I confronti tra i sistemi nervosi centrali (CNS) dei vertebrati e i loro parenti invertebrati cordati, cefalochordati (anfioxus), e tunicati hanno dato indicazioni su come il CNS dei vertebrati si è evoluto. La microanatomia più l’espressione genica indicano che il sistema nervoso ancestrale dei cordati era probabilmente simile a quello di un moderno anfiosso. Tuttavia, non c’è consenso sulle origini evolutive del SNC dei cordati. Se l’antenato comune degli Ambulacraria (echinodermi ed emicordati) e dei cordati avesse un SNC con un cervello, corde nervose come quelle degli emicordati o una rete nervosa è controverso. Se questo antenato aveva un SNC longitudinale con un cervello, è stato perso negli echinodermi, che hanno evoluto indipendentemente i cinque nervi radiali. Per confondere ulteriormente la questione, gli emicordati hanno i due cordoni nervosi, che hanno pochi neuroni e mancano di un cervello. Anche se l’espressione genica conservata negli cnidari e nei bilateri indica che una rete nervosa è ancestrale a un SNC, se il bilateriano ancestrale avesse una rete nervosa o un cordone nervoso con un cervello discreto rimane fortemente dibattuto.