Intelligentsuse materiaalne alus on aju, kusjuures loote- ja imikuea on aju ja kesknärvisüsteemi arengu kõige kriitilisemad perioodid. Rangelt võttes kestab looteaeg raseduse üheksandast nädalast kuni sünnini, eelnev rasedusfaas on tehniliselt nimetatud embrüonaalseks perioodiks.Embrüonaalne periood tähistab arengut ühest rakust – viljastatud munarakust – algelise inimkuju omava organismiks;
looteperiood hõlmab peamiselt embrüonaalses perioodis alanud organite ja kudede jätkuvat kasvu ja diferentseerumist. Käesolevas raamatus hõlmab termin „looteperiood” mõlemat perioodi eristamata. Aju on erakordselt keeruline struktuur, mille põhikomponendid on ajurakkud ehk neuronid.
Embrüonaalse arengu ajal kulgeb aju kasv paralleelselt organismi kasvuga, mis jaguneb laias laastus kolmeks faasiks: rakkude paljunemise algfaas, sellele järgnev rakkude arvu ja mahu samaaegse suurenemise faas ning lõppfaas, kus rakkude paljunemine peatub, kuid maht jätkab suurenemist. Need järjestikused protsessid kattuvad osaliselt.
Inimese arengustruktuuridest areneb aju kõige varem. Neuraalne plaat tekib umbes 18. embrüonaalsel päeval.Algul sile aju pind arendab 13. nädalaks välja keerulised sulkud ja gürid. Ajukoorikus on erinevate funktsioonidega neuronite diferentseerumine ja küpsemine suures osas lõppenud 15.–18. rasedusnädala vahel. Inimese aju areng kiireneb märkimisväärselt alates raseduse keskperioodist. Aju rakkude kiire paljunemise esimene faas toimub 3.–6. raseduskuu vahel. Aju rakkude suurenemine ja närvikiudude kasv aitavad kaasa aju massi pidevale suurenemisele.Aju rakkude kiire kasvu teine faas toimub seitsmenda ja üheksanda raseduskuu vahel. Selle perioodi jooksul arendavad väljakujunenud närvirakud sünaptilisi ühendusi, et hõlbustada ergutavate signaalide edastamist nende vahel. Inimese ajurakkude arengu kõige aktiivsem ja jõulisem periood kestab raseduse viimase kolme kuu jooksul kuni kolmanda kuuni pärast sündi. Selle faasi jooksul toimub ajurakkude paljunemine ja olemasolevate rakkude suurenemine samaaegselt, mis viib kiire arenguni. See kattuv arenguprotsess jätkub umbes kaheaastaseks saamiseni.Aju rakkude paljunemine on ühekordne protsess, mida ei saa hiljem kompenseerida. Seetõttu on looteperiood ja esimesed kaks eluaastat aju kasvu ja arengu seisukohalt kriitilise tähtsusega, määrates nii ajurakkude arvu kui ka nende arengu kvaliteedi. Pärast kaheaastast vanust hõlmab areng peamiselt ajurakkude mahu ja kaalu suurenemist ning intellektuaalsete võimete arendamist.