Hjärnförändringar är inte en teknisk term med en specifik referens. Som sådan kan det hänvisa till negativa förändringar i hjärnan som atrofi, demens, stroke, kramper och tumörer och alla effekter de orsakar. Det kan dock också hänvisa till positiva förändringar i hjärnan som inlärning, bildande av minnen och normal utveckling.
Positiva hjärnförändringar är en del av människans normala utveckling. Även om neurala plattan – det första steget i nerv- och hjärnbildning – inträffar dag 16 av ett embryos utveckling, når hjärnan inte sin maximala vikt förrän runt 19–21 års ålder. Under den tiden pågår förändringar.
Förutom den normala fysiska utvecklingen av hjärnan, finns det andra positiva förändringar som inträffar. Termen neuroplasticitet fångar det faktum att inlärning och att komma ihåg resulterar i fysiska förändringar i hjärnan. Nya nervbanor kan bildas och ytterligare synapser kan bildas mellan neuroner. Det vill säga att inlärning och bildande av minnen orsakar fysiska förändringar i hjärnan.
Negativa förändringar i hjärnan kan vara resultatet av åldrande, skada eller sjukdom. Åldrande leder till synaptisk beskärning, eliminering av svagare synaptiska kopplingar och död av nervceller som inte är involverade i att ta emot eller överföra information. Neuroinflammation är också förknippat med åldrande, oavsett sjukdom, men det är också en fysiologisk hjärnförändring som är knuten till specifika neurologiska problem, såsom stroke, multipel skleros, meningit och hjärntrauma.
Demens – som kan orsakas av ett antal olika saker, såsom Alzheimers sjukdom, Parkinsons/Lew Body, stroke, huvudskada, multipel skleros, alkoholism, syfilis, neuroAIDS, kronisk hypotyreos, Huntingtons sjukdom eller vitamin B12-brist – är nära nog knuten till degenerativ hjärnsjukdom. Detta kännetecknas av ett antal förändringar i hjärnan, såsom beta-amyloidplack, neurofibrillära trassel och cerebral atrofi hos de flesta. I januari 2009 visade en ny studie att hjärnan hos personer som har diabetes och utvecklar demens som Alzheimers skiljer sig från personer utan diabetes som utvecklar Alzheimers. Istället för beta-amyloidplack visade de med diabetes arteriolskada och svullnad av nervvävnad.
Andra negativa hjärnförändringar beror på beroende, vilket orsakar förändringar i hjärnans kemi. Posttraumatisk stressyndrom (PTSD) och depression skapar också förändringar i hjärnans kemi. Förmågan att påverka hjärnans kemi används också med god effekt i läkemedel som behandlar alla dessa tre sjukdomar.
Eftersom hjärnans struktur är korrelerad med hjärnans funktion, kan skador på specifika delar av huvudet resultera i mycket specifika hjärnförändringar som resulterar i mycket specifika hjärnfunktionsbrister. Till exempel kan skada på den vänstra tinningloben resultera i afasi – förlust av förmågan att uttrycka eller förstå talat och/eller skrivna språk – medan skada på vänster parietallob kan resultera i apraxi – förlust av förmågan att sekvensera rörelser i en uppgift .