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Avant le 25e jour, alors que le neuropore antérieur est encore ouvert, le tube neural se renfle d'avant en arrière en 3 vésicules:
- le prosencéphale
- le mésencéphale
- le rhombencéphale.
Ces vésicules subissent une inclinaison à concavité ventrale due à deux sillons qui déterminent la courbure mésencéphalique (au niveau du mésencéphale) et la courbure cervicale (entre la moelle et le rhombencéphale). Ces trois vésicules cérébrales primaires sont à l'origine du SNC à l'exception de la moelle épinière. Elles abritent en outre les organes des sens centraux: l'odorat, la vue et l'ouie.
En effet, les vésicules optiques s'évaginent à partir de l'épithélium neural du prosencéphale en direction latérale où elles induisent les placodes cristalliniennes dans l'ectoblaste.
Les placodes olfactives sont induites par le mésoblaste adjacent, puis par deux évaginations de l'épithélium neural (les bulbes olfactifs) de la région prosencéphalique frontale.
Les vésicules otiques, se développent dans l'ectoblaste adjacent au rhombencéphale, par évagination de placodes otiques induites par l'épithélium neural du myélencéphale.