Проучване на американски учени установява, че основното увреждане, което причинява SARS-CoV-2 в централната нервна система, е в хипокампус. Това е част от човешкия мозък, която е във формата на морско конче. Механизмите на увреждане вследствие на боледуването са: масивно нарушение на кръвно-мозъчната бариера, въпреки което обаче не се намира наличие на вируси в мозъка; активиране на микроглията, наличие на интерлевкини в хипокампуса, нарушена неврогенеза, аберантно производство на мозъчни цитокини. Индуцираните от вируса възпалителни процеси и хипоксия води до влошаване на разнообразни функции като фина моторика, учене, памет и емоционални реакции. То може да повлияе познавателната способност и поведението на човек чрез нарушаване на целостта на мозъчния кръвоток, невротрансмисия и неврогенезата, които могат да персистират при оцелели от COVID-19 със симптоми на постковид.
Засега анатомичният субстрат на невро-психиатричните симптоми на постковид остава неизяснен. Увредената кръвно-мозъчна бариера може да доведе до навлизане на цитокини и мастоцити в мозъчната тъкан, с което да се провокира производството на глиална тъкан. Намалението на неврогенезата, което означава намаление на синтеза на нови неврони, води до затруднения в образуване и консолидация на краткотрайните спомени. Такива промени в централната нервна система отсъстват при други вирусни заболявания. Това може да даде основание да ги смятаме за характерни за КОВИД-19.
Тези промени са временни при хамстерите, но при хората още не е известно за колко дълго време маркерите за възпалителните процес остават повишени. Възможно е след първоначалния цитокинов скок неврогенезата да може да се възстанови, като когнитивни симптоми и аносмията отшумят, както се случва при много пациенти. Но при някои индивиди неврогенната ниша може да не е достатъчно мултипотентна за възобновяване на неврогенезата, особено при застаряващите хора, което може да доведе до хронични невропсихиатрични симптоми. Като се има предвид вероятната преобладаваща роля на невровъзпалението в механизма на увреждане на мозъка при COVID-19, терапиите срещу анти-IL-6 и анти-IL-1β, могат да бъдат полезни за ограничаване на продължителна цитокинова буря, с които може да се предотврати двигателни, когнитивни, невровегетативни и емоционални дисфункции.