脳と脊髄（せきずい）は、感染に強い抵抗力をもっていますが、いったん感染してしまうと非常に重大な結果をもたらします。
感染を引き起こす病原体には、細菌、ウイルス、真菌、原虫、寄生虫などがあります。
海綿状脳症と呼ばれる感染症に似た別のグループの脳障害は、小さな異常タンパク粒子のプリオンによって引き起こされます。
感染すると通常炎症が起こります。たとえば、脳と脊髄を包む髄膜の炎症である髄膜炎は、通常は細菌やウイルスに感染によって起こります。
しかし髄膜炎は、一部の薬や脊髄造影で脊柱管に注入される放射線を通さない造影剤へのアレルギー反応など、他の状況でも起こります。
脳の炎症である脳炎は、通常はウイルス感染で起こりますが、体が自分の組織を攻撃する自己免疫反応によることもあります。
感染は広範囲に起こる場合と、膿の集積として限局している場合があります（膿瘍）。膿瘍は、おできのように見えますが、脳を含む体のあらゆる場所にできます。
アスペルギルスなどの真菌、トキソプラズマ‐ゴンヂなどの原虫、シスチセルクス（嚢尾虫）などの寄生虫も、膿瘍と同様に限局的な脳感染を引き起こします。
細菌などの感染性微生物は、いくつかの方法で髄膜やその他の脳領域に侵入してきます。
血液に運ばれてきたり、頭部外傷や手術を通して体外から侵入したり、副鼻腔や中耳などの脳に近い場所で起きた感染が脳へ波及したりします。
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