Beyin ve omurilik, Merkezi Sinir Sistemini (CNS) oluşturur ve genellikle bir embriyoda gelişen ilk vücut parçaları arasındadır. İnsan gelişiminin önemli bir aşamasında, bir embriyonun yüzeyi tipik olarak merkezi sinir sistemi gelişiminin başlangıcını gösteren bir tüp oluşturmak üzere katlanır ve kapanır. Sonuç olarak oluşan ve genellikle dört haftalık hamilelikten sonra kapanan nöropore adı verilen bir yapı vardır. Beynin birkaç ana vezikülü daha sonra gelişebilir. Nöron denilen sinir hücreleri akson, sinaps ve büyüme konileri uyarıldığında, CNS yaşam boyunca değiştirilmeye devam eder.
Merkezi sinir sistemi gelişimi, notokord adı verilen bir yapının üzerindeki embriyonik doku, nörolojik olarak farklılaştığında başlar. Bir oluk tipik olarak oluşur ve daha sonra her bir tarafta katlar gelişir. Bunlar normalde ortada kapanır ve daha sonra bir nöral tüp oluşturmak için her iki tarafta sırayla kapanır. Nöral kanal gelişmeye devam eder ve üst veya rostral kısım beynin bir parçası olurken, kanalın geri kalan kısmı tipik olarak omuriliğe dönüşür.
Nöral kret kıvrımlarında, birçok hücre ganglion adı verilen sinir yapılarının yanı sıra beyni ve omuriliği çevreleyen koruyucu dokular haline gelir. Beynin belirli bölümleri için genel çerçeveyi oluşturan veziküller genellikle daha sonra oluşur. Bunlar ön beyin, orta beyin ve arka beyin veziküllerini içerir. Nöral tüpte üç hücre tabakası da omuriliği oluşturmak için gelişir; Kordondaki farklı hücreler ve farklı yapılar bu işlemden oluşur. Sekiz haftalık hamilelik ve merkezi sinir sistemi gelişimi ile kord genellikle tüm vertebral kanalla birlikte oluşur.
Sinir hücreleri tipik olarak bir insanın ömrü boyunca yaşar. Ölebilirler, ancak başka hücrelerle yer değiştirmek yerine nöronlar arasındaki bağlantılar değişebilir. Merkezi sinir sistemi gelişimi sıklıkla hücrelerden uzanan aksonların büyümesine bağlıdır. İşlem her hücrede uygun miktarda kalsiyumdan etkilenirken, olgun aksonların uçlarındaki sinapslar genellikle nörotropin proteinleri tetiklendiğinde oluşur.
Aksonlar büyür ve beynin çeşitli bölgelerine bağlanır. Bazı hücreler belirli bir yol boyunca kılavuz görevi görürken, bazı hücresel yüzeylerdeki moleküller akson yapılarının büyüme koniklerini itebilir. Belirli alanların kimyasal bileşimi, aksonların ve sinirlerin orada emniyete alınmasına neden olabilir. Uygun merkezi sinir sistemi gelişimi, embriyonik evrede tipik olarak en kritik öneme sahiptir, çünkü birinin yaşam boyu refahını etkileyebilir. CNS ayrıca, beynin çevreye uyum sağlamasına olanak tanıyan yetişkinlik çağında meydana gelen hücresel süreçlerden de etkilenir.
