耶魯大學醫學院和布郎大學醫學院的研究發現，早產兒的大腦關鍵區域到8歲時仍明顯偏小，這表明嬰兒離開母體后大腦并不總是正常發育。智商測驗顯示，大腦發育偏小與認知能力缺損有關。但并不是所有早產兒都顯示異常，只有在懷孕較早期出生的嬰兒受影響最大。他們的大腦體積差異最大的區域是：與語言及行為有關的感覺運動區域和腦的顳皮層。