有研究證實，腦血流量的降低可使大腦對信息的認識、加工、整合等過程發生障礙，認知反應和處理能力下降，最終導致學習記憶功能受損。高血糖可加速老年性癡呆早期發病，流行病學研究表明老年糖尿病患者出現癡呆的危險性比正常對照組增加2倍，其中2型糖尿病與老年性癡呆關系更為密切。這些發現提示，糖尿病腦病在許多方面反映了大腦加速老化的過程。

　　血糖的下降會導致升糖調節激素的分泌和血糖水平的劇烈波動等產生一系列的反應。當血糖低于3.0mmol/L時，會出現認知功能的損傷，而大腦不同區域的功能損傷程度是不同的，注意力和反應速度最易受到損害。認知功能紊亂往往隨著低血糖的發作而迅速出現，而恢復過程卻相當緩慢，通常在血糖恢復正常后40～90分鐘才能完全恢復正常。

　　低血糖感受性損傷是嚴格控制血糖的最大障礙。在日常血糖檢測中頻繁出現無癥狀性低血糖，提示該患者正在發展為低血糖感知功能性減退。此外，低血糖還可以誘發情緒的改變，產生焦慮、抑郁以及對再次發生低血糖的恐懼，同時又反過來影響血糖的控制質量。反復發作的嚴重低血糖會使認知功能的損傷累加、對低血糖的敏感性降低，從而產生慢性后遺癥。