神经细胞数量逐渐减少，脑重减轻。据估计，脑细胞数自30岁以后呈减少趋势，60 岁以上减少尤其显著，到75 岁以上时可降至年轻时的60%左右。脑细胞功能减退，神经细胞的减少和结构的变化，可被纤维结缔组织所取代，最终导致萎缩，因此老年人对复杂的刺激和判断能力减弱；大脑皮质的兴奋性降低，条件反射不易形成，出现不同程度的思维能力和记忆力减退，特别是近期记忆力减退明显，注意力不能集中，对外界事物反应迟钝等。这些表现都是中枢神经系统退行性变化的结果。
