中枢神经系统疾是人体最重要的系统，中枢神经系统疾病主要包括急性和慢性中枢神经系统疾功能紊乱。急性中枢神经系统疾功能紊乱主要包括创伤和脑血管疾病，慢性中枢神经系统疾功能紊乱主要包括各类神经退行性疾病。氢气生物学效应发现以来，氢气对以脑血管疾病为代表和以老年性痴呆为代表的中枢神经系统疾功能紊乱都具有明显的保护作用，显示氢气在中枢神经系统疾病治疗中的显著的应用前景，目前关于脑缺血和老年性痴呆都已经开展了初步临床研究，说明临床医学对氢气在神经系统疾病中的应用研究十分关注。

一、氢气对脑血管病的治疗作用

脑血管病是指脑部动脉或支配脑的颈部动脉发生病变，从而引起颅内血液循环障碍，脑组织受损的一组疾病。脑血管病可分为缺血性脑血管病和出血性脑血管病两大类，导致脑出血和脑梗死，其中脑梗死包括脑血栓和脑栓塞。

无论是脑缺血还是脑出血，目前临床仍缺乏十分有效的治疗手段。虽然脑血管疾病产生脑组织损伤的病理生理学机制比较复杂，但多种类型的急性脑损伤都存在类似的病理生理学过程，如缺血缺氧、再灌注损伤、钙超载、自由基和炎症损伤等，都有可能因神经细胞凋亡甚至死亡导致中枢神经系统功能紊乱，也可因颅内压增高导致脑组织的破坏。上述各类病理生理学过程又相互影响，最终共同导致脑损伤。自由基和炎症损伤在上述病理生理学过程中居于核心地位，这也是氢气在各类脑血管病中的研究中受到广泛关注的根本原因。Ohsawa等2007年报道的呼吸氢气对大鼠左大脑中动脉阻断模型的治疗作用后。我们很快证明呼吸氢气对新生儿窒息引起的缺血缺氧性脑损伤具有理想的治疗作用，我们发现氢气对缺血缺氧性脑损伤后神经细胞凋亡酶活性有抑制作用，凋亡酶活性下降导致神经细胞凋亡减少，使神经细胞坏死减少。从而减轻了脑损伤，保护了成年后的脑功能。尽管后来有学者认为，氢气治疗重型缺血缺氧性脑损伤效果不理想，但很快有更多研究证明氢气对心脏停跳引起的脑损伤具有保护作用，这进一步肯定了氢气对缺血缺氧性脑损伤的保护作用。

衣达拉奉是目前唯一被批准用于中风治疗的抗氧化药物。日本学者Ono等开展了一项静脉注射氢气饱和生理盐水联合衣达拉奉治疗脑干梗死的临床研究，并和单独使用药物衣达拉奉进行对照，其中静脉注射氢气饱和生理盐水患者8名，使用衣达拉奉治疗患者26名。采用核磁共振扩散加权成像技术，观察局部表观扩散系数和假性扩散成像和系数正常时间（评价脑损伤程度的一项临床指标）等评价治疗效果。结果发现，和单纯使用衣达拉奉相比，氢气联合使用衣达拉奉上述核磁共振检测指标均获得更好的改善。衣达拉奉的主要作用原理是抗氧化，这和氢气的作用非常类似，两者联合应用效果超过衣达拉奉的结果提示氢气具有更理想的治疗效果。这是目前唯一一项将氢气用于脑缺血的临床研究报道。

脑出血是一类非常容易导致死亡的脑血管疾病，包括脑实质出血和珠网膜下腔出血。虽然目前国际上对这两类脑血管疾病并不十分深入，但仍有美国Loma Linda神经外科研究所和南京医科大学、浙江大学附属医院神经外科等三家实验室先后报道氢气呼吸和注射氢气生理盐水对脑出血和珠网膜下腔出血引起的早期脑损伤、神经细胞坏死、脑水肿和血管痉挛等具有理想的保护作用。这说明氢气在各类脑血管疾病中都具有潜在的治疗价值。由于最近有人发现氢气具有对抗血小板凝聚的作用，这对氢气治疗出血性疾病来说是非常需要注意的问题，因为对脑血管性疾病来说，延迟性出血是非常严重的并发症，容易导致患者死亡。但非常令人意外的是，有学者证明氢气呼吸可以减少高血糖诱导的脑缺血出血转化程度。显然将氢气用于临床前，这些存在矛盾的问题都需要更加深入的研究。

