Vergelijkingen tussen de centrale zenuwstelsels (CZS) van vertebraten en hun ongewervelde chordaat verwanten, cephalochordaten (amphioxus), en manteldieren hebben inzicht gegeven in hoe het CNS van vertebraten is geëvolueerd. Micro-anatomie plus genexpressie wijzen erop dat het voorouderlijke chordate zenuwstelsel waarschijnlijk vergelijkbaar was met dat van een moderne amphioxus. Er bestaat echter geen consensus over de evolutionaire oorsprong van het CZS van de chorda. Of de gemeenschappelijke voorouder van Ambulacraria (stekelhuidigen en hemichordaten) en chordaten een CZS had met hersenen, zenuwstrengen zoals die in hemichordaten of een zenuwnet is omstreden. Als deze voorouder een longitudinaal CZS met hersenen had, ging dit verloren in de stekelhuidigen, die onafhankelijk de vijf radiale zenuwen ontwikkelden. Om de zaak nog verwarrender te maken, hebben hemichordaten de twee zenuwstrengen, die weinig neuronen hebben en geen hersenen hebben. Hoewel geconserveerde genexpressie in cnidaria en bilateriae erop wijst dat een zenuwnet een voorouder is van een CZS, blijft de vraag of het voorouderlijke bilateriae een zenuwnet of zenuwstreng(en) met afzonderlijke hersenen had, hevig omstreden.