任何糖尿病患者——或認識糖尿病患者的人——都認識到胰島素的重要性。這種激素幫助細胞儲存糖和脂肪以獲取能量；當身體無法產生足夠的胰島素（1 型糖尿病）或對其反應不足（2 型糖尿病）時，就會出現一系列迴圈和心臟問題。但這還不是全部：最近的研究表明，胰島素對大腦也至關重要——胰島素異常與神經退行性疾病有關，包括阿爾茨海默病、帕金森病和亨廷頓病。最新的發現之一是，發現一個與胰島素加工相關的基因位於與帕金森病相關的染色體區域。
從歷史上看，科學家們認為胰島素僅由胰腺產生，與中樞神經系統無關。然後，在 20 世紀 80 年代中期，幾個研究小組在大腦中發現了這種激素及其受體。似乎這種激素不僅穿過血腦屏障，而且也由大腦本身以低水平產生。
此後不久，科學家們發現胰島素在學習和記憶中起著重要作用。立即注射或吸食胰島素的人在回憶故事和執行其他記憶任務方面做得更好。學習也會提高胰島素水平：掌握空間記憶任務的大鼠比久坐不動的大鼠具有更高的大腦胰島素水平。
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這些觀察結果促使神經病理學家蘇珊娜·德拉蒙特和她在布朗大學的同事詢問大腦胰島素是否可能在阿爾茨海默病中發揮作用，阿爾茨海默病的特徵是嚴重的記憶喪失。他們比較了健康大腦和阿爾茨海默病患者大腦中死後胰島素和胰島素受體的水平。與學習和記憶相關的神經部分中，健康大腦的平均胰島素水平高達四倍，胰島素受體數量也高達十倍。
“這清楚地表明，人們可能會遇到與普通糖尿病完全相同的問題，只不過僅限於大腦，”德拉蒙特說，他將阿爾茨海默病稱為“3 型糖尿病”。由於大腦胰島素透過血腦屏障與身體其他部位的胰島素相關聯，因此糖尿病患者也更容易患上阿爾茨海默病——根據 2002 年的一項研究，可能性幾乎是普通人的兩倍。與普通人群相比，他們也遭受更多的記憶和學習問題。
德拉蒙特和其他人，包括馬德里卡哈爾研究所的神經內分泌學家伊格納西奧·託雷斯·阿萊曼，也發現了阿爾茨海默病與大腦中低水平的胰島素樣生長因子 1 (IGF-1) 及其受體之間的聯絡——這些蛋白質在結構上與胰島素及其受體相似（胰島素偶爾會與 IGF-1 受體結合，反之亦然）。託雷斯·阿萊曼說：“我們認為，阿爾茨海默病起源於大腦細胞對 IGF-1 支援的過度喪失。”
最近的一些研究還將胰島素和 IGF-1 與帕金森病和亨廷頓病聯絡起來。亨廷頓病患者的糖尿病患病率是平均水平的七倍，至少一半的帕金森病患者存在葡萄糖代謝問題。布朗大學的內分泌學家羅伯特·史密斯最近發現了一種名為 GIGYF2 的蛋白質，該蛋白質與胰島素和 IGF-1 受體相互作用。為了更好地瞭解 GIGYF2 的功能，史密斯繪製了其基因在人類基因組中的位置。他在 4 月 11 日的《美國人類遺傳學雜誌》上報告說，“我們發現它恰好位於 PARK11 位點”，即染色體 2 上與帕金森病相關的區域——儘管他不確定該基因在帕金森病中可能起什麼作用。
的確，最大的遺留問題之一是，胰島素和 IGF-1 訊號傳導缺陷究竟是如何損害大腦的。“這是一個至關重要的話題——我們正在花費大量精力來解開它，”德拉蒙特說。一些科學家認為，胰島素參與了阿爾茨海默病和帕金森病患者大腦中觀察到的大蛋白斑塊的產生。當史密斯將高於正常水平的 GIGYF2 新增到實驗室的神經元中時，形成了大的 GIGYF2 聚集體並殺死了細胞。其他研究已經確定，胰島素調節澱粉樣 β 蛋白的產生和降解，澱粉樣 β 蛋白是在阿爾茨海默病大腦中看到的粘性斑塊的形成蛋白。
儘管目前尚無人知曉所有細節，但該領域的少數科學家對胰島素和 IGF-1 是神經退行性疾病的關鍵參與者表示懷疑。許多人正在研究潛在的治療方法，以恢復大腦中的正常胰島素功能，希望能減輕甚至預防神經退行性變。例如，已證明可以改善大腦和身體胰島素反應的化合物可以減輕早期阿爾茨海默病患者的認知能力下降。“這太令人興奮了，”德拉蒙特說。“我們有一些方法可以解決這個問題，這真的很酷。”