Nöron hücreleri, embriyonun başından kuyruğuna kadar uzanan ektodermde kalınlaşma olarak oluşur. Bu sıkı paketlenmiş hücrelerin merkezi aşağı doğru çökerken yanları yukarı katlanır ve sonunda ektodermden kopan oval biçimli bir tüp oluşur. Omuriliğinizden geçen tüm sinyaller, işlediğiniz her ses ve şekil, sahip olacağınız her düşünce—bunların hepsi ve daha fazlası bu hücrelerin torunlarına bağlıdır.
Omurgalı bir embriyoda gelişim ilerledikçe kesit görünümü. Başlangıçta üstte sadece ektoderm vardır. Embriyonun sol-sağ ekseninin merkezinde ektoderm kalınlaşır ve sinir kaderini benimser (üst sağ). Sinir öncülleri daha sonra derin bir V şekli almalarına neden olan bir kayma başlatır (alt sağ). Bu süreç sonunda gelişmekte olan sinir dokusunun iki ucu bir araya gelir ve birleşerek bir tüp oluşturur (alt sol).
(Bu anlatım omurgalıların nasıl geliştiği şeklinde sunulsa da aralarında önemli farklar vardır. Farelerde sinir dokusunun oluşumu baş-kuyruk boyu boyunca neredeyse eş zamanlı gerçekleşir. Tavuklarda süreç baş bölgesinde başlar ve yavaşça kuyruğa doğru ilerler; böylece bazı kısımlar henüz sinir hücresi olacağını bilmezken beyin yapıları oluşmaya başlamış olur. Kurbağa yavrularında ise nispeten basit bir omurilik oluşur ve kurbağaya dönüşürken genişletilir ve yeniden organize edilir. Dolayısıyla genel süreç tüm omurgalılarda benzer olsa da birçok tür bunu farklı gelişim tarzlarına uyarlamıştır.)
Bütün görünüşe göre, yeni oluşan tüm sinir hücreleri birbirine daha çok benzer görünür. Böylece orijinal soruya geri dönüyoruz: sinir sisteminin bölümleri nasıl oluşur?
Bu hücreler oluşmaya başladığında embriyonun zaten başını kuyruğundan ayırt ettiğini hatırlayın. Bu durum iki çok basit olasılığı gündeme getirir. Birincisi, sinir hücrelerinin oluştuğu ektoderm hücreleri zaten nerede olduklarını bilir ve sinir hücreleri bu konum bilgisini onlardan miras alır. Alternatif olarak, sinir hücreleri oluştuktan sonra, sinir dışı komşuları onlara nerede olduklarını söylemek için sinyaller gönderebilir. Yani baş bölgesindeki hücreler kuyruktakilerden farklı bir sinyal molekülü koleksiyonu üretirse, bu konum bilgisini gelişmekte olan sinir sistemine aktarabilir ve beynin nerede, omuriliğin nerede oluşacağını söyleyebilir.
