氧化应激是导致诸如阿尔茨海默氏症和帕金森氏症等神经系统疾病的主要因素之一。
对大鼠的最新研究，发表于 食品科学与技术杂志，（5年2016月-日）表明，体内大量的多不饱和脂肪（PUFA）会产生易于氧化的底物，从而增加了活性氧（ROS）的比率。 加上低水平的抗氧化酶和中枢神经系统中的高氧气使用量，可导致更多 氧化损伤 被认为在此类疾病中起关键作用。
另见：橄榄油对健康的好处自1940年代以来，一种称为2,4-二氯苯氧基乙酸（2,4-D）的除草剂已广泛用于农业和林业行业，人类和动物经常通过 “被污染的空气，饮用水，土壤和食物或除草剂生产过程中。” 2,4‑D由于自由基的产生，具有神经毒性作用。
研究表明，特级初榨橄榄油（EVOO）中酚的生物作用对大脑具有抗氧化和消炎作用，并具有清除ROS的能力。 这些酚已在各种研究中显示出对神经保护作用，不仅 阿尔茨海默氏症 和帕金森氏症，但脑缺血，脊髓损伤，亨廷顿氏病和周围神经病变。
这项大鼠研究的目的尤其是确定EVOO是否对2,4‑D诱导的氧化应激有影响。 使用大鼠脑片，研究人员分为三个不同的组：特级初榨橄榄油（EVOO），提取亲水性馏分的橄榄油（OOHF）和提取亲脂性馏分的橄榄油（OOLF）。 他们测试了脂质过氧化和抗氧化防御系统，尤其侧重于大脑的脂质分布和脂肪酸组成。
暴露于4‑D处理2,4周后，大鼠的脑重量随AChE活性降低-细胞膜受损的指标。 大脑还表现出膜PUFA含量降低。 EVOO和OOLF组均具有相同的脂肪酸组成，17％的饱和脂肪酸，65％的单不饱和脂肪酸，15％的PUFA。 通过添加农药引起的脑部变化可以通过添加EVOO或其分数，恢复大脑重量和刺激AChE活性来抵消。
此外，补充EVOO还可以将抗氧化酶活性和脂质过氧化恢复到正常水平。 PUFA水平也恢复到正常水平，尤其是DHA水平，提供了EVOO的可观察到的神经保护作用。 ROS也在大脑中减少。
研究表明，EVOO的有益作用归因于其高抗氧化剂和单不饱和脂肪酸。
尽管这只是在大鼠中进行的一项研究，但早期数据表明EVOO可能是对抗急性2,4-D神经毒性暴露的天然保护剂。 尽管需要进行更多的研究，但作者认为EVOO不仅可以预防2,4-D暴露，而且可以预防其他会导致神经系统疾病的农药暴露，例如阿尔茨海默氏病和帕金森氏病以及增加的氧化应激，是一种治疗策略。
