À partir de la quatrième semaine, l’embryon passe d’un disque embryonnaire à une structure cylindrique dans laquelle commence à se mettre en place les ébauches d’organes. Cela permet une individualisation de l’embryon des annexes extra-embryonnaires, d’où le nom de délimitation.
Dans le sens transversal, la croissance rapide des dérivés ectodermiques, notamment de la paque neurale, fait ressortir l’embryon dans la cavité amniotique. L’augmentation en parallèle du volume de la cavité et le faible développement de la sphère choriale entraîne un repliement de l’embryon et de ses annexes.
Dans le sens longitudinal, les causes sont similaires : la prolifération des cellules du neurectoderme entraîne une saillie dans la cavité amniotique de la partie crâniale tandis que la poussée de la cavité amniotique entraîne un repli dans la partie caudale.
La cavité amniotique entoure alors l’embryon.
Au cours de cette délimitation a lieu la neurulation, ou formation du tube neural, qui correspond à une ébauche de l’encéphale et de la moelle épinière.
La neurulation est initiée par un épaississement de l’épiblaste, formant alors une plaque neurale. Elle se replie ensuite en tube neural sous l’effet de deux mécanismes :
- Une contraction apicale des cellules du neurectoderme, dépendant des microfilaments d’actine, induit une invagination le long d’une charnière médiane ;
- Des mécanismes d’aplatissement et d’intercalation des cellules entraînent d’abord un soulèvement de bourrelets neuraux de part et autre de la charnière, puis une convergence de ces derniers. La fusion des tissus neuroectodermiques permet d’isoler un tube neural sous l’ectoderme et au-dessus de la notochorde.