Synnytyksen aikana ihmisalkio siirtyy muutamasta solusta täysin muodostuneeseen vauvaan noin 38 viikossa. Ihmisen aivoilla on oma kasvuaikataulunsa tämän ajanjakson aikana, ja se pyrkii olemaan yhdenmukainen terveille ihmisille. Aivojen synnytyksen tärkeimmät vaiheet tapahtuvat koko yhdeksän raskauskuukauden ajan, mukaan lukien hermoputken luominen ensimmäisellä kuukaudella, aivokuoren kasvu toisella kuukaudella, aistien kehitys neljännellä kuukaudella ja erottaminen kuorista lohkoihin kuudennessa kuussa.
Tutkijat ovat pystyneet keksimään aikajanan normaalille synnytyksen aikaiselle aivojen kehitykselle useiden tutkimusmenetelmien ansiosta. Näitä ovat kuoleman jälkeiset tutkimukset eloonjääneistä alkioista ja sikiöistä sikiön eri kehitysvaiheissa. Lääkärit ovat myös suorittaneet kokeita ja leikkauksia eläinten sikiöillä, joilla on samanlaiset aivojen rakenteet kuin ihmisillä, kuten apinoilla. Lopuksi, nykyaikaiset tekniikat, kuten kuvantaminen, mahdollistavat tutkijoiden tutkia ja seurata sikiöiden synnytyksen aivojen kehitystä vielä ollessaan äitinsä kohdussa. Kaikkien näiden menetelmien avulla asiantuntijat ovat kartoittaneet aivojen fyysisen kehityksen sekä emotionaalisen ja henkisen kehityksen.
Prenataalinen aivojen kehitys alkaa synnytystä edeltävän ajan ensimmäisessä kuukaudessa. Tänä aikana kaikki muut suuret elimet ovat muotoutumassa. Kolmannella elinviikolla ihmisen sydän on alkanut lyödä. Juuri tähän aikaan aivojen varhaisin muoto muotoutuu. Tämä rakenne, jota kutsutaan hermoputkiksi, kehittyy lopulta selkäytimeksi ja aivoiksi.
Toisen ja kolmannen kehityskuukauden aikana alkion kasvojen piirteet alkavat kehittyä inhimillisemmäksi, mukaan lukien suu, nenä, silmät, silmäluomet ja korvat. Hermoputki alkaa tällä hetkellä muuttua aivojen pääosiksi, mukaan lukien aivokuori. Vastaavasti synnytyksen kolmannen kuukauden aikana alkio alkaa näyttää reaktioita ja refleksejä. Sikiön reaktiot ulkoisiin kokemuksiin, kuten kirkkaaseen valoon ja meluun, kehittyvät edelleen neljännelle kuukaudelle, samoin kuin pienen olennon kyky tehdä ilmeitä.
Aivojen synnytystä edeltävä viides kuukausi alkaa nähdä, että sikiö todella hallitsee näitä ilmentymiä ja reaktioita. Tässä vaiheessa fyysinen kehitys on sellaista, että sikiö voi venyttää ja jopa kääntyä kohdussa. Asiantuntijat uskovat, että kyky tietoisesti reagoida tunteisiin vahvistuu vielä kuudennen kuukauden aikana, kun aivokuori halkeaa erillisiksi lohkoiksi. Sikiö voi tässä vaiheessa jopa muistaa.
Aivojen synnytyksen viimeiset vaiheet viimeisen kolmanneksen aikana johtavat aivoihin, jotka muuttuvat lähes rakenteeltaan lähes samanlaisiksi kuin täysin muodostunut ihminen. Kuudenteen kuukauteen synnytyksen aikaiset aivot kehittävät urien kaarevan ilmeen, joka liittyy aikuisten aivoihin, ja myeliini kehittyy aivojen hermojen ulkopuolelle niiden eristämiseksi. Aivojen aallot voidaan havaita. Sitten kahdeksannessa kuukaudessa muodostuvat tärkeimmät aivokuoret, kuten kuulo ja näkö, jolloin sikiö voi ymmärtää näkemänsä ja kuulemansa. Sikiön aivot sisältävät suunnilleen yhtä paljon hermosoluja kuin aikuisten aivot viimeiseen kuukauteen mennessä, vaikka ne ovat syntyessään vain neljäsosa aikuisen koosta.