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从进化的动力角度看生存压力造成了古猿行为的变化。这些变化包括古猿下地开始直立行走，当它们从一个林地走向另一个林地时会面临巨大的风险。这需要古猿们能够熟悉与记忆更多的地形地貌信息，知道哪个林子此时可能有食物，位置在哪里，如何规划行动路线，可能遇到的风险……这些在我们看来是很轻松的问题，对古猿的小脑袋来说就不容易了。为了看清更多细节，更快地发现周围环境中的风险，我们的眼睛可以看到彩色的世界。彩色让人在观察环境时除了形状还多了一个色彩维度区分事物。这无疑大大提高了人类的生存优势。一些猎食类动物有灵敏的嗅觉但会受到风向因素的影响，而视觉不会受此影响。但视觉会受光线的影响，所以多数人对黑夜有恐惧感。彩色的视觉对大脑影响也是非常大的，因为增加了色彩维度后使得要处理的信息大量增加。信息增加需要的存储容量也增加了。人类的视觉信息占全部感觉信息的70%以上。这也使得大脑需要处理的视觉信息成倍增长，相应的需要更多脑细胞来应对。灵活的手也需要大脑的控制，手的感知能力与控制能力需要大脑处理大量的数据，反过来刺激了大脑的进化。
通常认为从古猿到智人的脑容量是不断增大的，比如南方古猿的脑容量为404-530毫升，能人的脑容量为510-752毫升，直立人的脑容量为600-1251毫升，中更新世早期智人的脑容量为1100-1450毫升，到了晚更新世早期的早期现代人以及尼安德特人的脑容量则增大到大于1500毫升。但人的大脑也不能无限的扩大，在大脑发育的早期阶段，有一个“幼态持续”的阶段，在这个阶段人类的神经干细胞分裂频繁。人类在这个阶段持续时间比较长，所以我们的脑细胞更多脑容量更大。而这个阶段由一个基因控制。科学家做了一个实验延迟了大猩猩大脑内这个基因起作用的时间，结果使大猩猩大脑的类器官发育得更像人类。科学家猜测在漫长的两百万年的进化过程中，这个开关基因不断延迟打开逐渐使我们的脑容量变大。为什么是逐渐推迟而不是一步到位，主要是因为大脑袋带来一系列问题需要身体逐渐适应。首先人类女性的产道其实并不能很好地适应这种明显超标的大脑袋。即使进入20世纪20年代中国的新生儿死亡率仍高达25%。尽管这其中很大的原因是不卫生的接生操作造成的，但也只有人类生育需要有专门的接生操作，人类生育的困难不言而喻。为了能顺利出生人类的婴儿头颅是可以略微形变的，可见人类的大脑袋已经到了自然生产的极限。
脑袋大带来的第二个问题就是能耗也大。大脑只占体重的2%但当身体处于静止状态时，即为了维持基本的生存状态，大脑消耗的能量高达整个身体的20%-25%。在儿童时期，5岁或6岁儿童大脑消耗的能量可能占整个身体的60%。一百多万年内我们的大脑增加了三倍，而大脑的供氧量更是增加了六倍。这对现代人而言不是问题，但对野外生存的古人而言每天获取的食物要供养这样一个大脑袋就真的是“头大”的问题了。不过这可能源于一个正反馈，有了聪明的大脑让我们制造出工具以弥补体格不够强壮，让我们可以捕获到更多猎物、采摘到更多果子，从而保证我们有足够的能量来供养这个超级大脑。另一方面我们学会了控制火，通过火烧熟食物也节省了大量消化所需的能量，也使食物特别肉类更容易消化吸收，从而获取更多的营养与能量。正是这种正循环让我们的大脑容量不断增加。
值得注意的是，大脑的聪明不只与脑容量大小有关还与脑结构有关。智人的平均脑容量约为1400~1600毫升，尼安德特人的脑容量比智人还要大，许昌人1700毫升的大脑容量比现代人还大，但它们都灭绝了。有意思的是科学家说现代人的脑容量在过去的2万年的时间里下降到1350毫升。如果把大脑看成是由神经元构成的复杂系统，大脑的各种能力是由神经元之间形成的关联结构以及这些结构涌现出的功能带来的。神经元之间连接形成的结构更重要，而这些连接与人的生长发育、后天的学习是紧密相关的。古猿的原始大脑在不断地生存进化中，通过外部被动的刺激与主动的劳动训练慢慢生成、固化出新的脑结构。科学家通过核磁共振扫描人在制作石器时的脑部活动。他们模拟了能人随意敲击石头制作石器与直立人有意识的打击石头以获取想要的手斧类的石器的过程。科学家发现两种过程激活的大脑区域略有不同，在后者有意识打制石器时大脑的右侧额下回被激活了。这一区域对复杂行为的实现很重要，当一项任务需要一系列复杂且有顺序的操作来实现时就会涉及这一脑部区域。显然制造一个有规范的石器，比如阿舍利模式的手斧强化了这部分脑区域。因为没有设计规划地乱砸一通，石器便不会被塑造出规范的手斧形态。科学家还发现长期打制石器会增强额叶和顶叶皮层特定区域通过白质纤维束产生的连接。白质微结构发育对环境因素具有高度敏感性，也就是白质结构高度可塑以应对不断变化的环境刺激，所以它可以受到后天学习活动的影响和调节。人类大脑与黑猩猩大脑相比差异表现为与制造工具有关的神经回路要分布得更广，所以“劳动创造人”的这个假设在神经科学领域是有依据的。
人类的大脑是终生可塑的，学习的过程就是不断塑造大脑神经网络连接的过程。如果婴幼儿时期的大脑是一张白纸，那么他一生的学习过程就是大脑神经元不断建立连接的过程。鉴于我们的知识多数来源于后天的学习，十万年前的史前人类婴儿如果穿越到现代社会长大，那么用他的大脑同样可以学会所有现代的知识，融入现代社会。我们的大脑最让人惊奇的地方就是它进化的太超前了。要知道所有其它物种的进化都是为了适应当下的环境保证自己的生存与繁衍，只有人类的大脑进化至少超前了十万年，这确实有点奇怪。如果把大脑看成是神经元组成的复杂系统，神经元必须具备一定数量规模才能产生出足够复杂的连接结构，这些结构又涌现出了不同的功能。大脑的进化必需突破某个域值，一旦突破之后就是内部结构与功能的演化。而最近十万年我们大脑进化出的最大成果就是代表理智的新皮层。