Le cerveau est le fondement matériel de l'intelligence, les stades fœtal et infantile représentant les périodes les plus critiques pour le développement du cerveau et du système nerveux central. À proprement parler, la période fœtale s'étend de la neuvième semaine de grossesse jusqu'à la naissance, tandis que la phase gestationnelle qui la précède est techniquement appelée période embryonnaire.La phase embryonnaire correspond au développement d'une cellule unique, l'ovule fécondé, en un organisme présentant une forme humaine rudimentaire ;
la phase fœtale concerne principalement la croissance et la différenciation continues des organes et des tissus qui ont commencé à se former pendant la phase embryonnaire. Dans le cadre de cet ouvrage, le terme « phase fœtale » englobe les deux périodes sans distinction. Le cerveau est une structure extrêmement complexe, dont les éléments constitutifs les plus fondamentaux sont les cellules cérébrales, ou neurones.
Au cours du développement embryonnaire, la croissance du cerveau est parallèle à la croissance de l'organisme et se divise globalement en trois phases : la phase initiale de prolifération cellulaire, la phase suivante d'augmentation simultanée du nombre et du volume des cellules, et la phase finale où la prolifération cellulaire cesse tandis que le volume continue de croître. Ces processus séquentiels se chevauchent.
Parmi les structures du développement humain, le cerveau est celui qui se développe le plus tôt. La plaque neurale apparaît vers le 18e jour embryonnaire.Initialement lisse, la surface du cerveau développe des sillons et des circonvolutions complexes vers la 13e semaine. Au sein du cortex cérébral, la différenciation et la maturation des neurones spécialisés dans des fonctions distinctes sont en grande partie achevées entre la 15e et la 18e semaine de gestation. Le développement du cerveau humain s'accélère considérablement à partir du milieu de la grossesse. La première phase de prolifération rapide des cellules cérébrales se produit entre le 3e et le 6e mois de gestation. L'agrandissement des cellules cérébrales et la croissance des fibres nerveuses contribuent à l'augmentation continue de la masse cérébrale.La deuxième phase de croissance rapide des cellules cérébrales se produit entre le septième et le neuvième mois de grossesse. Au cours de cette période, les cellules nerveuses établies développent des connexions synaptiques pour faciliter la transmission des signaux excitateurs entre elles. La période la plus active et la plus vigoureuse du développement des cellules cérébrales humaines s'étend des trois derniers mois de la grossesse jusqu'au troisième mois après la naissance. Au cours de cette phase, la prolifération des cellules cérébrales et l'agrandissement des cellules existantes se produisent simultanément, entraînant un développement rapide. Ce processus de développement qui se chevauche se poursuit jusqu'à l'âge de deux ans environ.La prolifération des cellules cérébrales est un événement unique ; une fois manquée, elle ne peut être compensée. Par conséquent, la période fœtale et les deux premières années de vie constituent une étape fondamentale pour la croissance et le développement du cerveau, déterminant à la fois la quantité de cellules cérébrales et la qualité de leur développement. Après l'âge de deux ans, le développement consiste principalement en une augmentation du volume et du poids des cellules cérébrales, parallèlement au développement des capacités intellectuelles.