導致阿爾茨海默氏症和帕金森氏症等神經系統疾病的主要因素之一是氧化應激。
最近一項關於老鼠的研究，發表在 食品科學與技術雜誌,（5 年 2016 月 - 日）表明，體內大量的多不飽和脂肪 (PUFA) 會產生容易氧化的底物，從而增加活性氧 (ROS) 的速率。 這與低水平的抗氧化酶和中樞神經系統中的高氧使用相結合，導致更多 氧化損傷 這被認為在這些疾病中起關鍵作用。
請參見：橄欖油的健康益處自 1940 年代以來，一種稱為 2,4-二氯苯氧乙酸 (2,4-D) 的除草劑已廣泛用於農業和林業，人類和動物經常通過 “污染的空氣、飲用水、土壤和食品或在除草劑的生產過程中。” 由於自由基的產生，2,4-D 已被證明具有神經毒性作用。
該研究表明，特級初榨橄欖油 (EVOO) 中酚類的生物作用對大腦具有抗氧化和抗炎作用，並具有清除 ROS 的能力。 這些酚類已在各種研究中顯示出具有神經保護作用，不僅 阿爾茨海默氏症 和帕金森病，但腦缺血、脊髓損傷、亨廷頓病和周圍神經病。
特別是這項大鼠研究的目的是確定 EVOO 是否對 2,4-D 誘導的氧化應激有影響。 使用大鼠腦切片，研究人員分為三個不同的組，即特級初榨橄欖油 (EVOO)、提取親水部分的橄欖油 (OOHF) 和提取親脂部分的橄欖油 (OOLF)。 他們測試了脂質過氧化和抗氧化防禦系統，特別關注大腦脂質譜和脂肪酸組成。
暴露於 4-D 治療 2,4 週後，大鼠的腦重隨著 AChE 活性（細胞膜損傷的指標）下降。 大腦還表現出膜多不飽和脂肪酸含量的減少。 EVOO 和 OOLF 組都具有相同的脂肪酸組成，17% 的飽和脂肪酸，65% 的單不飽和脂肪酸，15% 的多不飽和脂肪酸。 通過添加 EVOO 或其組分抵消了通過農藥暴露對大腦造成的變化，恢復了大腦重量並刺激了 AChE 活性。
此外，補充 EVOO 還將抗氧化酶活性和脂質過氧化恢復到正常水平。 PUFA 水平也恢復到正常，尤其是 DHA 水平，提供了可觀察到的 EVOO 的神經保護作用。 大腦中的 ROS 也減少了。
該研究表明，EVOO 的有益作用是由於其高抗氧化物質和單不飽和脂肪酸。
儘管這只是在大鼠中進行的一項研究，但早期數據表明，EVOO 可能是一種天然的保護劑，可抵禦急性 2,4-D 神經毒性暴露。 雖然還需要更多的研究，但作者認為 EVOO 可能是一種治療策略，不僅可以防止 2,4-D 暴露，還可以防止其他類型的農藥暴露，這些農藥會導致阿爾茨海默氏症和帕金森氏症等神經系統疾病和氧化應激增加。