二、氢气对神经退行性疾病的治疗作用

巴金森病是脑干神经核黑质内多巴胺神经元死亡引起的疾病，经常是许多其他神经退行性疾病如老年性痴呆的继发表现。巴金森病有两个病理生理学机制，过度氧化应激和泛素蛋白酶体系统功能异常。多巴胺是一种神经递质，可以发生自身过氧化，因此多巴胺神经元命中注定会（天生）暴露在高自由基环境中。泛素蛋白酶体系统功能异常可以造成不溶性突触核蛋白在神经细胞体内沉积，并导致神经元死亡。采用立体定位方法将儿茶酚类神经毒素６羟基多巴（6-OHDA）注射到右侧纹状体，可以制备出单侧巴金森病模型。本文作者在模型制备前１周开始给动物随意饮用氢气饱和水，结果发现该治疗可完全消除单侧巴金森病症状的发生。非治疗组动物注射侧多巴胺神经元数量比对照侧减少到40.2％，而治疗组仅减少到83％。即使在模型制备后３天开始给氢气水治疗，单侧巴金森病症状仍可以被抑制，但治疗效果低于预先治疗,神经元数量比对照侧减少到76.3％。预先治疗组动物在模型制备后48小时，纹状体内代表多巴胺神经元末梢的酪氨酸羟化酶活性在模型对照组和治疗组均显著下降，结果提示氢气并非直接对抗6-OHDA毒性，而是其他路径间接保护多巴胺神经元。Fujita等用MPTP诱导的小鼠巴金森病模型证明氢气具有类似效应。MPTP是一种神经毒素，能阻断线粒体复合物Ｉ电子传递系统，可导致人类和小鼠巴金森病。有意思的是，他们使用的氢气浓度为0.08 ppm（５％饱和溶液），这是目前为止氢气的次低有效浓度报道（最低的有效浓度是用于人体透析液为0.048 ppm）。

老年性痴呆是最常见的神经退行性疾病，其特征是淀粉样淀粉状蛋白和tau的异常折叠，大的蛋白异常折叠分别形成老年斑和神经原纤维缠结。氢气分子对老年性痴呆治疗曾使用三种模型，Nagata等研究了束缚应激小鼠痴呆模型，该模型将动物每天束缚应激10小时，作者通过被动逃避、物体识别任务和水迷宫观察动物随意饮用氢气饱和水对认知障碍的影响。他们同时分析了海马齿状回神经增殖的变化。李等使用侧脑室注射Ab1-42小鼠痴呆模型，采用水迷宫、自发活动实验和电生理测定代表学习记忆功能的长时程增强（LTP）等，发现腹腔注射氢气生理盐水１４天可有效地缓解认知功能下降和LTP异常。他们随后报道，上述效应与氢气使炎症因子IL-1b、炎症信号分子JNK和转录因子NFk B升高受到抑制有关。顾等用快速衰老小鼠(SAMP8)模型，采用水迷宫，发现自由饮用氢气水３０天可对动物学习记忆能力下降等早老症状具有保护作用，另外连续１８周自由饮用氢气水可以缓解海马神经退行性改变。日本有学者目前正在开展氢气水对老年性认知障碍保护作用的研究，初步研究结果表明，和其他如银杏叶比较，氢气具有更理想的治疗效果。

舞蹈症也是一种比较常见的饿神经退行性疾病，其临床表现不同于老年性痴呆和巴金森病，但也存在类似的病理生理学过程。目前尚无任何关于氢气治疗该疾病的报道。