O sistema nervoso central tem origem embrionária na placa neural, que por sua vez é uma parte especializada da ectoderme. Durante o desenvolvimento embrionário (embriologia do sistema nervoso), a placa neural se dobra e forma o tubo neural. Cada região desse tubo dá origem a diferentes partes do sistema nervoso central. Os primeiros dois terços do tubo, até o quarto par de somitos, formarão posteriormente o encéfalo, enquanto o ultimo terço irá formar a medula espinal. A cavidade interna desse tubo dá origem ao sistema ventricular encefálico e ao canal central da medula espinhal.
Deste modo, o tubo neural diferencia-se numa parte mais caudal ou inferior, que dará origem à medula espinhal, e numa parte mais cranial ou superior. Esta parte mais superior sofre contorções e alargamentos, formando uma vesícula primitiva. É a partir desta vesícula primitiva que se diferenciam as três vesículas cerebrais:
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