大腦由軟組織構成，因此，死亡後數分鐘內就因為自溶（或者說自體消化）而開始分解。自溶通常從大腦和肝臟開始。隨後是腐敗，這是一個將組織變成氣體、液體和鹽的分子過程。
科學家曾在某些潮溼、缺氧的環境中罕見地發現了彷彿“醃漬”過的古人大腦，比如2,600年前的黑斯林頓人的大腦，但考古記錄中的史前人類大腦寥寥無幾。因此，科學家缺乏完好的尼安德特人和早期智人大腦以供研究。
但一支富有創新精神的團隊利用計算神經解剖學方法，重建了這樣的大腦，並且首次製作了3D模型。這項研究發表於《科學報告》雜誌。
“我們重建了顱骨化石內的一個大腦，這在該領域是一個全新的嘗試。”共同作者、慶應義塾大學機械工程系的荻原直道（Naomichi Ogihara）說。
荻原直道和另兩名作者佐藤則宏（Norihiro Sadato）、赤澤健（Takeru Akazawa）以及同事們一道，利用四個尼安德特人和四個早期智人顱骨化石的虛擬鑄件，重建了他們的大腦。這些尼安德特人的棲息地位於如今的以色列、法國和直布羅陀，那些早期智人則來自於以色列和捷克。
然後，研究人員使用1,185個活人的大腦核磁共振成像數據，建立普通人的大腦模型。他們還參考了非人靈長類動物的大腦，以及3.2萬年前一個克魯馬努人的顱骨。
由此產生的電腦模型經過調整，以匹配尼安德特人和早期智人顱骨化石虛擬鑄件的形狀。這使研究人員可以預測這些史前人類的大腦可能長什麼樣，以及兩個種群的大腦區域有何不同。
應該指出的是，很多研究人員認為，尼安德特人和我們是同一個物種。荻原直道說，有充分的證據“證明尼安德特人與智人進行過雜交。我們也這樣認為”。
因此，現今的大多數人都保留了尼安德特人的DNA，包括祖籍北非的人以及帶有歐亞血統的人。
這項研究中的早期智人甚至也可能和尼安德特人有血緣關係。
“我們肯定不能排除這樣一種可能性，即我們使用的樣本已經是早期智人與尼安德特人的雜交後代。”荻原直道說。
但他補充說，“不過，也沒有明顯的理由這樣認為，所以我們假定，這項研究中使用的樣本不是早期智人和尼安德特人的雜交後代。”
先前的研究顯示，尼安德特人的大腦比解剖學意義上的現代人類更大。荻原直道的電腦模型證實了這一點。但他們認為，大腦更大未必意味著更好。
他們發現，尼安德特人和早期智人的大腦形態有著顯著差異，比如早期智人的小腦更大。而小腦與語言理解和生成能力、工作記憶以及認知靈活性有關，因此他們認為，早期智人在這些能力方面要強於尼安德特人。
“這並不是說尼安德特人不會處理語言。”荻原直道說，“我們認為，他們能進行口頭交流，但由於大腦結構的不同，他們使用語言的社交能力可能很有限。”
尼安德特人也許更依賴於視覺信息。他們被認為是世界上最早的藝術家。之前，考古學家在西班牙的三個尼安德特人洞穴中發現了6.5萬年前的壁畫，這是已知最早的洞穴藝術。
荻原直道和同事們認為，尼安德特人的枕葉比早期智人更大。
“枕葉是視覺處理中心。”荻原直道解釋說，“尼安德特人可能需要較大的枕葉來彌補歐洲較弱的光線環境”。
因此，尼安德特人也許無法像早期智人那樣進化出更大的小腦。
大腦之間的對比研究存在固有的難點，因為哪怕是如今同一物種的個體，大腦也不盡相同。例如，男人的大腦往往略大於女人的大腦，但大多數科學家認為，大腦的大小未必與智力高低有關。
當早期智人開始控制尼安德特人的地盤時，尼安德特人更大的大腦似乎沒有優勢可言。雖然尼安德特人在某種程度上被現代智人吸收（通過他們的DNA），但他們的滅絕被普遍認為開始於約4萬年前。這一時期恰逢越來越多的早期智人遷移到歐亞大陸。
荻原直道說，其團隊的研究不能斷定尼安德特人消失的原因。但他說，研究表明，尼安德特人和早期智人的大腦結構存在先天的形態差異，這可能導致了認知和社交能力的差異。
他說，“即使差異很小，但在自然選擇面前，也可能變得很明顯。”
對於尼安德特人的大腦能力究竟如何，目前仍無定論。加泰羅尼亞高級研究所的喬奧·茲爾霍（Joao Zilhao）是發現尼安德特人洞穴壁畫的團隊成員之一。
茲爾霍說，尼安德特人和早期智人肯定都已經擁有高等象徵性行為（比如洞穴藝術和人體裝飾）所需要的認知能力。
“我們發現尼安德特人和早期智人都具有這種能力，意味著這種能力在50萬年前就出現在了二者的共同祖先身上。”他說，“因此，我覺得完全可以認為，一種可能的情況是大腦、語言和象徵性思維在共同進化，而且從我們在化石記錄中看到的腦容量大的史前人類開始，也就是從至少150萬年前開始，我們所知的人類認知基礎就已經存在。”
對於這樣的解釋，荻原直道和同事們持開放態度。
“我們希望與研究人腦進化等相關領域的學者交流想法，進一步完善我們的方法。”他說，“我們也有興趣將我們的方法應用於其他人種的大腦重建。”
翻譯：于波
校對：其奇
造就：劇院式的線下演講平臺，發現最有創造力的思想
閱讀更多 造就 的文章
