어릴 때 경험하는 환경자극이 뇌의 구조 및 생화학적인 구성에까지 영향을 미친다. 그리고 그 후에 일어나는 행동발달에도 영향을 미친다.
어릴 때 풍부하고 다양한 경험을 하면 이러한 경험이 우리 인간이나 다른 포유류의 뇌 발달과 행동에 강력한 영향을 준다는 사실이 여러 연구에서 밝혀졌다.
캘리포니아대학교 심리학과에 있는 로젠바이그와 그 동료들은 쥐를 몇 가지 환경조건에 나누어 키웠다. 한 집단의 쥐들은 큰 사육상자에서 여러 마리가 함께 자랐다. 거기에는 자극이 다양하였고 매일매일 변화가 생기는 환경조건으로 풍요로운 조건이었다.
또 한 집단의 쥐들은 이 풍요로운 환경의 쥐들과 같은 어미에게서 같은 시기에 나온 새끼들이지만 작은 쥐장에서 한 마리씩 자랐다. 빈곤한 조건에 속한 집단이었다. 또 한 집단의 쥐들은 보통 크기의 집단 쥐장에서 여러 마리가 함께 살기는 하나 쥐장 속에 아무런 놀이기구가 없는 빈곤한 환경에서 살았다. 이 집단은 빈곤한 군거집단이었다.
연구자들은 쥐들을 이 세 집단으로 나누어 키운 후 쥐의 뇌, 특히 대뇌피질의 여러 특성을 측정했고, 행동도 검사했다.
풍요로운 환경에서 자란 쥐는 빈곤한 환경에서 자란 쥐의 뇌보다 더 무거웠다. 뇌뿐만 아니라 행동에서도 차이가 나타나서 풍요로운 환경에서 자란 쥐는 미로학습과 기타 복잡한 행동과제에서 보다 우수하게 학습했다.
야생쥐는 바로 풍요로운 환경에서 자란 쥐와 비슷하다. 왜냐하면 야생 쥐는 비록 먹이는 충분치 못한 곳에서 살지만 자극이나 스트레스가 많은 환경에서 살기 때문이다. 이에 비해 빈곤한 환경에서 자란 쥐는 경험을 너무 적게 하여 그 쥐의 대뇌피질이 정상적으로 발달하지 못했다.
그 후 로젠바이그와 그 동료들은 실험쥐를 거의 자연적인 환경에서 키웠다. 그 결과, 이들 동물의 뇌는 실험실의 풍요로운 환경에서 자란 쥐의 뇌와 동일하거나 혹은 그보다 더 발달되었다.
위에서 본 것처럼 쥐에게 장난감을 많이 주면서 좋은 환경에서 키우면 그 쥐의 뇌에 있는 뉴런의 수상돌기 수가 증가하고 시냅스 수도 많아질 뿐만 아니라 뇌도 더 커진다.