El sistema nervioso central de los vertebrados está compuesto por el encéfalo (generalmente llamado cerebro) y por la médula espinal. Ambos se forman durante el desarrollo embrionario a partir de un engrosamiento de un grupo de células localizadas en el ectodermo dorsal y medial, denominado placa neural (ver imagen de orientación de los ejes => ). La placa neural se extiende rostrocaudalmente en el embrión. Las partes más laterales de la placa neural se elevarán en forma de pliegues, mientras que la parte más central se hundirá, formando una invaginación. Conforme avanza el desarrollo, los pliegues laterales se van elevando, se acercan y finalmente se fusionan, resultando un tubo formado por las células de la placa neural que quedan en el interior del embrión. A dicho tubo se le denomina tubo neural y al proceso que lo forma neurulación primaria. Existe otra manera de crear un tubo neural mediante un proceso denominado neurulación secundaria, que ocurre en la parte más caudal de la médula espinal y que es a partir de tejido mesenquimático.

Esquema del proceso de neurulación primaria en un embrión humano.

En la parte más rostral del tubo neural se forma el encéfalo que en fases tempranas del desarrollo pasa por un estado de tres vesículas denominadas prosencéfalo, mesencéfalo y rombencéfalo. La parte más caudal del rombencéfalo se continúa con la médula espinal, la cual se extiende hacia porciones más caudales del embrión. Conforme avanza el desarrollo la vesícula del prosencéfalo se divide en otras dos denominadas clásicamente como telencéfalo y diencéfalo. Al mismo tiempo el rombencéfalo se divide en metencéfalo y mielencéfalo. Estos compartimentos cerebrales se encuentran en todos los vertebrados.

Formación de las vesículas encefálicas a partir del tubo neural rostral.

El encéfalo y la médula espinal no son estructuras macizas sino que al derivar de un tubo poseen cavidades internas comunicadas entre sí que están llenas de un líquido denominado líquido cefalorraquídeo. A las cavidades más grandes del encéfalo se les denomina ventrículos, mientras que a la de la médula espinal se le llama canal central. El encéfalo está englobado y protegido por los huesos del cráneo de la cabeza y la médula espinal por las vértebras de la columna vertebral. En los siguientes apartados vamos a ver cada uno de estos grandes compartimentos, desde los más cuadales a los más rostrales. Aunque hay que tener en cuenta que todos ellos están directa o indirectamente conectados entre sí y forman una estructura que funciona coordinadamente.

Esquema simple en el que se muestran los principales compartimentos encefálicos en un cerebro de ratón (arriba) y en un cerebro humano (abajo). Nótese que no están a escala.