Az epidemiológiai tanulmányokból és állatkísérletek során szerzett tapasztalatok arra utalnak, hogy a koffein védelmet nyújt a szellemi hanyatlás ellen, amely demenciánál és az Alzheimer-kórnál is bekövetkezik. Minderről a Journal of Alzheimer's Disease című folyóirat különszáma számolt be.

Alexandre de Mendonça (Portugáliai Molekuláris Orvostudományi Intézet és a Liszaboni Egyetem Orvostudományi Kar), és Rodrigo A. Cunha (Portugáliai Coimbra-i Idegtudományi és Sejtbiológiai Központ) összehozott egy nemzetközi szakértőkből álló csoportot, akik a koffein hatását vizsgálják az agyban. A több vizsgálatokból álló tanulmány többféle megközelítést is bemutat, például a koffein molekuláris célpontjairól, az idegélettani változásokról és alkalmazásairól. Egy másik téma a koffein magatartási és neuroprotektív működés alapját szolgáló mechanizmusok potenciálja a különböző agyi megbetegedésnél.

Mendonça és Cunha szerint az epidemiológiai vizsgálatok először egy fordított kapcsolatot mutattak ki a koffeinfogyasztás és a Parkinson-kór előfordulása között. Ezzel párhuzamosan a Parkinson-kórral kapcsolatos állatkísérletek során kimutatták, hogy a koffein megakadályozta a mozgatóidegek hanyatlását. Később néhány vizsgálat azt mutatta, hogy a koffein mérsékelt fogyasztása fordítottan kapcsolható az öregedéssel járó szellemi hanyatláshoz, valamint az Alzheimer-kór előfordulásához. Szintén ezzel párhuzamosan végzett állatkísérletek azt mutatják, hogy a tartós koffeinbevitel megakadályozta a memória romlását és az elmezavart a kísérleti állatoknál.