ในสมองแคลเซียมมีบทบาทสำคัญในด้านสุขภาพและโรค ในปริมาณที่ปกติแคลเซียมเห็นได้ชัดว่าเป็นตัวกระตุ้นการส่งสัญญาณที่สำคัญสำหรับหน่วยความจำบางประเภท ในส่วนที่เกินแคลเซียมเป็นความคิดที่ก่อให้เกิดความเสียหายต่อสมอง แคลเซียมเป็นสารภายในเซลล์ที่สามารถกระตุ้นการทำงานของเซลล์ได้มาก หากไม่มีแคลเซียมระบบประสาทจะไม่มีผล
โรคฮันทิงตันมีลักษณะเด่นคือลักษณะพันธุกรรมการรบกวนพฤติกรรมหรือจิตเวชความบกพร่องทางสติปัญญาและความตาย 15 หรือ 20 ปีหลังจากเริ่มมีอาการ โรคนี้เกิดจากการสูญเสียเซลล์ประสาทในสมองอย่างกว้างขวาง กลไกของการตายของเซลล์เกิดขึ้นจากการกระทำอย่างต่อเนื่องของกลูตาเมตต่อ N-methyl-D-aspartate หรือ NMDA ชนิดของตัวรับกลูตาเมตและการไหลเข้าของแคลเซียมที่มากเกินไป แคลเซียมส่วนเกินมีผลเสียหายหลายอย่างที่นำไปสู่ cytotoxicity และความตาย ประการแรกมันสามารถเปิดใช้งาน protease แคลเซียมที่ก่อให้เกิดพิษต่อเซลล์ประสาท ประการที่สองแคลเซียมผลิต eicosanoids ที่ก่อให้เกิดการอักเสบและอนุมูลอิสระที่ทำให้เนื้อเยื่อเสียหาย
Ataxia Spinocerebellar หรือ SCA3 เป็นความผิดปกติทางพันธุกรรมที่ร้ายแรงที่ทำให้การประสานงานการพูดและวิสัยทัศน์ลดลง ผลการศึกษาในปีพศ. 2551 ที่ตีพิมพ์ในวารสาร Neuroscience พบว่าเซลล์จากคนที่เป็น ataxia spinocerebellar 3 มีระดับแคลเซียมสูงมากเมื่อได้รับการรักษาด้วย bradykinin ซึ่งเป็นสารที่กระตุ้นให้มีช่องแคลเซียมอยู่ในสมอง การปลดปล่อยแคลเซียมที่ผิดปกติดังกล่าวส่งผลให้การทำงานของมอเตอร์ลดลงในคนที่มี SCA3
Dyskinesias
Dyskinesias เป็นลักษณะการเคลื่อนไหวของยนต์ที่มากเกินไปซึ่งอาการของอาการเหล่านี้คือการเคลื่อนไหวที่ไม่ได้ตั้งใจเช่นการสั่นสะเทือนและการ writhing การเคลื่อนไหวที่ไม่ได้ตั้งใจเกิดขึ้นจากการสะสมของแคลเซียมส่วนเกินในปมประสาทและสมองของสมอง
