Perkembangan otak pada anak telah dimulai sejak embrio berumur 4 minggu atau setelah konsepsi dan berlanjut dengan kecepatan yang sangat menakjubkan. Pada 4 bulan pertama pertambahan neuron janin mencapai 200 miliar titik namun, setengahnya akan mati dalam kurun waktu 1 bulan berikutnya. kematian neuron yang mencapai 50% ini disebabkan oleh kegagalannya dalam berkoneksi dengan yang lain, khususnya yang sedang tumbuh. Kematian neuron-neuron tersebut dikenal dengan istilah a poso. namun demikian, kematian neuron-neuron tersebut membawa dampak positif karena janin hanya membutuhkan neuron yang benar-benar mampu bertahan hidup dan berkoneksi dengan embrio sehingga perkembangan otaknya dapat terjaga.
Karakteristik lipatan-lipatan pada otak besar bermula pada bulan ke-6 pertumbuhan embrio dan menghasilkan suci dan gyri yang menjadikan otak terlihat dari berkerut. Obat-obatan atau minuman keras yang dikonsumsi ibu hamil dapat masuk serabut otak anak sehingga dimungkinkan anak mereka akan mengalami keterbelakangan mental titik oleh karena itu penting bagi ibu hamil menjaga konsumsi makanan selama kehamilan untuk menghindari keterbelakangan mental pada anak. Makanan yang dikonsumsi oleh ibu hamil harus benar-benar diperhatikan kebersihan kesehatan dan kandungan nutrisinya sehingga janin cepat tumbuh secara optimal dan juga sehat.
Neuron pada bayi yang baru lahir belum matang. Banyak akson akson yang belum memiliki selaput mielin dan hanya sedikit koneksi yang terjadi dalam sel-sel tersebut. Oleh karena itu sebagian besar wilayah korteks serebral belum aktif. Adapun bagian otak yang lebih aktif pada masa bayi adalah batang otak dan otak kecil karena kedua bagian ini mengatur fungsi-fungsi gerak tubuh secara mendasar.
Selanjutnya, perkembangan neuron pada otak anak memiliki koneksi lebih banyak dibandingkan dengan orang dewasa. otak bayi yang baru lahir hingga usia 3 tahun membuat koneksi koneksi baru dengan kecepatan yang luar biasa khususnya ketika otak mulai menyerap informasi dari lingkungan sekitar.
Uniknya, otak anak pada masa itu sangat peka terhadap informasi apapun sehingga montessori menganalogikan otak anak seperti spon. informasi masuk ke dalam otak anak melalui jendela yang melebar dan menyempit pada waktu-waktu tertentu titik terbukanya jendela bagi masuknya informasi inilah yang disebut montessori sebagai masa peka anak. semakin kaya lingkungan anakan stimulasi semakin banyak dan cepat neuron-neuron pada otak anak yang akan berkoneksi. semakin banyak neuron yang berkoneksi semakin cepat mendalam dan bermakna sebuah pembelajaran.
Suyadi. 2013. teori pembelajaran anak usia dini dalam kajian neurosains. Yogyakarta: pt remaja rosdakarya
