در بافت‌های بدن بزرگسالان، سلول‌های پیکری به تدریج از بین می‌روند و با سلول‌های جدید حاصل از تقسیم و تمایز سلول‌های بنیادی آن بافت جایگزین می‌شوند. چنانچه فرایند حذف سلول‌های بافت بر تولید سلول‌های جدید غلبه داشته باشد، بافت به تدریج تحلیل خواهد رفت. اغلب بیماری‌های فاسدکنندۀ سلول‌های عصبی و آسیب‌های مغزی که به علت نقص عملکرد مغز پدید می‌آید، با درجات متفاوتی از اختلالات شناختی همراه است از جمله می‌توان به اختلالات شناختی در بیماری آلزایمر، بیماری پارکینسون، بیماری ام. اس، اوتیسم، سکته‌ها و ضربات مغزی اشاره کرد.

خط اول درمان در تمام بیماری‌های تحلیل برندۀ عصبی که منجر به نقایص شناختی می‌شود، جلوگیری از تحلیل بافت و مرگ سلول‌هاست. اما این روند در بیشتر موارد قابل توقف نیست. در حالت طبیعی حذف سلول‌های بافت‌ها، از جمله بافت عصبی با کمک سلول‌های پیش‌ساز و بنیادی بافت جبران می‌شود. بنابراین به نظر می‌رسد برای جایگزینی سلول‌های تحلیل رفته در بیماری‌های مختلف که منجر به نقص کارکردهای شناختی افراد می‌شود بتوان از سلول‌های بنیادی یا سلول‌های پیش‌ساز تولید شده از آنها کمک گرفت.

هر نوع سلول بنیادی توانایی‌ها، مزایا و کاستی‌های خاص خود را دارد، بهره‌برداری از هر کدام بستگی به هدف و نتایج مورد انتظار ما دارد. سلول درمانی توسط سلول‌های بنیادی مزانشیمی با توجه به اثرات ضد التهاب و سایتوکاین‌ها و فاکتورهای مترشحه، بیشتر با هدف کند کردن یا متوقف ساختن روند بیماری صورت می‌گیرد. این نوع سلول درمانی می‌تواند در اغلب بیماری‌های فاسدکنندۀ سامانۀ عصبی، به ویژه، ام. اس و ای. ال. اس که شدیداً از روندهای التهابی تأثیرپذیرند، کارایی بالایی داشته باشد.

نوع دیگر سلول درمانی برای جایگزینی سلول‌های تحلیل رفته صورت می‌گیرد. در بافت عصبی سلول‌های فاسدشده غالباً نورون‌ها و الیگودندروسیت‌ها هستند. بیماری‌های عصبی از نظر نوع سلول تحلیل رفته و مکان آن ممکن است ساده یا پیچیده باشد. مثلاً در بیماری پارکینسون نوع سلول تحلیل‌رفته، سلول‌های دوپامینرژیک و مکان آن محدود به جسم سیاه است. بنابراین در این بیماری، سلول درمانی با هدف جایگزینی سلول‌ها امکان‌پذیرتر به نظر می‌رسد. در بیماری ام. اس تا قبل از ورود به مرحلۀ پیشرونده، سلول‌های تحلیل‌رفته غالباً الیگودندروسیت‌ها هستند، اما بیماری در نقاط مختلف منتشر بوده، مکان آسیب از یک بیمار تا بیمار دیگر متفاوت است، بنابراین سلول درمانی با هدف جایگزینی سلول در این بیماری راه درازتری را نسبت به بیماری پارکینسون پیش رو دارد.

در برخی بیماری‌ها مانند ضایعات نخاعی شرایط بسیار پیچیده است. بیماری‌های مربوط به تکوین دستگاه عصبی، آسیب‌های ناشی از ضربه به مغز و آسیب‌های ناشی از سکتۀ مغزی نیز تا حد زیادی از پیچیدگی برخوردارند. نکتۀ قابل تأمل دیگر، ماهیت وراثتی یا غیروراثتی بیماری است. وقتی نقص ژنتیکی از علل بیماری باشد، سلول درمانی با استفاده از سلول‌های مشتق ار خود فرد، قبل از هر چیز نیازمند تصحیح ژنتیکی است.