Sammenligninger mellem hvirveldyrenes centralnervesystemer (CNS) og deres hvirvelløse slægtninge, cephalochordater (amphioxus) og tunikater har givet indsigt i, hvordan hvirveldyrenes CNS har udviklet sig. Mikroanatomi plus genekspression tyder på, at forfædrenes nervesystem hos chordaterne sandsynligvis lignede det moderne amphioxus’ nervesystem. Der er dog ikke enighed om den evolutionære oprindelse af chordaternes CNS. Det er omstridt, om Ambulacraria’s (pighuder og hemichordater) og chordaternes fælles forfader havde et CNS med en hjerne, nervebånd som hos hemichordater eller et nervegarn er kontroversielt. Hvis denne forfader havde et langsgående CNS med en hjerne, gik det tabt hos pighuder, som uafhængigt af hinanden udviklede de fem radiale nerver. For at forvirre spørgsmålet yderligere har hemichordater de to nervebånd, som har få neuroner og ikke har en hjerne. Selv om bevaret genekspression hos nideorganismer og bilaterale dyr tyder på, at et nervegarn er forfædrene til et CNS, er det stadig meget omdiskuteret, om de forfædres bilaterale dyr havde et nervegarn eller en eller flere nervebaner med en diskret hjerne.