بسیاری از دانشمندان رابطه‌ی میان ماده خاکستری یک شخص یا حیوان و مهارت های شناختی آنان را مورد بررسی قرار داده‌اند. بر طبق گزارش سازمان ملی سلامت، مغز انسان حاوی بیش از صد میلیارد نورون می باشد.

دانشمندان هنوز بر سر تعریف "هوش" به توافق جمعی نرسیده اند. تعریف IQ هر چه که باشد، چگونه آن را اندازه گیری می کنند؟ علاوه بر این، آیا تفاوت ها در IQ زندگی روزمره را تحت تاثیر قرار می دهد؟ و سرانجام، آیا بافت مغزی بیشتر یا مغز سنگین تر به معنای IQ بالاتر است؟ دانشمندان بر سر این موضوع توافق دارند: مغز بزرگ به تنهایی مساوی با باهوش تر بودن نیست. اگر اینطور بود، فیل ها و وال ها می بایست باهوش ترین موجودات روی زمین باشند. دانشمندان حجم مغز را با توجه به حجم بدن بررسی می کنند تا گمانه پردازی هایی در خصوص قابلیت های شناختی موجود زنده انجام دهند.

مغز یک فیل 4780 گرم است و قطعاً می تواند مغز انسان را در جنگ فیزیکی مغزها شکست دهد. در مقایسه با یک دهم درصد مغز فیل، مغز ما با وزن متوسط 1200 گرم در حدود 2 درصد از وزن بدن ما را تشکیل می دهد. نانسی بریکمن، فارغ التحصیل و پژوهشگر دپارتمان آناتومی و انسان شناسی زیستی دانشگاه دوک خاطر نشان کرد: مطالعات حاکی از آن است که مغزهای نسبتا بزرگ در میان گونه های جانوری فرآهم آورنده ی برخی مهارت های شناختی پیچیده می باشد که از جمله آن مهارت ها می توان به راه حل های مبتکرانه برای مسائل اکولوژیکی، ترسیم پُر بازده منابع، بدست آوردن غذا و راهبردهای اجتماعی بسیار پیچیده اشاره کرد.

مطالعات انجام شده توسط سارا بنسون-امرام از دانشگاه ویومینگ لارامی و همکارانش به یک سری داده های آزمایشی منجر شد که هوش حیوانات را به اندازه نسبی مغز آنها نسبت می دهد. در این مطالعه که به تاریخ 25 ژانویه 2016 میلادی در مجله آکادمی ملی علوم آمریکا منتشر شد، محققان به 140 گوشتخوار پستاندار نگهداری شده در باغ وحش ( از 39 گونه مختلف ) مسئله ای جهت حل ارائه کردند. حیوانات می بایست کشوی L شکلی را باز کرده و محتوای قرار داده شده در جعبه را بردارند. محققان دریافتند که خانواده خرس ها بهترین عملکرد را داشتند، در حالیکه دو گونه ی میمون پوزه دراز هرگز موفق به باز کردن جعبه نشدند. بعد از بررسی سایر عوامل که می توانست به بازکردن موفقیت آمیز جعبه ختم شود، محققان به این نتیجه رسیدند که اندازه‌ی مغز مهمترین عامل موفقیت در انجام این کار بوده است.

تفاوت ها در اندازه مغز میان یک گونه از جانداران مثل انسان ها نسبتا کوچک است و همین باعث دشوار شدن بررسی اثرات اندازه مغز و اثرات سایر عوامل می شود. برای مثال، تفاوت در هوش میان فردی با مغز 1100 گرمی و فردی با مغز 1400 گرمی سایر متغیرها را نیز درگیر می سازد، مثل تفاوت در چگالی نورون ها، سایر تفاوت های مغزی ساختاری و همچنین عوامل فرهنگی و اجتماعی.

آلبرت انیشتین نابغه را در نظر بگیرید که مغزش زیاد بزرگتر از مغز متوسط انسان نبود. اما برخی دانشمندان بر این باورند که توانایی او در درک مفاهیم دشوار و انجام جهش های ذهنی ظاهرا ناممکن فراتر از شگفتی می باشد. احتمالا مغز انیشتین بسیار یکپارچه و منسجم بود، بطوریکه مسیرهای متعدد بعنوان عامل ارتباطی نواحی دور با یکدیگر ایفای نقش می کرد.

بر اساس مطالعات اسکن مغزی کودکان، اندازه‌ی مغز هیچ ارتباطی با امتیازات کسب شده در آزمون های استاندارد هوش سنجی ندارد. مایکل مک دنیل، روانشناس سازمانی در دانشگاه ایالت ویرجینیا مدعی شده است که مغزهای بزرگتر مخصوص انسان های باهوش است. با این حال، بسیاری از دانشمندان با استدلال مک دنیل مخالفت می کنند. تحقیقات وی که در سال 2005 در مجله Intelligence (هوش) به چاپ رسید نشان می دهد که حجم مغز در تمامی گروههای سنی و جنسیتی با هوش ارتباط دارد.

بر طبق تحقیقات انتشار یافته در سال 2006 میلادی، مردان از زنان باهوش ترند و این امر می تواند ناشی از مغز نسبتاً بزرگ مردان باشد، تفاوتی به میزان تقریبی صد گرم. دانشمند دیگری هم یک سری عوامل اجتماعی-فرهنگی را مطرح کرد که نتایج مبنی بر باهوش بودن مردان در مقایسه با زنان را بی اعتبار می سازد.

وزن متوسط مغز پریمات ها:

شامپانزه (میمون غارنشین) : 0?77 پوند (350 گرم)، گوریل کوهی 0?95 پوند (430 گرم) ، میمون پوزه دار ماداگاسکار0?004 پوند (2 گرم)، 

اندازه مغز سایر جانوران: نهنگ عنبر 17 پوند (7?800 گرم)، والروس ( فیل دریایی ) 2?4 پوند (1100 گرم)، گربه اهلی 0?06 پوند (30 گرم)، 

اگر اندازه مغز ارتباطی با ابتکار، نوآوری و خلاقیت داشته باشد، باید پیوندی هم میان بیگ بنگ ذهن( پیدایش ابزارهای استخوانی و نقاشی های درون غارها که 50 هزار تا 70 هزار سال پیش روی دادند) و ظهور مغزهای امروزی وجود داشته باشد.