前言：大腦中與語言和認知相關的部分在我們進化的過程中被極大的擴大化了。
人類的大腦超標了。現代人類的大腦體積是我們早期的古人類祖先和現存的大猩猩親戚的三倍。在整個動物界，大腦尺寸和身體尺寸是存在緊密相關的比例關系的。但是在對比人類和其他動物的比例時，人類的大腦明顯是個異數。平均成年人的大腦大概有3英鎊重，大約約占整個身體重量的百分之二。但是大腦卻消耗了整個身體能量的百分之二十。因為大腦神經元的腦電流活動水平很高，需要花費大量的新陳代謝的能量把化學信號從一個腦細胞傳遞到下一個。
通過仔細對比人類與靈長類近親（包括黑猩猩）的大腦，發現大腦皮層中和高階認知功能（例如創造、抽象思考）相關的部分，被特意擴大了。這些大腦皮層區域，作為一個聯合區，在人出生后較晚發育成熟。與靈長類相比，人類大腦中的某些長程神經連接—比如連接上述聯合區之間與小腦（小腦的功能是進行隨意運動和學習新技能）—數量要多的多。這些人類提升的神經網絡是用于語音、工具制造和模仿。甚至在大腦皮層下稱為紋狀體的古老獎勵系統（一種分泌傳遞多巴胺的的組織），也在人類大腦的進化過程中被重塑。這種變化極有可能提高了對社交信號的注意，并有助于語言的學習。
我們的大腦從何而來？古人類化石記錄指出人類的頭蓋骨容量在過去的六百萬年中不斷增長。而這也正是進化樹上我們與黑猩猩、倭黑猩猩的祖先分道揚鑣的時間。科學家認為一系列的人類生理特征都和大腦有關:貫穿整個兒童時代的緩慢生長，更長的生命，父親和祖父母協助母親對幼兒更多的照顧。大腦在出生后的繼續發育意味著那些打下認知基礎的重要事件發生在豐富多彩的社會和生態環境中。
另外那些讓我們區別于黑猩猩和其他智慧物種的線索來自于關于基因和分子的研究。這些研究引人入勝，揭示了大腦演化的長期過程中發生的基因和分子變化。接下來讓我們一窺人類大腦與眾不同的某些特征吧。
基因
人類的FOXP2基因變異在語音學習時起作用（A）。SRGAP2C是一個獨特的SRGAP2基因的復制品，僅在人類的基因組中被發現，它提升了神經連接的密度（B）。NOTCH2NL(一種人類版本的NOTCH基因)有三種拷貝以促進神經元的產生（C）。
細胞
人類的馮.伊科諾姆神經元（大腦回路中的社會情感中樞）明顯更大（A）。位于人類大腦額葉前部皮質（陰影區）神經元突觸的RNA（攜帶著促進細胞制造蛋白質的信息），相對于其他靈長類更為活躍（B）。紋狀體內的細胞產生更多的神經傳遞素多巴胺，而多巴胺參與人類的各種認知功能的活動（C)。
大腦回路
人類的鏡像神經元系統（在看到其他人的動作時會被激活）擁有錯綜復雜的迂回路徑（A）。在大腦韋尼克區和布洛卡區之間的擴展連接組成了語言過程中至關重要的回路（B）。一個從運動皮質層到腦干的連接回路使喉嚨肌肉可以協調一致的工作，而此回路是黑猩猩和獼猴所欠缺的（C）。
