脳にはタウタンパク質の蓄積と、脳組織の変性が認められる。
脳組織の変性としては、前頭皮質、側頭皮質及び側頭葉の萎縮から来る、脳重量の減少が特徴的であり、側脳室と第三脳室の膨張がしばしばあり、稀な事例として第四脳室膨張が見られることもある。青斑核及び黒質の蒼白、嗅球、視床、乳頭体、脳幹、小脳の萎縮が認められ、さらに病状が進んだ場合海馬、内嗅皮質、扁桃体の著しい萎縮が見られることがある。
タウタンパク質の蓄積により、や、神経突起・グリア細胞の異常が引き起こされている。一方ベータアミロイドの蓄積は比較的珍しい。
診断.
今のところ生きている間の診断は不可能で、死後に脳を解剖することでしか最終的な診断ができない。核磁気共鳴画像法などの高度な画像診断技術によって、脳内の器質的変化を見出そうとする研究が行われている。たとえばタウタンパク質に特異的に結合するようなトレーサーがあれば、ポジトロン断層法によってタウタンパク質の蓄積を見出すことができるはずである。しかし未だ実用に達したものはない。
予防法.
脳への影響は打撃による累計的な損傷量、つまりダメージの蓄積がもっとも警戒すべき点であるとされている。それゆえ選手・競技者としてのキャリアが豊富かつ長期に渡る者や、激しいファイトを特徴とした選手ほど細心の注意が求められることになる。
最大の予防法は、脳にダメージを与えないことである。とは言っても、格闘技を行う以上、頭部へ打撃を全く貰わないというのは難しい。ディフェンス能力を徹底して高めたり、スパーリングでは、全力で顔面を殴らない。ヘッドギアを必ず着用する。キャリアが長期になるほど危険であるので、引退の時期を誤らないように注意することも重要である。元プロボクサーのフロイド・メイウェザー・ジュニアは、叔父のロジャー・メイウェザーや面会したモハメド・アリの症状を見て、回避と防御を重視し危険を冒さずにポイントを取る戦術を徹底したことで、自身は心身ともに正常だと公言している。
パンチドランカーとその症状を避けるためには、周囲の証言を聞き出すことや定期的な脳の検査（脳室拡大および白質の瀰漫性萎縮）を続けることが必要不可欠である。どんな小さなサインも見過ごさないようにすることが、悪化させない最良の手段である。近年では、多くの格闘技団体で試合前後の脳の検査を義務付けている。
研究.