有人曾經問物理學家邁克爾·法拉第：“電有何用？”他答道：“新生嬰兒有何用？”法拉第的觀點很容易理解：嬰兒好像特別沒用。我們需要約16年的時間才能認識作為一個成年人的潛能，而妊娠期約為26天的大鼠只要兩個月左右就完全發(fā)育成熟。大象在子宮中度過的時間是人類的2倍多，約20到22個月，但11年內就發(fā)育成熟了。那么和其他動物相比，人類為何要經歷這么長的學習期呢？

1883年，哲學家和歷史學家約翰·菲斯克（John Fiske）在美國普及進化論，他曾問道：“嬰兒期的意義何在？人類出世時比其他生物更無用，并比其他生物需要長得多的撫育期、多得多的長輩悉心照顧和明智引導，其意義何在？”我們將通過觀察腦的發(fā)育來剖析這個問題，并確定使我們成為個體的那些因素。

生命始于卵子的受精，其時，來自父親的單個精子鉆入母親的卵子。這個動作誘發(fā)了化學變化，由于這些化學變化，擁集在該卵子周圍的眾多其他精子再無法進入。但是，從一個直徑只有約0．1毫米的卵子發(fā)育成大腦是一個漫長的歷程。建立一個大腦（實際上還有身體的其他部分）的第一步，是由卵子和精子形成單個細胞：合子。一天多（約30個小時）之后，合子分裂成兩個細胞，并一再地重復這個過程，以至在三天內，就已形成了一個形如桑葚的細胞球，因而名為桑葚體（morula，桑葚的拉丁語）。

受精后5天，桑葚體內的細胞分裂為兩群。一群細胞形成外壁，產生一個中空的球體，而其余的細胞在球體內部一端聚集成一個緊密的內細胞群。桑葚體即成了胚泡，形成其外壁的細胞將為發(fā)育中的胚胎提供營養(yǎng)，胚胎則由內細胞群生成。然而，這只是在妊娠后16天。胚泡下一個重要階段是植入子宮內膜，在那里新生命將會得到以后約39周所需的所有營養(yǎng)。

植入后約1天，聚集在胚泡內部的內細胞球已與外壁分離，與子宮合為一體?；祀s的細胞群開始平貼在胚盤上，那是一個兩層細胞厚的橢圓盤。令人難以置信的是，這小薄盤竟是組成人體的各類細胞的本源，而這些早期的細胞前體，盡管相當原始，但已經開始變得多種多樣。

約12天時，胚盤上層的某些細胞開始移向中部，好像踩著某種彩排過的技巧精湛的舞步。在胚盤中部，這些可動的細胞即嵌入到原來的上層和下層之間，沿胚盤盤繞，這樣產生了第三層細胞。這時胚盤有三層厚了。正是在這個階段，我們第一次可以把注意力放在未來的腦上。中層細胞好像發(fā)送化學信號到上層細胞，后者因而再次分化，成為神經元。胚胎學家把前體神經元的上層稱為神經板。

到了18至20天，神經板中部開始發(fā)生變化，其中心內凹，而邊緣部分向上、向外移動。三周之后，邊緣部分開始隆起，生成神經溝。然后神經溝邊緣內褶并愈合，從而形成一種柱狀結構，即神經管。到達子宮后一個月，一個初始的腦已經形成。事實上，正好在神經管成形之前，年輕的大腦就開始顯示自己的存在，甚至在神經板階段，某些區(qū)段就已經注定要形成特異的腦區(qū)。

在子宮內15周時，可以在胚胎前端辨認出兩個隆起，那是我們高度發(fā)達的大腦半球的原基，也可以辨認出皮層下的某些腦區(qū)，如基底神經節(jié)，正如我們在第二章所述，基底神經節(jié)在運動中起重要作用。包容所有這些紛亂的萌芽狀活動的是頭顱。發(fā)育中的頭顱有膜質區(qū)，使其能擴展，為這種充分的生長提供了可能；只是在生命晚得多的時候，腦的大小不再增加，頭骨最終融合在一起。

未來的神經元中的每一個都要分裂幾次，以至細胞數目有巨大的增加，在速度最高時，每分鐘細胞分裂將產生250000個新的神經元。初始腦繼續(xù)發(fā)育，神經管項部增厚形成三個突起。在第二個月開始時，在適當位置上可識別若干腦區(qū)。因為部分腦生長得比其他部分更快，神經管的前段開始彎向兩個位置，正與發(fā)育中的脊髓以直角相對。正前端膨大成為兩個半球，約11周時，后端外伸，形成易于辨認的小腦。

神經管的關閉導致了腦內的空腔——腦室的形成。這些腦室組成相互交錯的迷路，最終開口向著脊髓。通過這些迷路的小孔，無色液體可以循環(huán)，并將終生浸浴整個腦和脊髓。正是這種腦脊液，許多世紀前哲學家蓋倫（見第一章）認為那是“心靈之氣”和靈魂的棲居地，而現在則在常規(guī)的腰椎穿刺診斷過程時從中采樣。