زغال‌اخته موجب بهبود ارتباط بین سلولی، مسیرهای سیگنالینگ، پلاستیسیته سیناپسی (انعطاف‌پذیری سیناپسی) و ارتباط آن با بهبود عملکرد حرکتی و شناختی می‌شود.

زغال‌اخته از خانواده گیاهان گلدار دولپه‌ای و تیره زغال‌اختهایان است که حاوی طیف وسیعی از مواد مغذی آنتی اکسیدان‌ها مانند پلی‌فنول، آنتوسیانین و رزوراترول است و در برابر شرایطی مانند سرطان و بیماری‌های قلبی به دلیل خواص آنتی‌اکسیدانی و ضدالتهابی اثر محافظت کننده دارد.

پلی‌فنول زغال‌اخته دارای خواص آنتی‌اکسیدانی قوی است. خواص حفاظتی عصبی پلی‌فنول زغال اخته ثبت شده، نه تنها از طریق مکانیسم‌های آنتی‌اکسیدانی، به طور دقیقی عمل می‌کنند، بلکه سطوح مختلف تنظیم هموستاز سلولی شامل بیان ژن را تحت تأثیر قرار می‌دهند. زغال‌اخته سبب بهبود ارتباط بین‌سلولی، مسیرهای سیگنالینگ، پلاستیسیته سیناپسی (انعطاف پذیری سیناپسی) و ارتباط آن با بهبود عملکرد حرکتی و شناختی می‌شود. تمام این اثرات می‌تواند منجر به اثرات ضدپیری، ضدالتهابی و ضد تحریک‌کنندگی شود.

عصاره زغال اخته در طیف گستردهای از دوزها موثر است و بسته به پلی فنولهای مختلف درگیر و ویژگی‌های دارویی فردی آنها، امکان اعمال متفاوت در مناطق مختلف مغز وجود دارد. کاربردهای بالینی احتمالی می‌تواند در حوزه اختلالات عصبی باشد که در آن استرس اکسیداتیو، التهاب و تخریب عصبی مرتبط هستند مانند آلزایمر، بیماری پارکینسون، اسکلروز جانبی آمیوتروفیک، بیماریهای ایسکمیک، عفونی و التهابی.

آنتوسیانین‌های موجود در زغال‌اخته، می‌توانند دفع گلوکز را از طریق مکانیسم‌های متعددی افزایش دهند. این عامل همچنین ممکن است به بهبود عملکرد عصبی- شناختی کمک کند. انتظار می‌رود بهبود دفع گلوکز و اصلاح هایپرانسولینمی با کاهش التهاب و ترخیص بیشتر بتا آمیلوئید مرکزی و همچنین افزایش سیگنالینگ در مراکز حافظه همراه باشد.

مطالعات پیش بالینی نشان داده است که مکمل زغال اخته می‌تواند عملکرد شناختی و عملکرد عصبی را در حیوانات مسن بهبود بخشد. آزمایش‌های اولیه انسانی، همچنین بهبود شناختی را در افراد مسن نشان می‌دهد؛ اگرچه شواهدی مستقیم از افزایش عملکرد مغز نشان داده نشده است. در مطالعه‌ای اختلال خفیف شناختی_نوعی از دست‌دادن حافظه که ممکن است به بیماری آلزایمر پیشرفت کند، مورد بررسی قرار گرفت. در افرادی که پودر زغال اخته مصرف کرده بودند، عملکرد شناختی و عملکرد مغز در مقایسه با افرادی که دارونما مصرف کرده بودند بهبود یافت. گروهی که زغال اخته مصرف کردند، حافظه و دسترسی به کلمات و مفاهیم در این افراد بهبود بخشیده شد. این تیم همچنین اسکن مغزی تصویر برداری با رزونانس مغناطیسی عملکردی را انجام دادند، که نشان دهنده افزایش فعالیت مغز در افرادی بود که پودر زغال اخته را مصرف کرده بودند.

بنابر اعلام دفتر بهبود تغذیه وزارت بهداشت، طی مطالع‌های که هدف از انجامش ارزیابی اثر عصاره زغال اخته بر رفتارهای افسردگی مانند و تغییرات عصبی شیمیایی ناشی از لیپوپلی ساکارید (LPS) بود، مشاهده شد که عصاره زغال اخته دارای اثرات ضدافسردگی است، از مغز در برابر آسیب اکسیداتیو محافظت می‌کند و سطح TNF-a ناشی از LPS را تعدیل می‌کند.

ضربه مغزی (TBI)، عملکرد عصبی مورد نیاز برای شکل پذیری سیناپسی هیپوکامپ و عملکرد شناختی را به خطر میاندازد. مکمل زغال اخته یک اثر مفید در کاهش جنبه های حاد TBI دارد. علی رغم مصرف زیاد زغال اخته، اطلاعات مربوط به اثرات آن بر پلاستیسیته و عملکرد مغز در شرایط ضربه مغزی محدود است.

با وجود اینکه مطالعات انسانی کار شده در ارتباط با تاثیر زغال اخته بر بیماری‌های مغز و اعصاب، محدود است، محققان در حال حاضر معتقدند که زغال اخته می‌تواند نقشی مهم در مبارزه با بیماری‌های مغز و اعصاب داشته باشد.