現代腦科學和心理學的研究發現，從出生的那一刻起，嬰兒既在成熟，也在學習。成熟是學習的基礎，成熟的內部程式使出生後的腦細胞得到繼續的發展，並且其速度先於肌體和感覺器官的發展，有些腦神經出生時已經髓鞘化而使它們能夠傳遞大腦的指令，獲得最初的反應能力。學習又使腦細胞得到刺激，從而使嬰兒獲得最初的經驗，同時又促進成熟。
潛能的展露是一系列神經系統和器官成熟的表現，但成熟需要學習的支持，才能使潛能不失時機地得到開發。早期的廣泛學習，可以較少遺漏地去發現孩子的潛能優勢。學習只有在成熟前進行，才能達到最佳效果，神經系統成熟前的時期，就是腦和神經系統發育的關鍵期，也就是學習的關鍵期。腦的不同結構與功能區有不同的發育關鍵期，從而導致了兒童發展過程中一系列的學習關鍵期或敏感期。在學習關鍵期內，孩子能夠比較輕鬆地學習，或者能發展特殊的能力，過了學習的關鍵期，相關的學習就會比較困難。如運動技能的成熟關鍵期在10歲左右。那么10歲以前就是學習某一種樂器的關鍵期，如果一個人在10歲前開始學習樂器，可以經過較少時間的學習就能學會演奏一種樂器，並且很容易終生保持這一技能。如果過了10歲以後學，雖然運動技能的可塑性下降，但只要多花精力和時間，多付出辛勞，還是可以成為一名出色的演奏家的。有些能力學習的關鍵期比較明顯，如語言。成人學外語就比較困難，而且學不地道，只有學早，才能充分開發潛能。有些能力，成熟的時間比較長，遲一點學好像關係不大。例如唱歌，有的人上了大學，甚至退休後，有了唱歌的機會，才發現自己居然能唱歌，旋律的感受和表現潛能照樣還能激發出來。所以，認為錯過了3歲或6歲，潛能就錯過發展機會的看法是不符合事實的。但是後期比較複雜的技能及知識的學習和成熟都是建立在3歲前簡單的技能學習和成熟的基礎之上的。細心觀察兒童在3歲前階段的什麼時期對學習什麼東西最感興趣、效果最好，而這些事與健康的發展有利，成人就應該從情感上、物質上、時間上加以支持和鼓勵。
維果茨基在談到教學與發展的關係時，實際上是從教學促進發展的角度，闡述了成熟與學習的關係。他提出了“教學最佳期”的概念。他指出，只有當兒童在自己的發展中達到一定的成熟程度時，一定的教學才有可能進行。但他同時又提出了最近發展區的概念。他認為教學的最佳期是由最近發展區決定的。最佳期的教學之所以能幹預發展的過程，就是因為處於最近發展區與教學相應的發展程式尚未完成，心理機能尚不成熟，因而教學有可能以一定的形式組織這些機能的進一步發展，並決定其今後的發展情況。早於或晚於這一最佳時期的教學對兒童的心理發展都會產生不良的影響，這是因為超出最近發展區，就無法對那些尚未成熟的心理機能施加影響，反之停留於現有發展水平而不能有效地促進心理機能的發展。這一觀點是有腦生理基礎的。
