研究表明， 胎兒時期神經系統發育最早， 尤其是腦的發育最為迅速。 胎兒時期神經系統和大腦的迅速發育表現在結構和功能方面。
結構
剛出生的嬰兒(嬰兒食品)腦重平均為出生體重的10-12%， 而成人腦重僅占其體重的2-3%， 可見胎兒時期神經系統和大腦是優先發育的組織。
研究表明， 大腦皮質的神經細胞於胎兒第5個月即開始增殖分化， 到出生時， 神經細胞數目已與成人相同。 出生後腦重的增加主要是上神經細胞體積增大和樹突的增多、加長， 以及神經髓鞘的形成和發育。
功能
隨著神經系統結構的發育，
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運動
胎兒5個月時已有活躍的胎動， 常有翻轉全身， 踢腳， 擺動手臂等動作， 有時還會有吸吮大拇指， 打嗝等表現。
聽覺
聽覺是胎兒最早發展的感覺。 胎兒可聽到母親的心跳、母親胃腸的咕嚕聲、外界的聲響、人的聲音， 尤其是父母的聲音。
視覺
胎兒從第六個月開始， 已有一定的視覺。 如光線直接照在母親的腹部上， 會引起胎兒的反應， 大多數胎兒表現為受驚般的移開。
胎教是近年來胎兒保健(保健食品)領域的重要研究方向。 如前所述， 胎兒期間神經系統的結構和功能有旺盛的發育， 胎兒的各種運動、感知覺、記憶等高級神經功能的發育與母親的情緒、外界環境的刺激等有密切相關，
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表現為：
* 母親規律的生活作息習慣有利於胎兒規律的成長
* 母親的語言刺激有利於胎兒語言功能的發育
* 母親滿足且愉快的情緒有利於胎兒行為和性格的發展
因而， 許多學者建議孕期母親給予胎兒適當的胎教， 將有利於胎兒的生長發育， 尤其是神經系統結構和功能的發育， 例如：
* 經常輕輕撫摸腹部， 給予胎兒溫和的刺激， 有利於促進胎兒感知覺的發育
* 經常與胎兒說話有利於促進胎兒語言功能的發育
* 給予胎兒輕柔的音樂刺激， 特別是接近母親心跳節奏的旋律， 有利於胎兒的生長發育
* 接近母親心跳節奏的的聲音， 如莫札特的音樂，
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* 外部環境令人不快的聲音， 如電鈴聲， 父母吵罵聲， 汽車刹車聲等， 令胎兒腦部釋放β波， 抑制胎兒生長
觸覺
胎兒的觸覺也有發育。 研究表明， 子宮1分鐘兩次規 律性的收縮對胎兒而言是非常舒服的刺激， 相反長時間乘搭震動過劇的汽車、或溫差變化太大、母親不適 當的睡姿(如仰臥)等對胎兒都是不良的觸覺， 可能阻礙胎兒腦部的發育。
記憶力
胎兒時期具有原始的記憶力， 研究表明， 胎兒時期經常聽到母親的聲音， 胎兒具有記憶力， 以至於出生後的新生兒能在吵雜的環境中辨認母親的聲音， 並能本能。
