三重脑理论由美国神经科学家保罗·麦克林于上世纪提出，它将大脑划分为三个进化层次：爬行动物脑负责本能行为、古哺乳动物脑处理情感、新哺乳动物脑主导理性思考。这一理论曾风靡心理学和神经科学领域，试图用简化的框架解释人类行为的复杂性。麦克林的模型假设大脑进化遵循阶梯式模式，每个层次对应不同进化阶段的物种特性。人类脑部的结构和功能被分门别类地归入这三个范畴，似乎为理解自我意识和行为本能提供了清晰路径。然而，这种理论忽视了生物学证据的丰富性和连续性，尤其当古生物学证据浮出水面时，其脆弱性暴露无遗。
古生物学通过化石记录揭示了脑进化的真实图景。化石分析显示，大脑的发展并非如三重脑理论所描述那样割裂为独立部分。例如，恐龙化石中提取的脑部印痕表明，爬行动物的脑结构远比理论中“本能脑”的简化描述复杂得多。许多恐龙种类显示出高级认知能力的痕迹，如协作狩猎和社会行为，这与爬行动物脑仅控制本能的假设相矛盾。同时，哺乳动物祖先的化石证据也推翻了情感脑和理性脑的严格区分。在进化过程中，脑部变化是渐进和整合的，并非跳跃式的模块化发展。中国古籍《黄帝内经》中提到“心主神明”，强调了整体思维功能，与西方三分类似概念对比鲜明，却未将脑功能强行割裂。这种整体观在古生物证据中得到呼应，化石数据证明脑的各个区域协同进化，而非孤立形成。
具体古生物学研究案例进一步瓦解三重脑理论。中生代鸟类化石的分析揭示，鸟类脑部虽然起源于爬行动物，却发展出高度发达的前脑结构，支持复杂学习和记忆功能。这与新哺乳动物脑的理性部分重叠，但理论无法解释这种跨类别的融合。另一方面，哺乳动物早期祖先如摩根兽的化石，显示脑部已有情感处理区域的雏形，远在所谓“古哺乳动物脑”出现之前。这些证据指出，大脑进化是一个连续谱系，各功能区块相互渗透，没有明确的进化层次划分。达尔文在《物种起源》中阐述的自然选择原理在此适用，进化过程是适应性的累积，而非预定的模块化跳跃。古生物学数据因此成为否定三重脑理论的有力支柱。
神经科学的现代进展同样支持古生物学结论，脑成像技术证明脑部网络高度互联。例如，情绪和理性决策涉及多个脑区协同工作，而非单一“脑层”主导。这种整合性在进化生物学中早有预示，化石证据与活体研究一致表明，人类脑部功能源于长期适应的连续过程。同时，中国传统医学的整体观，如“心神合一”的理念，强调脑功能的统一性，这与古生物学揭示的连续进化契合。相反，三重脑理论的硬性划分忽略了生物多样性和环境适应性，显得机械而片面。因此，古生物学不仅提供否定证据，还深化了对脑进化的理解，推动科学向更全面的模型发展。
古生物学证据的累积使得三重脑理论逐渐被学界边缘化，它为人类认知研究敲响警钟。科学探索应尊重事实而非简化框架，大脑的奥秘远非三个标签所能涵盖。