“头脑革命”是给“想使头脑聪明”这个亿万人的共同愿望的一个答案。
——[日]中松义郎
现代人体解剖科学揭示，大脑可分为大脑、间脑、中脑、桥脑、延脑和小脑六个部分，我们平常所说的脑，一般是指大脑，它的结构是左右两半球，是高级神经活动的物质基础，探索聪明的奥秘，就要开发大脑左右两个半球的潜能。
1.用进废退：大脑发育的规律
人的大脑是由140亿个左右的脑细胞组成的信息贮存库。大脑神经细胞的增殖，在胎儿形成后的第二个半月至四个半月内是第一次高峰，出生后的第三个月出现第二个增殖高峰，到2岁左右，就停止增殖了，就是说2岁左右幼儿的脑细胞已可达到成人的数量了。
从人类大脑的重量来看，新生儿的脑重380克左右，九个月约660克，2岁半到3岁可达900～1011克，7岁为1280克，已接近成人1420克的水平了。人的一生，脑细胞重量的变化是不大的，大脑重量的增加，意味着脑细胞之间的突触（接头）联系增多，这样便增加了记忆信息的储备能力。由此可见，早在儿童时期人的记忆和智力水平已具有相当大的潜力了。
从脑科学的研究来看，人的大脑先天的差别并不明显，就脑重来看，只要男性脑重不低于1000克，女性脑重不低于900克，就不会影响脑的机能和聪明才智的开发。再从大脑的结构来看，天才人物脑的结构与一般人的脑结构也未显出重大的不同。下面是对爱因斯坦大脑的研究结论。
爱因斯坦于1955年逝世后，美国新泽西州普林斯顿医疗中心的首席病理学家汤姆斯·哈维博士研究了他的脑，研究工作持续了24年。直到1979年，哈维说：“到现在，研究结果表明：爱因斯坦的脑子不比他人的脑子大，而其脑2.6磅的重量也不比别的脑子重。脑内的有些变化是随着年龄发生的，他的脑子也是如此，不比普通人变化多。”
这说明每一个孩子，只要大脑发育正常，都可以从大脑开发中发挥聪明才智。
有人说，人的大脑每小时有1000～1200个脑细胞衰亡。照此推算，即使人活到100岁，才损失10亿个左右的脑细胞。还有人说，人的大脑细胞每天死掉10万个以上，到80岁也只不过损失30亿个左右。人的大脑还有100多亿个脑细胞，即使以上两种说法都有根据，脑细胞的死亡也不过只占一小部分。而且脑细胞越用越发达，代谢旺盛，负责传递和贮藏记忆信息的化学物质也越多。有人担心多用脑子会损伤大脑，其实这是没有科学根据的，如果不用，反而要衰退，这就是法国生物学家拉马克的一句名言：“用进废退”是大脑发育的规律。
2.大脑的潜能：能拿12个博士学位
大脑有取之不尽、用之不竭的潜力。据生理学家研究表明，人的大脑尚有90%的潜力未被动用。人的大脑细胞只用了10%左右，绝大部分处于“失业”状态。据科学家们推断，如果一个人在一生中好学勤思，孜孜不倦地工作，那么这个人一生贮藏的各种知识（或说是记忆信息）将相当于美国国会图书馆里藏书的50倍，也就是说人的大脑的记忆容量相当于5亿本书籍的知识总量。前苏联学者叶夫里莫夫曾断言“一旦科学发展到能够更深入地了解脑的构造和功能，人类将会为储存在脑内的巨大潜力而震惊。人类平常只发挥了大脑功能的极少部分，如果人类能够发挥大脑的一半功能，那么人将会轻而易举地学会10种语言，背诵整套的百科全书，拿12个博士学位。”
3.培养智力技能：聪明的关键因素
大脑发育的规律是“用进废退”，大脑的潜力巨大，只要遵循其发育规律，开发潜力，儿童的聪明才智就可以充分发挥出来。
人的大脑的整个机能是智力表现的基础，智力同整个脑髓的整合密切有关。智力是脑神经活动的针对性、广阔性、深入性和灵活性在任何一次神经活动和它引起的并与之互相作用的意识性的心理活动中的协调反映。能否针对可塑性最大的儿童时期进行教育培养是发展智力的一个重要条件。
