长期以来，地球为什么只进化出人类这种智能生物寻找其它智慧生物一直吸引大众兴趣。最受争议的问题是为什么尼安德特人最终消失了。可能的解释包括与智人的暴力冲突、疾病、难以适应迅速的环境和气候变化、与现代人的杂交以及两种人在技术、社会和认知能力上的差异。

现在，由日本高知科技大学古人类学家Takeru Akazawa领导的研究小组通过计算技术来重建尼安德特人的大脑，估计物种间特定区域的大小差异，揭示了这个问题。这一研究结果进一步证实了一种观点，即认知差异导致尼安德特人在竞争中处于劣势，最终被我们的祖先所取代。

这项研究发表在4月5日的《科学报告》(Scientific Reports)上，利用4个尼安德特人(Neandertals)和4个早期人类头骨的化石来估计他们的大脑形状和结构。日本庆应义塾大学的生物力学工程师、联合作者Naomichi Ogihara说:“以前的研究是研究脑的形状差异，但目前还没有关于脑自身重建的研究。”“我们的方法可以估计每个大脑区域的形状和体积，仅仅通过分析内分泌表面是不可能的。”

该研究小组通过对1185个活人的脑部扫描进行平均，得出一个普通人的大脑模型，从而完成了这一壮举。西班牙国家人类进化研究中心(National Research Center for human Evolution in Spain)的古生物学家埃米利亚诺•布鲁纳(Emiliano Bruner)表示:“将人类大脑的统计模型变形为尼安德特人的大脑，提出了一种新的方法来描述化石物种的大脑。”这使他们能够估计出这两个物种的大脑可能是什么样子，以及它们之间的特定区域可能有什么不同。

结果表明，虽然尼安德特人的大脑总体大小和现代人没有多大差异，但在特定区域的尺寸上，特别是小脑，可能存在显著差异。这令人惊讶，因为小脑在传统上被认为对与运动相关，Ogihara说。“我们最初预计这两个物种的额叶会有所不同，因为它被认为与更高的认知功能有关，但事实并非如此。”

然而，研究人员进一步分析了现有数据库(来自人类连接体项目)中大脑扫描和行为数据之间的相关性。他们发现大小脑容量与认知灵活性、注意力、语言处理和记忆力等能力有关。英国牛津大学的进化心理学家罗宾·邓巴说:“这篇论文给人的印象是小脑与大量的高级认知功能密切相关。严格来说，这并不是真的——它的功能似乎是不同的大脑单元和认知过程之间的协调——实际上，是为了确保计算的顺序是正确的。这一角色对于提高认知功能几乎是至关重要的，并允许我们做我们该做的事。作者认为，小脑容量的重要性的一个原因是，与其他区域不同，小脑容量由大量相同的处理单元组成，因此，从逻辑上来说，大容量等同于高处理能力。

布鲁纳说，需要注意的一点是，这项研究中使用的方法对尼安德特人在进化树上与人类分离后发生的任何大脑变化视而不见。他说:“将现代大脑退化为尼安德特人，可能会使特定于这两种血统的变化变得模糊。”“分离后，尼安德特人和现代血统可能发生了一些特殊的变化，这种变化是用这种方法无法检测到的。”然而，作者认为，由于黑猩猩和倭黑猩猩的大脑可以相互转化，而且它们在大约200万年前就已经分化了，所以这种方法是合理的，因为穴居人最近在大约70万年前就与人类分化了。

这些发现并不能最终证明是什么导致了尼安德特人的灭绝，但它们确实表明，大脑的差异可能是导致他们灭绝的原因之一。Ogihara说:“根据目前的研究，我们可以得出结论，这两个物种的大脑结构确实存在先天差异，可能导致认知能力和社交能力的差异。”“尽管差异可能很小，但在自然选择方面，这种差异可能会变得很重要。”

邓巴之前在灵长类动物的大脑大小和社会群体大小之间，包括人类的社会网络。这些发现涉及部分大脑皮层，但类似的效应可能在这里起作用。他说:“如果尼安德特人的小脑功能下降，这就证实了他们的认知能力并不像现代人那么发达。””当然不是说他们是呆头呆脑的人猿，而是他们在适应新世界，想象能力明显差于人类。这意味着他们不能制作更精美的石器。认知能力差阻碍了他们进化最终走向了灭绝

Ogihara说他们下一步想通过与研究人类大脑进化的研究人员交换想法来开发他们的新方法。“我们也有兴趣将我们的方法应用于其他类人的大脑重建，”他说。