过去有一种观点认为，脑体积超出身体一定比例的动物智能更强。人类拥有占比过高的脑，因此我们智能优秀。但是，这一理论存在一个问题。尼安德特人比我们的脑子更大，却在与智人的竞争中败下阵来。我自己的研究指出了另一个棘手的问题：裂脑手术后，独立的大脑左半球竟与完整的大脑智力水平一致。更大不等于更好。这是怎么回事呢？
苏珊娜·埃尔库拉诺-乌泽尔（Suzanna Herculano-Houzel）和同事们使用一种新技术计算了人脑中神经元和非神经元细胞的个数，并与其他物种进行了比较。他们发现，人脑根本不像传说中的那么大！单就尺寸来说，人脑并非大到离谱，而是符合灵长类动物的比例。尽管和黑猩猩相比，人脑更大，神经元数量也更多，神经元数量与脑尺寸的比例却没有区别11。另一个激动人心的发现是，人们常说的胶质细胞与神经元呈10:1的比例也是大错特错的，从未有过明确的出处。和其他灵长类动物脑一样，人脑胶质细胞比例不超过50%。埃尔库拉诺-乌泽尔还澄清了另一个谣言，即所谓的人脑只开发了10%，她指出这个说法很有可能来源于10:1的这一错误的比例12。
但是，和其他哺乳动物相比，人脑具有两个优势。首先，和其他灵长类动物一样，人脑结构非常节省空间，其次在所有节省空间的灵长类动物脑中，人脑是最大的，因此神经元数量也最多。在比较灵长动物脑和其他物种脑的神经元数量时，我们不能随意地把脑体积当作考量指标。例如，比较同为啮齿类动物的小鼠和大鼠，后者不仅脑子更大，神经元也更多。对大鼠来说，神经元数量更多，神经元尺寸也更大。因此，一只大鼠神经元占据的空间超过了一只小鼠神经元的，就好比粗面条和细面条之间的差别。但是，对同为灵长类动物的猴子和人类来说，后者比前者神经元数量更多，神经元大小却不变。因此，增大相同的体积，灵长类动物脑增加的神经元数量大于啮齿类动物脑。如果我们放大一只大鼠的脑子，使之体积与人脑相等，大鼠脑的神经元数量只有人脑的1/7，因为每个神经元需要占据更多空间。脑体积增大是一个复杂的问题，不同目（如灵长目和啮齿目等）似乎遵循不同的规律。
回到模块问题。如果人脑神经元数量增多的同时，每一个神经元都与其他所有神经元相连，那么轴突（神经元的“电线”部分）数量会呈指数级增长。这样一来，我们的脑子将会奇大无比，直径可达20千米13，并将消耗海量能量，哪怕我们像填鸭一样强迫自己进食，也无法支撑如此庞然大物的运转14。在真实世界中，我们的脑只占身体总重的2%，却吞噬了近20%的能量。脑之所以如此耗能，是因为它是一个强大的电力系统，并且时刻运转，就像一台7月的空调。巨大脑子还存在另一个问题，即轴突过长导致的加工速度骤降。
神经科学家乔格·施特里特（Georg Striedter）研究了不同物种大脑进化的差异及其产生原因。他提出，伴随脑体积增长的脑连接变化遵循几项法则15。第一条法则是，单个神经元的平均连接数不随脑体积增长而改变。相反，神经连接的绝对数量保持不变，因此，脑体积增长会使脑能量消耗及所占空间更为可控。但是，这也意味着，脑体积增长伴随着整体联结性降低。联结性降低意味着更为独立的加工。
第二条法则为连接长度的最小化。这使得大多数神经元只与临近神经元相连。短的连接耗能更少，空间占比更低，信号传输更快，使得这些局部的神经元之间能够建立高效的通信。因此，脑体积增加伴随着神经连接的重组，结构组织也因此发生改变。最终形成的脑由许多连接丰富的局部神经元组构成，它又被称为“神经元群落”。
这种类型的结构使得彼此分离的神经元组各自形成其专有功能：模块就这样诞生了！一个模块中的大多数神经元参与了模块内的连接，另有少数神经元与临近的模块构成短连接，从而形成神经回路。当一个模块在接收信息后，对之进行修饰并传至另一个模块以供进一步修饰，一个神经回路就形成了。因此，尽管多数模块与其他模块连接的情况稀少，但这种模块间的连接能够使临近的模块形成聚类，以完成更复杂的加工。我们将在下一章讨论层级化结构时对此有更多的了解。
一些模块存在层级化结构，也就是模块本身由亚模块组成，亚模块又由亚-亚模块构成16。大脑中存在大量独立运行的模块，因此需要在模块间形成更高效的交流与协调机制。这就引出了第三个连接法则：不是所有的连接都是最小化的；一些长距离连接得以保留，成为远距离脑区间的快捷通道。
以上这些连接法则构建出来的整体结构被称为“小世界”结构。此类结构高度模块化，但任意两个模块间的沟通都只需要寥寥数步。很多复杂系统都是小世界结构，例如美国权力体系和社交网络。大量研究表明，大脑由存在功能连接的聚类或模块组成17。
