我们知道人脑是自然界长期进化过程的产物，它的进化有什么特点呢？以下是从低等脊椎动物（如鱼）到高等脊椎动物（如人类），脑的进化遵循的方向：
    （一）脑的相对大小的变化
    人脑的平均重量为1300～1400克，女性脑的重量略轻于男性。从绝对重量看，象脑比人脑重3倍，但从相对重量（脑重与体重的比值）看，人脑比象脑重得多。下面是用脑指数(encephalization quotient，EQ)标明的脊椎动物脑的相对大小的变化：

表2-1 常见的几个物种脑的大小的比较

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              ┃   物种   ┃  脑容积（毫升）   ┃   脑指数   ┃
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              ┃    鼠    ┃       2，3        ┃0，40      ┃
              ┃    猫    ┃       25，3       ┃ 1， 01    ┃
              ┃   罗猴   ┃       106.4       ┃2.09       ┃
              ┃   猩猩   ┃       440.0       ┃2.48       ┃
              ┃    人    ┃       1 350.0     ┃6.30       ┃
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（资料来源：Blinkov＆Glesner，1968．）

    在上表中，脑指数是用脑的实际大小与预期的脑的大小的比值来表示的。所谓预期大小是指哺乳动物脑的大小的平均值，它考虑了脑重与体重的关系。哺乳动物的脑重与体重的平均比值为l.0，如猫。如果某种动物的体重是猫的体重的两倍，脑的重量也是猫脑重量的两倍，那么，它的脑指数(EQ)便是1.0。从表中看到，随着进化阶梯的上升，脑指数是逐渐上升的，人脑的EQ约为猩猩脑的2.54倍，约为鼠脑的15倍。
    （二）层相对大小的变化
    在脊椎动物脑的进化中，新皮层大小的增加具有重要的意义。这可以用皮层指数（cortical quotient，CQ)来表示。这个指标与EQ相似，它不是指新皮层的绝对大小，而是指新皮层的实际大小与一种典型的哺乳动物新皮层的期望大小的比值。CQ的结果显示，人类新皮层的容积是非人类灵长类动物新皮层容积的3.2倍，是具有相同体重的猩猩的新皮层容积的3倍。这说明，在从猿到人转变过程中新皮层容积的增加大干灵长类内部其他动物中新皮层容积的增加(Kolb＆Whishaw，1996)。
    （三）结构的变化
    脊椎动物的大脑皮层可以区分为不同的区域，分别执行听觉、视觉、运动等不同功能。在不同的进化阶梯上，皮层区的发展水平有显著的区别。例如，松鼠有4个视觉区，猫有12个视觉区，枭猴(Wwl monkey)有14个视觉区。人的视觉区的真正数量现在还不清楚，但可能有20个左右。也就是说，人类皮层的生长不仅表现为数量的增加，而且表现为功能的增加(Kolb＆Whishaw，1996)。
    在用现在存活的动物研究脑的进化史或种系发生史(phylogeny)时，有一点应该指出，这些动物实际上都有相同的种系发生的历史；或者说，处在相同的进化阶梯上。现代的猿猴并不是人类的直接祖先，现代的低等脊椎动物也不是高等脊椎动物的直接的祖先。下图显示了各种哺乳动物可能的起源时间及它们的亲缘关系。