Zamansal süreçte iki beyin büyüme patlaması gerçekleşmiştir. Bunlardan ilki 1.5-2 milyon yıl önce H.habilisin varlığı ile ilişkilendirilebilir. Daha az belirgin olan ikinci patlama ise 500-200 bin yıl önce yaşanmıştır. Birinci patlamayla alet yapımı arsında ilişki kurulmuşsa da ikinci patlamayla, sanat ve alet yapımı arasında herhangi bir ilişki kurulamamıştır. Eski alet teknolojisini ve temel yaşam tarzlarını devam ettirmişlerdir. Oysa beyin büyümesinden bağımsız olarak arkeolojik verilere göre yaşanan iki önemli değişim H.sapiens sapiens'in ortaya çıktığı dönemde olmuştur. Bunlardan ilki 60-30 bin yıl öncesinde sanat, dinsel motiflerin ortaya çıkışı ve ikincisi ise 10 bin yıl önce başlayan tarım ve bununla ilişkili yerleşik hayata geçiştir. Her iki dönemde de beyin büyüklüğünde paralel bir artış gözlenmez.
Son iki milyon yılda insansı beynin bedene oranı belirgin artmıştır. Hem kesin hem de nispi beyin büyüklüğü zaman içerisinde Australopithecus türü içinde artış gösterir. Yüzeysel bir bakışla bu artış basamaklı olarak seyreder. İlk büyük gelişim yaklaşık 2 milyon yıl önce H.erektusun görülmesi ile ortaya çıktı ve beyinleşme katsayısı hızla 5'e ulaştı. İlk milyon yıl içinde H.erektus beyin hacmi belirgin artışı göstermedi. H.sapiens'in görüldüğü çeyrek milyon yıl öncesinde ise beyinleşme katsayısı 6'ya yaklaştı. Bugünkü modern insanlarda da hemen hemen aynıdır. Bu vücudun her gramı için 6 kez daha fazla beyin kontrolü ve beyin demektir. Modern bir şempanzede ise ortalama değer 2,5'dur. Beyinleşme katsayısı artışıyla, alet yapma, diyet, göç özellikleri, ateşin kullanımı ve sosyal organizasyon arasında belirgin bir paralellik tespit edilmemiştir.
Bireyin birlikte yaşamayı tercih ettiği kişilerin sayısı arttıkça, yaşam biraz daha karmaşık hale gelir. Artan sosyal ilişkilerle baş edebilmek için daha fazla beyin gücüne ihtiyaç vardır. Bu düşünce Robin Dunbar tarafından öne sürülmüştür. Yaptığı çalışmalarla da, yaşayan primatlarda, grup büyüklükleri ile beyin büyüklüğü arasında doğrusal ilişki bulmuştur. Buna göre, beyin ağırlıkları göz önüne alındığında Australopithecus'ların 67, H.habilislerin 82, H.erektusların 111, H.sapiensin 131, Neanderthallerin 144 kişi içeren grup oluşturdukları tahmin edilmektedir. Çağdaş insanlar için ortalama 147,8 kişi (100-231 arası) olarak hesaplamıştır. Grup büyüklükleri, "bilişsel grup" denilen, yani bireyin gündelik hayatta birlikte olduğu kişilere karşılık, hakkında sosyal bilgiye sahip olduğu kişilerin sayısıyla ilgilidir. Grup büyüklüğünün türe özgü bir üst sınırı vardır. Hayvanlar, kendilerinin yeni beyin kabuklarının izin verdiği bilgi işleme kapasitesinin sınırının dışında bir grup büyüklüğü oluşturamazlar ya da oluştursalar da ilişkileri sınırlı kalır.
İnsanın Zihinsel Gelişim Aşamaları
İçsel Dünya: Bilişsellik
1. Nasıl yapılacağı ve neye yarayacağı konusunda karar verme
2. Nasıl yapılacağını öğrenme
Dışsal dünya: algılama ve hareket
1. Var olan çevreye uyum
2. Var olan çevreye katılan yeni bir şeyi fark etme
3.Eski çevre yetersiz olduğunda yeni bir çevreyi fark etme
İçsel ve dışsal dünyanın birleştirilmesi
1.Yeni durumların üstesinden gelme
2. Planlama ve amaçlar için işlevsellik
3. Dışsal deneyimle bilişsel işlevleri ayırabilme
Türler arasında, beyin farklılığını ortaya koymak için yeni beyin kabuğu (neokorteks) oranı en iyi karşılaştırmalı yöntemlerden birisidir ve grup üyesi artışı ile anlamlı doğrusal ilişki gösterir. İnsan beynindeki önemli bir farklılık yeni beyin kabuğu oranının diğer türlere göre fazla olmasıdır. İnsanlarda, yeni beyin kabuğunun beyin sap kısmına (medulla) oranı 105:1 iken, şempanzelerde bu oran 40:1'dir. Grup büyüklüğü yeni beyin kabuğu oranından şu formülle hesaplanabilir: