I hjärnan anses kalcium spela en särskild betydelse för både hälsa och sjukdom. I normala mängder utlöser kalcium tydligt signaleringsvägar som är nödvändiga för viss typ av minne; i överflöd anses kalcium orsaka hjärnskador. Kalcium är intracellulärt budbärare med förmåga att aktivera många cellfunktioner. Utan kalcium skulle nervsystemet inte ha några utgångar.
Huntington sjukdom
Huntington sjukdom kännetecknas av fyra egenskaper: ärftlighet, beteendemässig eller psykisk störning, kognitiv försämring och död - 15 eller 20 år efter starten. Sjukdomen orsakas av utbredd förlust av neuroner i hjärnan. Mekanismen för celldöd uppträder huvudsakligen av glutamatets vidhäftande verkan på N-metyl-D-aspartaten, eller NMDA, typen av glutamatreceptorer och den överdrivna tillströmningen av kalcium. Överskott av kalcium har flera skadliga konsekvenser som leder till cytotoxicitet och död. För det första kan det aktivera kalciumberoende proteaser som producerar en toxisk effekt på nervceller. För det andra producerar kalcium eikosanoider som producerar inflammation och fria radikaler som orsakar vävnadsskada.
kramper
Hjärnskador från upprepade anfall kan förekomma med preferentiell förlust av neuroner i hjärnans hippocampusområde. Utlösningen av excitatorisk aminosyrasändare, L-glutamat, orsakar överaktivering av glutamatreceptorer. Detta leder till en överdriven ökning av intracellulärt kalcium, vilket aktiverar många kalciumberoende enzymer, såsom kalcenurin, kalpiner och lipaser. En studie publicerad 2003 och genomförd vid University of Wisconsin, fann att kalciumberoende enzymer orsakar produktion av fria radikaler som skadar vital cellulärt protein och leder till hjärnskador.
Spinocerebellär Ataxia
Spinocerebellär ataxi eller SCA3 är en dödlig genetisk störning som försämrar koordination, tal och syn. En studie från 2008 publicerad i Journal of Neuroscience fann att cellerna från en person med spinocerebellär ataxi 3 visade onormalt höga halter av kalciumfrisättning när de behandlades med bradykinin, en substans som aktiverar den närvarande kalciumkanalen i hjärnan. Sådant onormalt kalciumfrigörande resulterar i nedsatt motorfunktion hos personer med SCA3.
dyskinesier
Dyskinesier kännetecknas av överdriven motorisk aktivitet, vars symptom är ofrivilliga rörelser som tremor och vridning. De ofrivilliga rörelserna härrör från avsättningen av överskott av kalcium i hjärnans basala ganglier och hjärnblock.