所谓发展智力，就是运用种种符合大脑发育规律，使智力器官获得尽可能迅速和充分发展的方法。其中智力技能的培养是智力发展的关键性因素。因为智力技能是一个人大脑内部活动的方式，它包括观察技能、注意技能、想象技能、记忆技能和思维技能，其核心是思维技能。
培养智力技能的具体方法很多，其中演奏乐器是一种好的方法。因为演奏乐器需要手、脑、眼、耳、口等器官同时协调配合，这时不仅注意力高度集中，同时又要眼看乐谱、脑记乐谱和手掌握力度、速度节奏，口的音准以及时值等等。这种思维的多向性，脑、手、眼、耳、口等器官的协作配合，达到得心应手的程度，不仅使大脑工作的耐久力大大增强，而且又能使大脑工作的密度、强度、紧张度和持久性得到充分锻炼，从而提高大脑的思维效率及创造力。这样进行智力技能的培养，我们的孩子就会越来越聪明。
我们只有遵循大脑发育的规律，对儿童进行智力技能的培养，抓住智力发展的关键因素，才能探索出孩子聪明的奥秘。
4.聪明的奥秘：促进左右脑同步发育
动手可以促进大脑运动中枢的发展，在人的大脑顶部有一个很突出的中央前回，是躯体运动中枢，在这个皮层部位，定位的大小是同躯体各部分的动作发展和灵巧程度成比例的。而这一部位面积最大的是人的手，其中拇指和手腕占有更大的比例。手的动作可以促进大脑相应部位的发展，也就是手的动作在大脑皮层上都有相通、相应的“驻脑点”和“驻脑机关”，动手能激发各自相应的“点”，扩大“点”在大脑皮层中的面积，这样就越能开发大脑的内在潜力、促进大脑的发育。
人们常说“心灵手巧”，意思是：头脑聪明，才能手巧。其实不然，应该是手巧心灵。日本一学者指出：“如果想培育出智力开阔，头脑聪明的孩子，那就必须经常锻炼手指，因为手指的活动能刺激大脑皮层中手指运动中枢，从而使智能得到提高”。著名教育家苏霍姆林斯基说过：“手使脑得到发展，使它更聪明：脑使手得到发展，使它变成创造的、聪明的工具，变成思维的工具和镜子。”手脑协调，两者互相促进。
动手可以促进记忆和思维能力的发展。人的记忆有形象记忆、逻辑记忆、动作记忆、情绪记忆等，在这些记忆中最不易遗忘的是动作记忆。所以民间有“眼看十遍，不如手过一遍”的说法。同时，抽象思维也是以形象思维和动作思维为依托的。动手还可以培养良好的意志品质。意志是确立目标、支配行动、克服困难、实现预定目标的心理过程。克服困难，就是要动手解决问题，平时动手操作的过程就是克服困难、解决问题的过程，它可以培养人的坚韧性、自制力等意志品质，有利于促进大脑的发育。
5.遵循大脑“镶嵌”活动的规律
人的大脑能主导人体内的一切活动过程，并调节机体与周围环境的平衡，因而是人体活动的“最高司令部”。只有遵循大脑“镶嵌”活动的规律，才能使儿童的身心得到健康的发展，聪明才智得以不断增长。
人的大脑在指挥全身各部分工作时，其本身又有明确的分工，在大脑皮层上，分成若干区，有的专管做，有的专管看，有的专管说话，还有的专管运动等等。各个区之间有分工，又有联系，彼此又相互影响。在同一时间内只有部分区在活动，处于兴奋状态，其他的区在休息，处于抑制状态。随着活动内容的变换，大脑皮层上各个区的活动与休息也交替进行着，兴奋点与抑制点也不断地转换。认识大脑“镶嵌”活动的规律，指导儿童的学习、生活就有了科学的依据。
学习是一种消耗能量很大的强脑力劳动，不能无限制地延长儿童的学习时间，要把儿童的学习精力放在效率最佳的时间上，并安排脑力活动与体力活动交替，不同的学习内容互相轮换，可以使他们大脑皮层的各个区域得到休息，这样使儿童的学习生活丰富多彩，愉快舒适，充满乐趣，保持较高的兴奋性和活动能力，从而使儿童的聪明才智得到发展。