В мозъка се смята, че калций играе особено важна роля както в здравето, така и в болестта. В нормални количества, калций очевидно задейства сигнализиращи пътища, които са от съществено значение за определен тип памет; в излишък, се смята, че калцийът причинява увреждане на мозъка. Калциятът е вътреклетъчен пратеник, способен да активира много клетъчни функции. Без калций нервната система няма да има резултати.
Хънтингтън болест
Хънтингтън заболяването се характеризира с четири признака: наследственост, поведенчески или психиатрични смущения, когнитивно увреждане и смърт - 15 или 20 години след началото. Болестта се дължи на широко разпространената загуба на неврони в мозъка. Механизмът на клетъчна смърт се осъществява предимно чрез персистиращото действие на глутамат върху N-метил-D-аспартат или NMDA, тип глутаматни рецептори и прекомерния приток на калций. Излишъкът от калций има няколко вредни последствия, които водят до цитотоксичност и смърт. Първо, той може да активира калций зависимите протеази, които предизвикват токсичен ефект върху нервните клетки. Второ, калцийът произвежда ейкозаноиди, които предизвикват възпаление и свободни радикали, които причиняват увреждане на тъканите.
Припадъци
Мозъчно увреждане при повторни гърчове може да възникне при преференциалната загуба на неврони в хипокампуса на мозъка. Освобождаването на предавател на възбуждащи аминокиселини, L-глутамат, причинява свръх активиране на глутаматните рецептори. Това води до прекомерно повишаване на вътреклетъчния калций, който активира много калций-зависими ензими, като калценурин, калпаини и липази. Изследване, публикувано през 2003 г. и проведено в университета в Уисконсин, установява, че калциево-зависимите ензими причиняват производството на свободни радикали, които увреждат жизнения клетъчен протеин и водят до увреждане на мозъка.
Spinocerebellar Ataxia
Spinocerebellar атаксия или SCA3 е фатално генетично разстройство, което понижава координацията, речта и визията. Изследване от 2008 г., публикувано в "Journal of Neuroscience", установява, че клетките от човек със спиноцеребеларна атаксия 3 показват необичайно високи нива на освобождаване на калций, когато се лекуват с брадикинин - вещество, което активира калциевия канал, присъстващ в мозъка. Такова анормално освобождаване на калций води до нарушени функции на двигателя при хора със СКАЗ.
дискинезия
Дискинезията се характеризира с прекомерна двигателна активност, чиито симптоми са неволеви движения като тремор и гърчене. Неволевите движения са резултат от отлагането на излишния калций в участъците на базалната ганглия и церебелула в мозъка.