Pirmsdzemdību periodā cilvēka embriji no dažām šūnām kļūst par pilnībā izveidotu mazuli aptuveni 38 nedēļu laikā. Cilvēka smadzenēm šajā periodā ir savs augšanas laika grafiks, un tas mēdz būt konsekvents veselam cilvēka auglim. Galvenie pirmsdzemdību smadzeņu attīstības posmi notiek deviņu grūtniecības mēnešu laikā, tostarp nervu caurules izveidošanās pirmajā mēnesī, smadzeņu garozas augšana otrajā mēnesī, jutekļu attīstība ceturtajā mēnesī un atdalīšanās. no garozas sadalās daivās sestajā mēnesī.
Zinātnieki ir spējuši nākt klajā ar laika grafiku normālai pirmsdzemdību smadzeņu attīstībai, pateicoties vairākiem pētījumu veidiem. Tie ietver pēcnāves izmeklēšanu par neizdzīvojušiem embrijiem un augļiem dažādās augļa attīstības stadijās. Ārsti ir veikuši arī eksperimentus un šķelšanos ar tādu dzīvnieku augļiem, kuriem ir līdzīga smadzeņu struktūra kā cilvēkiem, piemēram, pērtiķiem. Visbeidzot, modernās tehnoloģijas, piemēram, attēlveidošana, ļauj zinātniekiem pārbaudīt un uzraudzīt pirmsdzemdību smadzeņu attīstību auglim, kamēr tie vēl atrodas mātes klēpī. Izmantojot visas šīs metodes, eksperti ir kartējuši smadzeņu fizisko attīstību, kā arī emocionālo un garīgo attīstību.
Pirmsdzemdību smadzeņu attīstība sākas pirmajā pirmsdzemdību perioda mēnesī. Šajā laikā veidojas visi pārējie galvenie orgāni. Trešajā dzīves nedēļā cilvēka sirds ir sākusi pukstēt. Tieši šajā laikā veidojas agrākā smadzeņu forma. Šī struktūra, ko sauc par nervu cauruli, galu galā attīstās muguras smadzenēs un smadzenēs.
Otrajā un trešajā attīstības mēnesī embrija sejas vaibsti sāk veidoties vairāk cilvēciskā formā, tostarp mute, deguns, acis, plakstiņi un ausis. Nervu caurule šajā laikā sāk pārveidoties par to, kas kļūs par galvenajām smadzeņu daļām, ieskaitot smadzeņu garozu. Attiecīgi jau trešajā pirmsdzemdību attīstības mēnesī embrijs sāk parādīt reakcijas un refleksus. Augļa reakcija uz ārēju pieredzi, piemēram, spilgtu gaismu un trokšņiem, turpina attīstīties līdz ceturtajam mēnesim, tāpat kā mazās būtnes spēja izteikt sejas izteiksmes.
Piektais pirmsdzemdību smadzeņu attīstības mēnesis sāk redzēt, ka auglis faktiski kontrolē šīs izpausmes un reakcijas. Šajā brīdī fiziskā attīstība ir tāda, ka auglis var izstiepties un pat apgriezties dzemdē. Speciālisti uzskata, ka spēja apzināti reaģēt uz sajūtām kļūst vēl spēcīgāka sestajā mēnesī, kad smadzeņu garoza sadalās atsevišķās daivās. Šajā brīdī auglim pat varētu būt spēja atcerēties.
Pirmsdzemdību smadzeņu attīstības pēdējie posmi pēdējā trimestrī noved pie smadzenēm, kas kļūst gandrīz līdzīgas pilnībā izveidota cilvēka smadzenēm, vismaz pēc struktūras. Septītajā mēnesī pirmsdzemdību smadzenes iegūst rievotu, izliektu izskatu, kas ir saistīts ar pieaugušo smadzenēm, un mielīns veidojas smadzeņu nervu ārpusē, lai tos izolētu. Var noteikt smadzeņu viļņus. Tad astotajā mēnesī veidojas galvenās garozas, piemēram, dzirdes un redzes, ļaujot auglim saprast, ko viņš vai viņa redz un dzird. Augļa smadzenēs līdz pēdējam mēnesim ir aptuveni tikpat daudz neironu šūnu, cik pieauguša smadzenēs, lai gan dzimšanas brīdī tās būs tikai viena ceturtā daļa no pieauguša cilvēka lieluma.