大脑发育是一个复杂的相互作用的过程，其早期分裂能对后来的功能性改变产生长期影响。此过程是通过复杂的细胞内和细胞间信号通道将信号即时传入和传出而实现的。长链多不饱和脂肪酸（LC－PU FA），特别是共生四烯酸和二十二碳六烯酸（DHA），在大脑发育过程中迅速聚集大脑灰质，脑脂肪酸的组成成分反映了膳食的状况。膜脂成分能以不同方式影响信号传导的级联效应，就LC－PUFA来讲，其作用方式是通过二十碳（烷）类介导各种重要调节功能，并可通过影响基因转录实现长期调控。
研究证明，与特定脂肪酸缺乏相同，脂肪酸不平衡也会对包括对于环境刺激反应能力在内的发育产生不同影响。例如，尽管由于早期受到环境刺激，饲喂饱和脂肪酸大鼠的受损水迷宫行为有所改善，但这些动物的大脑呈现出树突分枝模式的复杂性降低。膳食n—3脂肪酸缺乏会影响特殊的神经传导系统，尤其是前角的多巴胺系统。现已证明，膳食n—3脂肪酸缺乏，可使大鼠在水迷宫中延迟触壁的行为受到损害，而这种行为是与前角多巴胺功能相关的。
然而，目前还没有找到这种行为表现与大脑DHA浓度范围之间的关联。一些对人类婴儿的研究表明，DHA在认知功能的发展和一些神经性疾病中可能起作用。这种可能性对人群健康有重要影响。
