马克斯·普朗克进化人类学研究所(德国)的研究团队发表了一篇论文，称现代人类的大脑和头盖骨具有独特的特征，很可能是4万年前演化出来的。
相较于智人祖先，现代智人的小脑更大、更圆——小脑位于大脑后方，负责运动控制、平衡等，也具有部分记忆、语言功能。现代智人的顶叶更凸、更圆——顶叶帮助我们确定方向、制定计划、集中注意力。此外，大脑的侧壁变得更加平行，额叶区变得更高，枕叶区(位于头部后方)变得更圆润，不像以前那样往外凸。还有，我们的脸盘子变得更小、更往里缩。
左边(蓝色)为现代人类的头盖骨，右边(红色)为尼安德特人的头盖骨。早期智人的头盖骨和尼安德特人一样，都比较长。
值得注意的是，智人大脑形状的变化时间几乎完美贴合了某些现代行为的出现时间，如雕刻工具、制定计划、发展自我意识、发展语言、甚至洞穴壁画。换句话说，四万年前的“人类革命”(有时被称为“大跃进”)刚好发生在头盖骨和大脑形状产生变化的时候。
研究人员指出，这一切并非发生于旦夕之间，而是由十几万年来一点一滴的细微变化累积而成。他们虽不确定大脑发生质变的具体时间，但认为它应该发生在“3.5-10万年前”之间。
研究人员利用3D扫描技术，对20具智人化石的线条、形状、特征进行检验。化石年龄在30万至1万年之间。他们得出一项开创性的理论：如果没有更圆润、更优美的大脑，人类可能无法形成现代行为——不过，圆形大脑只是和现代行为存在联系，并非是后者的原因。