近些年，关于青少年神经学上的研究和初显期成人的认知发展研究有了新的发展和突破（Keating, 2004）。新技术，特别是正电子扫描（PET scans, Positron Emission Tomography）和功能性核磁共振成像（fMRI, functional Magnetic Resonance Imaging）的发明，使人们对大脑发育有了更深层的了解。因为这些技术能够显示出在进行认知活动时大脑各部分是如何工作的（比如做一道数学题）。这项研究揭示了我们在这章已讨论过的做决定和反思能力的根本原因。

人们知道六岁孩童的大脑体积已经达到了成人大脑的95%，然而，对于大脑发育来说，体积并不代表一切。神经元（neurons）之间的连接和突触（synapse）的重要性绝不亚于大脑体积。现在科学家已经发现青春期开始之初（10~12岁），突触有一个明显加厚的过程，这个过程被神经科学家称为增殖（overproduction or exuberance）。几年前人们就知道增殖出现在产前阶段和出生后的前18个月，但还有一种增殖，发生在青春期的初期（Giedd, Blumenthal, & Jeffries, 1999）。突触的增殖出现在大脑灰质（gray matter）的许多部位，大脑的外皮层，在脑垂体上最为集中，脑垂体就位于你大脑前庭（frontal lobes）的里面（Keating, 2004）。脑垂体参与许多大脑的高级活动，例如提前计划，解决问题，是非判断等。

青春期早期的大脑增殖的发现是令人吃惊和着迷的，但更吸引人的还在后面。大脑增殖在11或12岁达到顶峰，但这时我们的认知能力却不是最强的。接着，会发生突触剪枝（synaptic pruning），增殖的突触大量减少。事实上，在12到20岁之间，在整个突触剪枝的过程中，大脑平均失掉了百分之七到百分之十的灰质（Sowell et al., 1999）。“利用它或丢掉它”似乎变为一种操作准则，被用过的突触保留了下来，那些没有用过的则不复存在。突触剪枝使大脑更有效的工作，因为大脑的通路变得更加专一化。试想你要驾车去某个地方，之间有很多小路和一条畅通的高速路，显然是走高速路更加快捷。突触剪枝的过程就像选择高速路而丢弃很多小路。然而，大脑的分工越细，它就变得更不灵活也更不易改变。

髓鞘化（myelination）是青少年神经发育的另一个重要过程。髓鞘室覆盖在大部分神经元外的一层脂肪。它的功能是保持大脑的电信号在始终一条通路上并加快信号传导的速度。像增殖一样，髓鞘化过程也被认为在青春期之前。但如今被发现在青春期的过程中仍在进行着（Puas, 1999; Sowell et al., 2002）。另一个迹象显示青少年的大脑功能变得更快更有效。然而，就像突触剪枝一样，髓鞘化过程也使大脑变得更僵化而不可改变。

最后，还有一项使研究大脑发育学者吃惊的是小脑（cerebellum）的发育。这可能是最大的意外了。因为小脑是脑下部的一部分，就在大脑皮层的下部，它一直被认为使负责一些诸如运动之类的基本功能。现在，小脑却被认为在许多高级功能中扮演着重要的角色，例如数字，音乐，做决定，甚至社会技巧和幽默。小脑在青春期保持发育直到成人初显期（Strauch, 2003）。事实上，它是在整个脑结构中最后一个停止发育的，一直到二十岁中期时才停止增殖，这设置在垂体之后。

所以我们能从对青少年的成人初显期大脑发育的最新研究中得到什么呢？首先，很清楚的是和我们已经认识的相比，实际的大脑要发育的更大更加不同。其次，新发现在许多方面证明了我们用其他研究方法得出的结论：相对儿童，青少年有着本质的不同，并且在思维上更进化，但是他们的认知发育仍不成熟。他们在诸如做决定，预知行为结果和解决复杂问题上的能力上，相比成年人他们还有待提高。他们的大脑发育已基本形成。第三，在青少年大脑发育过程中是有得有失的。神经元变化在使大脑变得更快更有效的同时，也使其变得更僵化和不灵活。过了青少年时期，人们对待复杂情况更易做出成熟的决定，但是保持开放和学习新鲜事物的神经细胞减少了。无论如何，大多数青少年时期神经结构的变化都充分说明增加了认知能力。