Филогенетически спинной мозг появляется на 3 этапе развития нервной системы. В это время головного мозга еще нет, поэтому туловищный мозг имеет центры для управления всеми центрами организма, как вегетативными, так и анимальными (висцеральные и соматические центры). Соответственно сегментарному строению тела туловищный мозг имеет сегментарное строение, он состоит из связанных между собой невромеров, в пределах которых замыкается простейшая рефлекторная дуга. Метамерное строение спинного мозга сохраняется и у человека, чем и обуславливается наличие у него коротких рефлекторных дуг.

С появлением головного мозга в нем возникают высшие центры управления всем организмом, а спинной мозг попадает в подчиненное положение. Спинной мозг не остается только сегментарным аппаратом, а становится и проводником импульсов от периферии к головному мозгу и обратно, и в нем развиваются двусторонние связи с головным мозгом. Таким образом, в процессе эволюции спинного мозга образуются два аппарата: один, более старый, сегментарный аппарат собственных связей спинного мозга и второй, более новый, надсегментарный аппарат двусторонних проводящих путей к головному мозгу. Такой принцип строения наблюдается и у человека.

Решающим фактором образования туловищного мозга является приспособление к окружающей среде при помощи движения. Поэтому строение спинного мозга отражает способ передвижения животного. Так, например у пресмыкающихся, не имеющих конечностей передвигающихся с помощью туловища, спинной мозг развит равномерно на всем протяжении и не имеет утолщений. У животных пользующихся конечностями, возникает два утолщения; при этом, если более развиты передние конечности, то преобладает переднее утолщение спинного мозга; если более развиты задние конечности (например, ноги страуса), то увеличено заднее утолщение; если в ходьбе одинаково участвуют и передние, и задние конечности (четвероногие млекопитающие), то одинаково развиты оба утолщения. У человека в связи с более сложной деятельностью руки как органа труда шейное утолщение спинного мозга дифференцировалось сильнее, нежели поясничное.

Отмеченные факторы филогенеза играют роль в развитии спинного мозга и в онтогенезе. Спинной мозг развивается из мозговой трубки, из ее заднего отрезка. Из вентрального отдела мозговой трубки образуются передние столбы мозгового вещества спинного мозга ( клеточные тела двигательных нейронов ), прилегающие к ним пучки продольных нервных волокон и отростки названных нейронов (двигательные корешки ). Из дорсального отдела возникают задние столбы серого вещества ( клеточные тела чувствительных нейронов ), задние канатики (отростки чувствительных нейронов ).

Таким образом, вентральная часть мозговой трубки является первично двигательной, а дорсальная - первично чувствительной. Деление на моторную (двигательную ) и сенсорную (чувствительную ) области простирается на всю мозговую трубку и сохраняется в стволе головного мозга.

Из – за редукции каудальной части спинного мозга получается тонкий тяж из нервной ткани. Первоначально, на 3 – м месяце утробной жизни, спинной мозг занимает весь позвоночный канал, затем позвоночник начинает расти скорее, чем мозг, вследствие чего конец последнего постепенно перемещается кверху ( краниально ). При рождении конец спинного мозга уже находится на уровне 3 поясничного позвонка, а у взрослого достигает высоты 1 – 2 поясничного позвонка. Благодаря такому «восхождению» спинного мозга отходящие от него нервные корешки принимают косое направление.