关键期对于大脑中的某些区域来讲，如果本质上的刺激没有发生在一个特定时期（称关键期），这个区域的功能就会丧失，而且无法再重新获得。例如，当一个新生儿睁开眼睛开始观看外界时，他的大脑中与视觉功能相关的神经细胞开始互相连接。这时他的眼睛没有真正具备视觉功能，只是将外部信息传递给相应的神经细胞。这对于婴儿学习将外界刺激转化为头脑中的形象，在视觉神经细胞之间建立起连接是十分必要的。如果婴儿一出生就被蒙住眼睛，或者是患有先天性白内障而无法看见物体，那么在他大脑中与视觉有关的神经细胞就不会进行正常的发育。一旦这种情况发生，即使将来白内障被清除，这个孩子还是无法获得视力。当婴儿能够开始辨别各种形状，例如一张熟悉的面孔，神经细胞之间新的连接就会形成。那些对于理解当前任务不是十分必要的连接会被删除，同时那些最必要、有效的连接会得到加强，尤其是大脑中对于记忆和学习起着非常重要作用的那些区域。神经连接的改造和新神经连接的形成必须伴随着接触、掌握新技能而出现。在孩子出生的两三年中，有成千上万这种学习新技能的时刻出现，如学习爬、走，说出第一个词、第一个句子，伸手拿东西，握住勺子，学会分辨熟悉的亲人和陌生人等。在婴儿出生后几年里，整合大脑的各个部分，使之适应儿童世界的工作有关重大的意义。大脑发育的关键期，形成了关于那些部分需要优先发育的目录，这也主是一个大脑发展计划。这个计划表明，在婴儿能够分辨面孔和表情之前，他的视觉功能应该已经发展得很好。如果大脑的各部分功能和活跃性没有按照发展计划时间表来进行发育，删除程序就会开始清除那些还没有发育的无用的细胞。在这以后，如果神经系统想再次发展那些功能，就会困难得多，甚至不可能。
在发育的关键期，当大脑的一种功能受到损害，其他一些功能可以实现部分弥补，但无法完全取代受损部分，实现其全部功能。例如，一个生来失明的孩子，他的听觉和触觉功能会得到加强。这些功能可以帮助孩子确定方位，向他提供周围的信息。但是触觉和听觉永远不会变成视觉，无法完全弥补视觉上的先天残疾。对于失去某种能力的孩子来说，其他能力的超常发展是对损失的一种弥补。但是这种超常能力发展在错过了发育关键期后就会再出现，成年后也不会出现。
刺激作用因为大脑神经网络的调整能够使婴儿在出生的头几个月或头几年里，更好地适应周围环境，那么丰富多变的环境是非常重要的。缺乏变化的环境会减少神经细胞与大脑各个功能区域之间的连接数量，而富有刺激的环境则会增加神经连接的数量。这两种情形对于今后的发育都会产生影响，这也是丰富多变的环境对婴儿的后期发育更为有利的原因。给孩子刺激的意思，不是说一天二十四小时都给孩子听莫扎特的音乐，让他将来成为音乐家。婴儿需要的刺激不仅应该包括学习各种新事物，还包括各种感官体验以及与看护者之间的情感互动。儿童控制自己情绪的能力在很大程度上与他早期同成人相处时所形成的神经网络有关系。儿童和父母之间那种牢固、持久的爱的关系，通过多种心理和行为方式被表现出来，也可以通过儿童生理上的成长发育来表现，甚至可以通过日常生活中的正常应激来表现。并不是只有一种正确的方式可以向孩子提供适当的环境刺激。温暖的、持久的养育可以有多种形式，而且包括父母在内的很多人都能够做到。使大脑发育处于最佳水平的刺激范围是十分广阔的。当你患了流行感冒，或者是请其他不熟悉的人暂时来照看孩子，那么在这些天里出现的不同寻常刺激，不会显著地减少孩子大脑中的神经连接。此外，儿童所能接受、吸收的刺激是有限的。儿童也像成人一样，需要时间去消化他刚经历过的体验。如果给孩子太多的刺激，不仅无法增强大脑的活动性，还会使孩子感到难以承受。由于不能吸收太多的刺激，当刺激过多时，孩子的大脑会相应地停止吸收。另一方面，当大脑做好了接受刺激的准备时，它又会帮助孩子去寻找更多的刺激。
