大脑的新陈代谢非常活跃，虽然它只占我们身体重量的2%，但它接受来自心脏泵送的15%的血液，占身体总耗氧量的20% ，使用身体总葡萄糖的25%。
能量可以被定义为做功的能力。这种能量可以储存在汽油等燃料中，也可以储存在电池中。当然我们的身体里，能量被储存在一个被称为ATP的分子中，ATP代表三磷酸腺苷。我们通过代谢食物（即主要是脂肪和碳水化合物）来制造ATP（能量）。没有氧气的条件下我们只有2个ATP，有氧气时，可以在线粒体中产生32个ATP。
1. 线粒体数量少或功能差将导致能量ATP明显减少。饮食不当、缺乏运动、年龄增长都会导致线粒体数量减少或功能下降。
2. 我们在使用线粒体制造的能量的同时会产生大量的自由基，这可能导致氧化压力。
从图上我们可以看到，线粒体中的蛋白复合体在产能的同时难免会产生一些自由基，那么问题就是分子氢可以解决这些问题吗？
我们之前了解到，氢水对运动很有帮助，因为有助于防止早期疲劳、提高运动能力，降低乳酸盐（乳酸）水平，提高线粒体效率。
呼吸链复合物（respiratory chain complex）是分布于线粒体内膜上的一系列传递电子，泵出质子的蛋白复合物。主要由4种酶复合体Ⅰ-Ⅳ和2种可移动电子载体辅酶Q和细胞色素C构成 。从上图中我们可以看到含有镁离子的富氢水组中的酶复合体蛋白含量显著增加。酶复合体内蛋白含量是线粒体功能的一种体现。图虽然有些复杂，但是表达的意思非常明确，就是分子氢可以显著的提高线粒体功能（1）。
• 大脑能量不足会导致精神疲劳、认知能力差、思维障碍• 也许分子氢可以提高大脑的能量，减少氧化压力并改善记忆和认知能力
摄入分子氢可以防止小鼠在长期的身体束缚中因压力而导致的海马体依赖性学习任务缺失
小鼠被放置在如下图所示的一个有明暗两格的笼子里。小鼠本能地喜欢黑暗的地方。然而在20秒后，它们会受到轻微的冲击，并因此学会不进入该房间（如果它们记得）。然后让它们接受几周的压力，区别就是有的老鼠得到了氢水，有的没有得到。（3）
结果是有无氢气的对照组小鼠在记忆方面没有问题。没有氢气的受压小鼠难以记忆，有氢气的受压小鼠的记忆力几乎与未受压的对照组一样好。此外，如果喝了氢气水，有更多的小鼠停留在灯光下。
• 实验结果显示与对照组相比，压力降低了神经发生的数量，
遗传上容易出现认知能力差和无记忆能力（DAL）的小鼠，从1个月或8个月到18个月的时间里，给它们喝氢水（*DAL小鼠寿命只有20-24个月）（4）。将小鼠放入装有两个不同形状物体的笼子中10分钟。第二天，小鼠再次被放入同一笼子，但有一个新的物体。如果小鼠记得那个物体，它们就不会表现出兴趣，但如果它们不记得，它们的行为就和它们从未见过那个物体一样。这与没有遗传问题的正常小鼠进行了比较，称为 "野生型"（WT）。
大部分时间（小鼠从第1个月开始饮用富氢水到14个月至18个月），如下图所示饮用氢水可以显著提高记忆力。
• 小鼠从中年开始喝氢水（8个月开始到14至18个月），如下图所示小鼠的记忆也能得到记忆• 也许这意味着，现在还不晚，我们可以开始喝氢水了
NeuN、GFAP和Iba-1是神经退行的标志物。
饮用氢水减少了DAL小鼠随着年龄增长而发生的正常数量的神经退行
和以往一样，需要更多的研究，但一些研究显示对大脑和认知有重要的好处。例如，一项研究评估了饮用氢水一年的效果，这些人因携带APOE4基因型而有发展认知障碍的风险 （5）。
一项随机双盲安慰剂对照的临床研究评估，具有APOE4基因型的认知障碍受试者通过饮用富氢水1年后，记忆力得到改善。
• 大脑占身体总耗氧量的20%，消耗体内总葡萄糖的25%。大脑有充分的能量补给是至关重要的，尤其是在年龄增长后• 多项动物实验研究发现氢气有助于提高大脑能量水平，减少氧化应激压力• 长期饮用富氢水有助于大脑功能，但任何时候开始都不算晚
