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研究表明，鉛會殺死神經元（神經細胞），導致大腦變小。長期以來，人們一直假設，童年時期接觸鉛導致的大腦變化可能是認知能力差和犯罪行為發生率較高的原因。儘管很難理清種族、階級和經濟的混雜影響，但辛辛那提大學環境健康教授金·迪特里希最近的一項研究發現，兒童時期接觸鉛量最高的個體，他們的大腦體積最小，被捕次數也最多。
他說：“早期接觸鉛與前額葉皮質灰質（大腦中富含神經細胞體和突觸的部分）的體積較小有關。“我們發現，執行功能關鍵區域的犯罪行為和體積損失，這可能不僅僅是巧合。”
情況可能如此，然而，包括人類在內的幾種動物物種的新科學研究正在挑戰僅憑大腦大小來衡量智力的觀點。現在，科學家認為，決定智力的是大腦的內在組織以及突觸（神經元之間傳遞神經衝動的通訊連線點）的分子活動。
兩年前，南非約翰內斯堡金山大學健康科學教授保羅·曼格將擁有一個大型、幾乎與人類大小相當的大腦，深受人們喜愛的寬吻海豚稱為“比金魚還笨”，引起了不小的轟動。
曼格說：“當你觀察鯨類動物時，它們的大腦絕對很大。但是，如果你觀察大腦的實際結構，它並不是很複雜。只有當大腦的其他部分組織良好以促進資訊處理時，大腦的大小才重要。”
他認為，大腦內部的系統——神經元或神經細胞和突觸是如何組織的——是決定資訊處理能力的關鍵。曼格推測，鯨類動物的大腦之所以大，不是因為智力，而是因為有大量的脂肪神經膠質細胞（作為支援組織的非神經細胞），它們可能存在於為大腦內部的資訊處理神經元在寒冷的水域中提供溫暖。
阿拉巴馬自然歷史博物館的脊椎動物古生物學家馬克·烏亨和埃默裡大學耶克斯國家靈長類動物研究中心研究鯨類動物和靈長類動物大腦進化的生物學家洛裡·馬裡諾不同意這種觀點。馬裡諾說，曼格的理論忽視了多年來行為證據，這些證據表明海豚是複雜的思考者。此外，她說，這些哺乳動物的大腦結構不尋常，功能圖譜也不同，因此不能與其他物種進行比較。
馬裡諾認為，海豚獨特的大腦組織可能代表了通向複雜智力的另一條進化路線，而突觸中釋放的分子可能會提供這種替代路徑。
英國劍橋惠康信託桑格研究所的神經科學家賽斯·格蘭特和英國北斯塔福德郡基爾大學醫學院的生物資訊學教授理查德·埃姆斯最近在《自然神經科學》上發表的一項研究表明，所有物種都具有在突觸中起作用的相同基本蛋白質。
埃姆斯說：“如果我們和魚類進行比較，我們的認知能力非常不同。但是，我們大致擁有相同數量的這些突觸蛋白質。正是這些蛋白質的相互作用和基因複製的數量為更高階的認知功能提供了大腦構件。”
埃姆斯、格蘭特和同事們都同意馬裡諾和烏亨的觀點，即物種之間的智力和差異是由於突觸水平的分子複雜性造成的。格蘭特說：“基本的教條是，大腦的計算特性是基於神經元和突觸的數量。但是，我們透過指出這些突觸內的分子複雜性也很重要來修改了這一點。”
格蘭特和埃姆斯研究了大約150種突觸蛋白質在酵母、果蠅和小鼠的神經系統中的釋放位置。他們發現，生產和分佈模式的變化與更高階的大腦組織有關。
格蘭特說：“你在酵母中發現的蛋白質是更可能在整個大腦中以均勻數量表達的那種蛋白質。它們奠定了基礎，可以使用其他更具創新性的蛋白質的不同組合和表達來製造更多樣化和不同的大腦區域。”他將這些分子蛋白質比作工具箱中的工具，有助於構建專業的大腦區域。他還說，隨著時間的推移，這些蛋白質的不同相互作用、複製或缺失導致了人類前額葉皮層等區域的進化發展，這些區域參與了更高層次的執行功能，如計劃和目標導向行為。
格蘭特說，這一發現為科學家們提供了一種研究大腦進化和智力的新方法，也許更重要的是，這表明僅僅研究大腦大小對於理解認知能力幾乎沒有幫助。
格蘭特說：“現在很明顯，即使鳥類的大腦、神經細胞和神經連線相對較小，它們也具有出色的心理能力。但它們具有複雜的分子突觸。” “我的感覺是，在未來10到20年裡，我們對不同物種的心理能力的看法將發生根本性的改變。”
但是，大腦越大就越聰明的觀點不會很快消失。儘管曼格不承認神經膠質細胞在智力中的作用，但對阿爾伯特·愛因斯坦大腦的死後解剖研究表明，這位科學天才的大腦與其他已故科學家的大腦的不同之處僅在於其神經膠質細胞與神經元的比例更高。但是，對愛因斯坦大腦組織和突觸分子結構的進一步研究仍有待完成。