Creierul și măduva spinării alcătuiesc sistemul nervos central (SNC) și sunt de obicei printre primele părți ale corpului care se dezvoltă într-un embrion. Într-o etapă semnificativă a dezvoltării umane, suprafața unui embrion se pliază și se închide de obicei pentru a forma un tub, care marchează începutul dezvoltării sistemului nervos central. Există o structură numită neuropor care se formează ca rezultat și care de obicei se închide după patru săptămâni de sarcină. Se pot dezvolta apoi mai multe vezicule principale ale creierului. SNC continuă să fie modificat de-a lungul vieții, deoarece celulele nervoase numite neuroni cresc axonii, sinapsele și conurile de creștere atunci când sunt stimulate.
Dezvoltarea sistemului nervos central începe atunci când țesutul embrionar de deasupra unei structuri numite notocorda devine diferențiat ca neurologic. De obicei, se formează un șanț și apoi se dezvoltă pliuri pe fiecare parte. Acestea se închid în mod normal în mijloc și apoi secvenţial pe fiecare parte pentru a forma un tub neural. Canalul neural continuă să se dezvolte, iar partea superioară, sau rostrală, devine părți ale creierului, în timp ce restul tractului se transformă de obicei în măduva spinării.
În pliurile crestei neurale, multe celule devin structuri nervoase numite ganglioni, precum și țesuturi de protecție care înconjoară creierul și măduva spinării. Veziculele care formează cadrul general pentru anumite părți ale creierului se formează de obicei ulterior. Acestea includ veziculele creierului anterior, mezencefalului și creierului posterior. Cele trei straturi de celule din tubul neural se dezvoltă și ele pentru a forma măduva spinării; Din acest proces se formează celule și structuri diferite din cordon. Până la opt săptămâni de sarcină și dezvoltarea sistemului nervos central, cordonul este de obicei format împreună cu întregul canal vertebral.
Celulele nervoase trăiesc de obicei toată viața unei persoane. Ele pot muri, dar în loc să fie înlocuite cu alte celule, conexiunile dintre neuroni se pot schimba. Dezvoltarea sistemului nervos central este adesea dependentă de creșterea axonilor, care se extind din celule. Procesul este influențat de cantitatea adecvată de calciu din fiecare celulă, în timp ce sinapsele de la capetele axonilor maturi se formează de obicei atunci când proteinele neurotropine sunt declanșate.
Axonii cresc și se conectează la diferite zone ale creierului. Unele celule pot acționa ca ghiduri de-a lungul unei anumite căi, în timp ce moleculele de pe unele suprafețe celulare pot respinge conurile de creștere ale structurilor axonilor. Compoziția chimică a anumitor zone poate face ca axonii și nervii să fie asigurați acolo. Dezvoltarea adecvată a sistemului nervos central este de obicei cea mai importantă în timpul etapei embrionare, deoarece poate afecta bunăstarea cuiva de-a lungul vieții. SNC este, de asemenea, afectat de procesele celulare care apar la vârsta adultă, care adesea permit creierului să se adapteze la mediu.