Bonjour,
Vous devez utiliser le pluriel car vous cherchez à connaître les disparités entre deux cerveaux. Je vous propose d’ajouter « les » devant « cerveaux » pour mieux préciser votre phrase.
Cloelo7

Autre possibilité : entre le cerveau mâle et le cerveau femelle.

Merci. Mais ce qui me faisait hésiter, c’est qu’on écrit : 1re et 2e série, sans s à série (Grévisse), le petit et le grand cheval.

L’adjectif ordinal (premier, deuxième, troisième, etc.) indique le rang occupé dans un classement, l’être ou la chose dont on parle. Ici on parle de « la » première série  + « la » deuxième série. On mettrait un « s » si on lisait : « les » première et deuxième séries.  C’est le même principe pour le petit et le grand cheval.