I hjärnan anses kalcium spela en särskild roll i 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.
Beslag
Hjärnskador från upprepade anfall kan uppstå 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