뇌
척추동물의 두뇌 진화는 대뇌를 포함한 전뇌의 부피증가가 특징적이다. 원시어류의 경우 척추 앞부분에 약간 부풀어오르는 돌기모양의 뇌를 갖는다. 그보다 조금 더 발달한 어류는 원시어류에 비해 약간 큰 1~2g 정도의 돌기를 갖게 되었다. 이 돌기가 고등 동물의 후뇌, 뇌간, 중뇌에 해당된다.
대뇌화
2004년 Dennis Bramble과 Daniel Lieberman은 초기 Homo는 죽은 동물의 뼈를 열고 고기를 얻기 위해 석기를 사용했다고 제안했다. 그들은 인간이 다른 죽은고기를 먹는 동물들과 시체를 얻는 경쟁을 위해 장거리 달리기에 전문화되었다고 제안했다. 이런 식품공급을 보장하는 것에 대한 적응이 뇌가 커지는 것을 가능하게 했다고 제안했다.