Diş hekimliğinin tarihi çok daha eski zamanlara uzanıyor olabilir. Günümüzde bilim insanları, Neandertallerin yaklaşık 59.000 yıl önce diş çürüklerini tedavi etmiş olabileceğini gösteren arkeolojik kanıtları incelemektedir. Özellikle Çagırskaya (Kafkasya) bölgesinde bulunan Neandertal iskeletlerinde, taş aletler kullanılarak yapılmış diş oyulma izleri tespit edilmiştir. Bu bulgular, Neandertallerin yalnızca öldürmek ve beslenme peşinde koşan ilkel canlılar değil, asla aksine içinde acı çekiyorlsa, bir çözüm bulmaya çalışan sosyal varlıklar olduğunu göstermektedir. Deneysel arkeoloji çalışmaları, sırf taş bir aletle ve ilkel tekniklerle bile diş içindeki çürük alanına erişmenin ve etkilenen dişi açmanın teknik olarak mümkün olduğunu kanıtlamıştır.

Neandertallerde diş çürüğü, modern insanlar kadar yaygın değildi ama var olan bir problemdi. Bu çürükler, enfeksiyona yol açabilen ve şiddetli ağrı oluşturan pulpa odası iltihabına sebep olabilir. Yazılı belgeler olmasa da iskelet kalıntılarındaki hasarlar, çürük tedavisinin bilinçli bir müdahale olduğunu göstermektedir. Diş çürüğü evrimi açısından, bugünkü beslenme alışkanlıklarımız—şeker ve rafine karbonhidratlar—tarihte bu kadar yaygın olmadığı için Neandertallerin dişleri çok daha sağlıklıydı. Yine de, et ağırlıklı diyette yaşanan diş oyulması, tartar birikintisi ve yaşlılık nedeniyle diş hastalıkları ortaya çıkıyordu.

Neandertallerin diş tedavisi yapıp yapmadığı sorusu, aynı zamanda onların sosyal yapısı ve türdaş dayanışması hakkında derinlemesine ipuçları sunar. Eğer bir Neandertal grubu, çürük dişten acı çeken bir üyesini tedavi etmek amacıyla bir işlemle boğuşuyor ve onu sırasında sabitliyorsa, bu sosyal bağın ve işbirliğinin kanıtıdır. Zayıf yetişkinlerin hayatta kaldığı arkeolojik bulguların yanı sıra, bu tür yakın temas gerektiren müdahaleler Neandertallerin toplumsal davranış göstermesini kanıtlar. Deneysel arkeoloji yöntemleriyle test edilen bu hipotez, basit taş aletlerle bile, doğru açı ve baskı kullanılarak diş boşluğuna erişmenin imkân dahilinde olduğunu göstermiştir.

Hayvan dünyasında diş çürüğü neden modern insanlar kadar yaygın olmadığını anlamak, Neandertallerin durumunu da aydınlatır. Zoofarmakognazi—yani hayvanların tedavi amaçlı bitkileri kullanması—fenomeni bilim insanlarının dikkatini çekse de, doğadaki çoğu hayvan yüksek şeker alımı yapıyor olmadığından diş çürüğü sorunu yaşamaz. Neandertallerin de beslenme şekli, diş çürüğünü tetikleyen faktörleri sınırlamıştır. Bununla birlikte, enfeksiyonlar, travmalar ve yaşlanma yine de ağrılı diş sorunlarına neden olmuş, işte o zaman Neandertalleri bu acıdan kurtarmak için bir çözüm arayışına girmiş olabilirler. Bu tedavi girişimi, başarılı olup olmadığından ziyade, Neandertal zekasının ve empatisinin kanetinin somut göstergesidir.