Cerebral palsy dan kerusakan otak berhubungan dengan cara semua kasus cerebral palsy terjadi karena beberapa jenis kerusakan otak, cedera, atau trauma pada otak besar atau jalur neurologis antara otak besar dan otak kecil. Jenis kerusakan otak ini dapat terjadi di dalam rahim, sebagai akibat dari kondisi medis, atau selama kecelakaan. Cerebral palsy adalah kondisi permanen seumur hidup.
Cerebrum adalah bagian terbesar dari otak, dan berisi sistem limbik dan korteks serebral. Kontrol motorik, pemikiran kognitif, bahasa dan ucapan, kontrol sensorik, dan penglihatan adalah semua fungsi yang dikendalikan oleh area otak ini. Cerebral palsy biasanya mempengaruhi bagian keterampilan motorik otak yang bertanggung jawab untuk postur serta gerakan otot dan anggota badan. Hal ini menyebabkan masalah dengan berjalan dan koordinasi otot, makan, dan duduk, dan dapat membuat otot seseorang menjadi sangat kaku atau lemas. Otak besar juga terlibat dalam banyak proses tubuh lainnya, termasuk pernapasan dan pencernaan, dan kelumpuhan otak serta kerusakan otak dapat menyebabkan banyak kondisi medis serius lainnya berkembang, seperti kejang atau gangguan pernapasan.
Cerebral palsy paling sering menyerang janin atau anak di bawah dua tahun. Kekurangan oksigen, juga dikenal sebagai hipoksia, selama kelahiran adalah salah satu penyebab palsi serebral dan kerusakan otak yang paling umum. Hal ini dapat terjadi selama persalinan sungsang atau jika denyut jantung janin menurun ke titik di mana otak tidak menerima cukup oksigen dari suplai darah. Penyakit atau infeksi tertentu yang ada selama kehamilan juga dapat meningkatkan risiko terjadinya palsi serebral dan kerusakan otak. Ketidakcocokan Rhesus, juga dikenal sebagai penyakit Rh, dapat menyebabkan penyakit kuning parah pada bayi baru lahir, yang menyebabkan kerusakan otak.
Cerebral palsy dan kerusakan otak juga bisa disebabkan oleh pertumbuhan abnormal dari otak besar atau hubungan antara otak besar dan otak kecil selama perkembangan janin dalam kandungan. Kondisi ini merupakan akibat dari perkembangan otak yang tidak normal dan bukan karena mutasi genetik atau kondisi keturunan. Dalam kasus bayi baru lahir prematur, otak tidak diberi waktu untuk berkembang sepenuhnya.
Cedera pada kepala akibat jatuh atau kecelakaan kendaraan bermotor juga dapat menyebabkan cerebral palsy dan kerusakan otak terjadi pada anak kecil. Stoke, paparan racun, atau meningitis bisa melukai otak besar atau otak kecil, merusak kemampuan anak untuk mengembangkan keterampilan motorik. Bayi dan anak-anak yang mengalami kesulitan memenuhi tonggak perkembangan anak usia dini harus dilihat oleh dokter anak untuk menentukan apakah anak tersebut dapat mengalami cerebral palsy.