孩子所能承受的刺激数量会随着他的成长有所变化。一个喧闹的家庭聚会对于仅有3个月大的孩子来说是难以承受的，因为他的大脑还没有发育到可以全部处理这些刺激的程度。他就会不停地哭泣，或者是沉沉睡去。但是对于已经有12个月大的孩子来说，亲戚们聚在一起有说有笑的情形就不会对他造成困扰，这时的他已经开始学习说话了。他的大脑已经发育到了可以吸收复杂信息、更安全或者更熟悉的人。总体来讲，他已经能够控制周围环境中的刺激。
景象和声音：新生儿的玩具
新生儿还无法控制玩具。他甚至还不能控制自己的身体，仍在积累周围世界带给他的各种感觉体验。这意味着，倾听有趣的声音和观看有趣的景象是他所需要的娱乐方式，而且这些刺激有利于加快大脑的发育。最能引起婴儿兴趣的声音是他父母亲的声音。最能引起儿童兴趣的景象就是他父母说话、微笑、大笑时的各种表情。在孩子出生后的两个月里，父母要尽可能多地陪在孩子身边，向他介绍你自己和这个世界。当你你无法和新生儿在一起时，还有另一种方法带给孩子娱乐刺激。新生儿有着很好的听力，播放音乐或者歌曲都会让他们感到愉快。但他们的视力还不是很敏锐：距离面部一英尺是他们观看物体的最佳距离。他们更易于观察那些缓慢移动的物体，或者是颜色对比强烈、鲜艳的物体，尤其是黄色配深蓝、紫罗兰、黑色的那些物体。许多公司都出售可以挂在婴儿床边的音乐风铃，它的下摆会随着微风摇摆，还会发出音乐。你也可以用彩纸、丝带和金属薄片自制音乐风铃。你要记住婴儿还不能抬起他的头，所以无法看到经过头顶上方移动的物体。有研究表明，大多数婴儿都看向他们的前方。在决定你的移动位置或者是其他刺激物的位置时，要考虑到以上细节，但也要注意孩子的喜好。3个月大的婴儿开始能够控制自己的四肢。他们在空气中舒展身体，挥舞手臂和双腿，在在床上来回翻身，这时他已经能够把头抬起来了。这一时期他最喜欢的玩具是自己的双手。为了给抓握物体做准备，他们时而握紧时而张开手指，或者是用一只手去抓另一只手，或者是晃动手指尖，或者是用手去抚摸自己的脸。他们会伸手去拿视线内的玩具，通常需要几次努力才能抓到玩具。这是手、眼配合的第一步，是最早的运动技能的发展。这一时期的最佳玩具是那些在孩子面前摇晃、碰撞时能够发出声音的玩具：一些是电动的，另一些则是像拨浪鼓一样很容易就发出响声的传统玩具。但是，因为婴儿力气不足，技能也还不够熟练，那些柔软的、可挤压的玩具也很适合孩子的小手去探索。
对于3个月大的婴儿而言，他所具有的那一点点熟练性是危险的，当他伸手去拿远处的玩具时，会陷入困境，这种事情可能会比你想像的更早发生。孩子是会移动的。如果在靠近婴儿床的地方挂着或摆放有玩具，最好把它们移到孩子所能触及的范围之外。这时孩子的视觉和对头的控制能力都有所提高，使得他能够观察经过头顶上方移动的物体。将玩具挂在婴儿床上方、栏杆上，或者椅子上，是件冒险的事情；婴儿去拿玩具的时候可能会卡在栏杆中间受伤或被扼死。但是，将玩具逐个绑在栏杆上面对于防止危险发生还是比较有效的方法。当你将孩子放在堆满玩具的桌子上，他会立即去抓他喜欢的玩具。由于他对运动的控制还不是很完善，几乎是在拿到玩具后就又把玩具扔到地上。（这与后来出现的，孩子进行的有目的地扔东西的游戏是不同的。）这时孩子需要你帮助他重新得到玩具，如果玩具上面系着绳子，你就不必弯腰去寻找孩子扔的那些玩具了。
