Paleonurologiske undersøgelser inden for neuroanatomi og evolutionær fylogeni afslører tilstedeværelsen af resterende træk i nervesystemet hos fossile dyr. Opdagelsen af fragmenter af nervesystemet i oldtiden blev grundlaget for skabelsen af paleoneurologi.
Paleo-evolution studerer metoderne og resultaterne af analysen af evolution baseret på de mange fund af dyr, der levede længe før eksistensen af moderne menneskeracer. Dette område af palæontologi er tæt forbundet med antropologi. Til paleoneutrofi bruges mange forskellige metoder til at studere sådanne gamle dyr. Grundlaget består af mikro- og makroskopiske undersøgelser samt subtile manipulationer i forbindelse med fiksering og bevaring af rester. Selvom fundet efter udgravning forbliver i jordens lag i lang tid, kan det genkendes på strukturen af knogler og muskler. Resterne af knoglemarv og væv i nervesystemet præsenteres i form af blødt væv, der har gennemgået henfald. Dette gør indlæring vanskeligere. Studiet af nervevævets strukturer blev udført med enestående kvalitet takket være moderne teknologier. Der udføres også histologiske analyser, som gør det muligt at vurdere nervevævets tilstand. I vanskelige tilfælde udføres undersøgelser på individuelle celler. I dette tilfælde anvendes en cellekulturmetode. Neural analyse er nødvendig for at opbygge et komplet billede af strukturen af nervevævet i gamle organismer. Et organisk grundlag er nødvendigt for at forstå de komplekse processer inde i neuroner. Analyse af vævsrester kan kun udføres i et laboratorium; at presse hjernen ud af fossile rester vil ikke løse problemet. Det er vigtigt for forskere at genskabe et komplet billede af den historiske udvikling af nervevæv og forstå ikke kun anatomien, men også de funktionelle træk. Denne type forskning giver os mulighed for at forstå forskellene mellem dyr med udviklede og primitive nervesystemer. Tilstedeværelsen af knoglefragmenter af et dyr bestemmer tilstedeværelsen af et nervesystem, men fra disse fragmenter alene er det umuligt nøjagtigt at bestemme dyretypen. Prøver tilgængelige til undersøgelse findes i tænder, nervestammer og pterygoide processer. Legeme af neurogliaceller er også bevaret, hvilket indikerer den komplekse struktur af dyrets nervesystem. Når man studerer de bevarede detaljer i nervevæv, afsløres forskellige former for nerveender, arterier, andre blodkar og kollateraler. Samtidig står forskerne over for problemet med at fiksere fragmenter, hvor blødt væv ikke er fuldstændigt bevaret. Men denne tilgang