Helse og Sykdom
I hjernen antas kalsium å spille en særlig viktig rolle både i helse og sykdom. I normale mengder utløser kalsium tilsynelatende signalveier som er essensielle for visse typer minne; i overkant, er kalsium antatt å forårsake hjerneskade. Kalsium er intracellulær messenger som er i stand til å aktivere mange cellefunksjoner. Uten kalsium ville nervesystemet ikke ha noen utganger.
Huntington sykdom
Huntington sykdom er preget av fire egenskaper: arvelighet, atferds- eller psykiatrisk forstyrrelse, kognitiv svekkelse og død - 15 eller 20 år etter begynnelsen. Sykdommen er forårsaket av utbredt tap av nevroner i hjernen. Mekanismen for celledød oppstår hovedsakelig ved den vedvarende virkningen av glutamat på N-metyl-D-aspartat, eller NMDA, type glutamatreseptorer og overdreven tilførsel av kalsium. Overflødig kalsium har flere skadelige konsekvenser som fører til cytotoksisitet og død. For det første kan det aktivere kalsiumavhengige proteaser som gir en giftig effekt på nerveceller. For det andre produserer kalsium eikosanoider som produserer betennelse og frie radikaler som forårsaker vevskader.
Kramper
Hjerneskade fra gjentatte anfall kan forekomme med fortrinnsrett tap av nevroner i hjernehippocampusområdet. Frigivelsen av excitatorisk aminosyresender, L-glutamat, forårsaker overaktivering av glutamatreseptorer. Dette fører til en overdreven økning i intracellulært kalsium, som aktiverer mange kalsiumavhengige enzymer, for eksempel kalsenurin, kalpiner og lipaser. En studie publisert i 2003 og utført ved University of Wisconsin, fant at kalsiumavhengige enzymer forårsaker produksjon av frie radikaler som ødelegger vitalt cellulært protein og fører til hjerneskade.
Spinocerebellar Ataxia
Spinocerebellær ataksi, eller SCA3 er en dødelig genetisk lidelse som hemmer koordinering, tale og syn. En studie fra 2008 publisert i Journal of Neuroscience fant at cellene fra en person med spinocerebellar ataksi 3 viste unormalt høye nivåer av kalsiumfrigivelse når de ble behandlet med bradykinin, et stoff som aktiverer kalsiumkanalen tilstede i hjernen. Slike unormale kalsiumfrigivelse medfører svekket motorfunksjon hos mennesker med SCA3.
Dyskinesier
Dyskinesier er preget av overdreven motoraktivitet, hvis symptomer er ufrivillige bevegelser som tremor og writhing. De ufrivillige bevegelsene skyldes avsetning av overskytende kalsium i hjernens basale ganglia og hjernen