脑相关的研究中成为焦点。海马体是大脑中，少数会生成新的神经元的组织，而这些新生成的神经元，对于学习与记忆非常重要，且这些神经元需要脑源性神经营养因子才能生成。5-氟尿嘧啶这种常用的化疗药物，已经被发现会相当程度地减少大鼠海马体当中的脑源性神经营养因子。氨甲蝶呤这种广泛用于乳癌治疗的药物，也已被发现在大鼠中，会减少海马体细胞增殖，而这减少是长期且与剂量相关的。这些证据显示，化疗药物在海马体当中的细胞毒性，可能多少与一些病人的记忆衰退有关。视觉空间能力、手眼协调和视觉记忆等的缺陷，也可见于受过化疗的病人出现