تیم پژوهشی دانشگاه ییل ایالات متحده به سرپرستی آکیکو ایواساکی مدعی است که ویروس کرونا ممکن است در مغز تکثیر شود و در این صورت سلول‌های مغز را از اکسیژن کافی محروم کند. گرچه میزان شیوع این عارضه‌ نامعلوم است و مشخص نیست این ویروس، در چه تعدادی از مبتلایان، مستقیما به مغز حمله می‌کند.این پژوهش که هنوز در مراحل مقدماتی است نظر کارشناسان را به‌خود جلب کرده است. دکتر اندرو جوزفسون، مدیر بخش عصب‌شناسی دانشگاه پزشکی سانفرانسیسکو، ضمن ستایش از شیوهٔ انجام این تحقیق، بر اهمیت آن تأکید کرد اما افزود که ترجیح می‌دهد تا تأیید کامل آن از سوی کارشناسان همچنان منتظر بماند.
ویروس جدید کرونا تنها ویروسی نیست که می‌تواند به جدارهٔ محافظ بافت مغز نفوذ کند. پیش از این ثابت شده بود که ویروس زیکا نیز همین قابلیت را دارد.
اما دانشمندان تا پیش از این باور داشتند که آن دسته از علائم عصب‌شناختی که حدود نیمی از مبتلایان به کووید-۱۹ بروز می‌دهند، نوعی واکنش شدید دستگاه ایمنی بدن، موسوم به «طوفان سایتوکین» است که سبب التهاب مغز می‌شود. آنها گمان نمی‌کردند که این علائم شاید نشانهٔ حملهٔ مستقیم این ویروس به بافت مغز باشد.
تیم پژوهشی دانشگاه ییل با آزمایش روی سه نوع بافت مختلف مغز به نتایج فوق رسیده‌اند؛ یعنی آزمایش روی مغز موش‌ها،‌ روی بافت مغزی پرورش یافته در آزمایشگاه،‌ و در نهایت روی مغز بیماران درگذشته از کرونا.
دانشمندان دریافتند که این ویروس می‌تواند به سلول‌های عصبی حمله کند و از آنها برای تکثیر خود بهره ببرد. پس از این، سلول‌های مبتلا به کرونا اکسیژن سلول‌های جانبی خود را می‌گیرند و به این ترتیب سبب مرگ آنها می‌شوند.
پیش از این، نظریهٔ غالب آن بود که ویروس کرونا از نوعی خاصی پروتئین به‌نام اِی.سی.ای.۲ تغذیه می‌کند که سبب کمبود این پروتئین در مغز می‌شود، و علائمی نظیر سردرد و سرگیجه به این علت پدید می‌آیند.
اما بررسی اخیر نشان می‌دهد که این پروتئین در تمامی موارد،‌ حتی در مغز بیماران درگذشته در اثر کرونا، به‌اندازهٔ کافی موجود بوده است. پس در اثر این پژوهش دیگر بار این نظریهٔ قوّت می‌گیرد که این ویروس می‌تواند مستقیما به مغز حمله کند.
همچنین موش‌هایی که ویروس کرونا نخست به مغزشان حمله‌ور شده بود زودتر از آنهایی مردند که این ویروس وارد ریه‌شان شده بود. امری که نشان می‌دهد به‌احتمال بسیار،‌ حملهٔ ویروس به مغز، مرگبارتر از حمله‌اش به ریه‌هاست.
پژوهشگران این نظریه را نیز مطرح می‌کنند که احتمال دارد ویروس کرونا از راه بینی به مغز نفوذ کند،‌ گرچه تأکید دارند که اثبات این نظریه نیازمند تحقیقات بیشتر است.