在母亲尚未注意其月经推迟时，胚胎的大脑已悄悄发育了。卵子在四天内发育的胚胎就已经由至少30个细胞组成了，到了第六天这些细胞已在子宫着床了。七天以后，外胚层膜、神经系统和感觉器官开始形成。到第3周，外胚层看上去开始像皮肤了，脑部也出现了明显的膨起。
孕期第5周，细胞大量分裂，形成大脑半球且迅速增大、生长。大脑皮质的发育在胚胎发展过程中是比较为奇特的。
孕期第7周，前脑形成两个如豌豆大小的脑。其细胞壁只有两层，薄如发丝。在两个脑泡之间，尚未长成的神经细胞上下游移，然后分裂形成两种新的细胞，其中一些新细胞形成树突和轴突，其余的形成起支撑作用的神经节。
在通常情况下，到怀孕第15周时，大脑才明显地分成了6个区：前脑2个区，中脑1个区，后脑3个区，这些区域形成大脑的基本框架，帮助大脑正常分化成各种结构：脑膜、神经、纤维、细胞核、神经节等。
到第33周时，大脑的神经中枢基本形成，并和周身相连。从胎儿时期到6岁，是宝宝脑部发育的黄金期。
如果孕期缺乏叶酸，就会影响胚胎神经管的发育和形成，导致脊柱裂或无脑儿。因此，在怀孕之前的2—3各月，就要补充叶酸，每天0.4毫克，此外也要多吃富含叶酸的食物。
怀孕3—5个月时，胎儿的脑发育需要依赖母体共给充足的甲状腺素。如果孕妇缺碘就会使体内的甲状腺素合成受到影响。使胎儿不能获得必需的甲状腺素，导致脑发育不良，智商低下，出生后即使补充足够的碘，也难以纠正先天造成的智力低下。所以孕妈妈一定要在孕期注意补碘。
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