase der Zellproliferation, die anschließende Phase der gleichzeitigen Zunahme von Zellzahl und Volumen und die letzte Phase, in der die Zellproliferation aufhört, während das Volumen weiter zunimmt. Diese aufeinanderfolgenden Prozesse überschneiden sich.
Unter den menschlichen Entwicklungsstrukturen entwickelt sich das Gehirn am frühesten. Die Neuralplatte entsteht um den 18. Embryonalentwicklungstag.Die zunächst glatte Oberfläche des Gehirns entwickelt bis zur 13. Woche komplexe Furchen und Windungen. Innerhalb der Großhirnrinde ist die Differenzierung und Reifung von Neuronen, die auf bestimmte Funktionen spezialisiert sind, zwischen der 15. und 18. Schwangerschaftswoche weitgehend abgeschlossen. Die Entwicklung des menschlichen Gehirns beschleunigt sich ab der Mitte der Schwangerschaft erheblich. Die erste Phase der schnellen Vermehrung der Gehirnzellen findet zwischen dem 3. und 6. Schwangerschaftsmonat statt. Die Vergrößerung der Gehirnzellen und das Wachstum der Nervenfasern führen zu einem kontinuierlichen Anstieg der Gehirnmasse.Die zweite Phase des raschen Wachstums der Gehirnzellen findet zwischen dem siebten und neunten Schwangerschaftsmonat statt. In dieser Zeit entwickeln die etablierten Nervenzellen synaptische Verbindungen, um die Übertragung von Erregungssignalen zwischen ihnen zu erleichtern. Die aktivste und intensivste Phase der Entwicklung der menschlichen Gehirnzellen erstreckt sich über die letzten drei Monate der Schwangerschaft bis zum dritten Monat nach der Geburt. In dieser Phase finden gleichzeitig die Vermehrung der Gehirnzellen und die Vergrößerung der bestehenden Zellen statt, was zu einer raschen Entwicklung führt. Dieser sich überschneidende Entwicklungsprozess dauert bis zum Alter von etwa zwei Jahren an.Die Vermehrung der Gehirnzellen ist ein einmaliger Vorgang; verpasste Gelegenheiten können nicht kompensiert werden. Daher bilden die Fetalphase und die ersten beiden Lebensjahre eine entscheidende Grundlagenphase für das Wachstum und die Entwicklung des Gehirns, in der sowohl die Quantität der Gehirnzellen als auch die Qualität ihrer Entwicklung bestimmt werden. Nach dem zweiten Lebensjahr umfasst die Entwicklung in erster Linie eine Zunahme des Volumens und Gewichts der Gehirnzellen sowie die Förderung der intellektuellen Fähigkeiten.