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可追溯到20萬年前的早期現代人頭蓋骨或腦殼在大小上與今天的人沒有什么不同，但有一個明顯不同的形狀，這表明大腦隨著時間的推移變得更圓。最主要的假設是，行為的變化，如工具和藝術的發展，導致智人大腦的形狀發生變化，反過來也導致保護大腦的頭骨發生變化。

為了研究腦殼轉變背后的原因，瑞士蘇黎世大學的Christoph Zollikofer和他的同事對在埃塞俄比亞和以色列發現的50個人類頭骨進行了數字修復，包括智人以及直立人和尼安德特人的標本進行比較。然后將這些化石的3D模型與125個現代人類標本進行了比較。第一次比較早期現代人類兒童和成年人的腦殼，使研究人員能夠分離出大腦在頭骨進化中的作用。

研究小組驚訝地發現，雖然16萬年前的智人兒童頭骨大小和比例在很大程度上與今天的兒童相似，但成年人看起來與現代成年人明顯不同，他們的臉更長，特征更明顯，顯然我們就可以排除大腦在形狀上發生了重大變化，而如果不是大腦推動了這種變化，我們必須尋找其他的東西，比如呼吸、飲食或運動。

研究人員謹慎地假設，飲食的變化或對氧氣需求的減少可能是原因。現代人的臉比他們祖先的臉小得多，有更細微的凹陷。研究表明，當狩獵采集者在大約12000年前成為農業主義者并吃了較軟的食物時，這種變化加速了，這可能是由于咀嚼對頭骨的負荷較小。

倫敦自然歷史博物館的克里斯-斯特林格說，作者在他們的假設中保持謹慎是正確的。他說，當這些變化發生時，幾乎沒有證據表明石器時代中期和晚期之間有重大的飲食變化。在許多可能的原因中，氧氣攝入的減少可能更有可能，因為人類已經發展出較小的肋骨，肺活量較小。