众所周知，大脑是由软组织构成的，所以死后几分钟内就会因自溶而开始分解。一般自溶是从大脑和肝脏开始，然后是腐败，这是一个分子过程，将组织变成气体、液体和盐。科学家曾经在一些潮湿缺氧的环境中发现了一个罕见的人脑，好像被“腌制”过一样。以2600多年前黑森人的大脑为例。但是考古记录中很少有史前人类的大脑，所以科学家缺乏完整的尼安德特人和早期智人的大脑进行研究。
然而，一个创新团队使用计算神经解剖学重建了这样一个大脑，并首次制作了3D模型。这项研究发表在《科学报告》杂志上。
“我们在头骨化石内部重建了一个大脑，这在该领域是一个全新的尝试。”合著者庆应义塾大学机械工程系的Naomichi Ogihara说。
Naokhara与其他两位作者Norihiro Sadato、Takeru Akazawa及其同事一起，通过使用头骨化石的虚拟铸件，重建了四个尼安德特人和四个早期智人的大脑。这些尼安德特人生活在今天的以色列、法国和直布罗陀，而那些早期智人来自以色列和捷克共和国。
然后，研究人员利用1185个活人的大脑核磁共振数据，构建了一个普通人的大脑模型。他们还提到了32000年前非人灵长类动物的大脑和一个克鲁马瑙人的头骨。
由此产生的计算机模型已经过调整，以匹配尼安德特人和早期智人头骨化石的虚拟铸件的形状。这使得研究人员可以预测这些史前人类的大脑可能是什么样子，以及这两个群体的大脑区域有何不同。
需要指出的是，许多研究者认为尼安德特人和我们是同一物种。津原说，有足够的证据证明尼安德特人与智人杂交。我们也这么认为。"
因此，今天的大多数人都保留了尼安德特人的DNA，包括来自北非的人和具有欧亚血统的人。
这项研究中的早期智人甚至可能与尼安德特人有关。
“我们当然不能排除我们使用的样本已经是早期智人和尼安德特人的杂交后代的可能性。”吞原直截了当地说。
但他补充说，“然而，没有明显的理由这样认为，所以我们假设这项研究中使用的样本不是早期智人和尼安德特人的杂交后代。”
之前的研究表明，在解剖学意义上，尼安德特人的大脑比现代人的大。Tsukuhara的计算机模型证实了这一点。但是他们认为更大的大脑不一定意味着更好。
他们发现，尼安德特人和早期智人的大脑形态存在显著差异，例如，早期智人的小脑更大。小脑与语言理解和生成、工作记忆和认知灵活性有关，因此他们认为早期智人在这些能力上优于尼安德特人。
"这并不是说尼安德特人不能处理语言."“我们认为他们可以口头交流，但由于大脑结构不同，他们使用语言的社交能力可能受到限制，”Hirohara说。
尼安德特人可能更依赖视觉信息。他们被认为是世界上最早的艺术家。此前，考古学家在西班牙的三个尼安德特人洞穴中发现了6.5万年前的壁画，这是已知最早的洞穴艺术。
Naokhara和他的同事认为，尼安德特人的枕叶比早期智人的枕叶大。
"枕叶是视觉处理中心."纳瓦哈拉解释说，“尼安德特人可能需要更大的枕叶来弥补欧洲的弱光环境”。
因此，尼安德特人可能无法像早期智人那样进化出更大的小脑。
大脑之间的比较研究存在固有的困难，因为即使是今天的同一物种的个体也有不同的大脑。例如，男性的大脑往往比女性略大，但大多数科学家认为，大脑的大小与智力没有必然联系。
当早期智人开始控制尼安德特人的领地时，尼安德特人更大的大脑似乎没有优势。虽然尼安德特人在某种程度上被现代智人所吸收(通过他们的DNA)，但一般认为他们的灭绝大约始于4万年前。这一时期恰逢越来越多的早期智人向欧亚大陆迁移。
Naokhara表示，他的团队的研究无法确定尼安德特人消失的原因。然而，他说，研究表明，尼安德特人和早期智人的大脑结构存在先天的形态学差异，这可能导致认知和社交能力的差异。
他说，“即使差异很小，也可能在自然选择之前变得明显。”
尼安德特人的大脑能力到底是什么，目前还没有定论。加泰罗尼亚高等研究院的Joao Zilhao是发现尼安德特人洞穴壁画的团队成员之一。
Zho说，尼安德特人和早期智人肯定已经具备了更高级象征行为所需的认知能力，比如洞穴艺术和人体装饰。
“我们发现尼安德特人和早期智人都有这种能力，这意味着这种能力出现在他们50万年前的共同祖先身上。”他说，“因此，我认为完全可以有把握地认为，一种可能的情况是，大脑、语言和符号思维是共同进化的，而我们所知道的人类的认知基础，从我们在化石记录中看到脑容量很大的史前人类，也就是至少150万年前就已经存在了。”
对于这种解释，Tunhara先生和他的同事们持开放态度。
“我们希望与研究人类大脑进化和其他相关领域的学者交流思想，进一步改进我们的方法。”他说，“我们也有兴趣将我们的方法应用于其他种族的大脑重建。”
