由日本医科大学老年病研究所太田成男教授及大澤郁朗教授等人發表臨床研究論文，因應氧化應激是神經退行性疾病包括阿爾茨海默病（AD），輕度認知障礙（MCI），帕金森病（PD）和癡呆發病機制的致病因素之一，加上氫分子（H₂）已被認為可以作為治療和預防抗氧化劑，所以評估飲用H₂水（注入H2的水）對氧化應激模型小鼠和MCI受試者的影響。  

研究採用帶有顯性陰性形式的醛脫氫酶2的轉基因小鼠用作癡呆模型, 給予具有增強氧化應激的小鼠飲用H₂水。 另一項是一項隨機雙盲安慰劑對照臨床研究，以13名帶有APOE4基因的MCI患者為實驗對象隨機分組,分為每天飲用約300 mL 0.06mM H₂水（H2組）共7人及安慰劑水（對照組）共6人。飲用H₂水為期1年後，以阿爾茨海默病認知量表（ADAS -cog）分數衡量 

在MCI患者實驗結果方面。H2組中有6人的ADAS -cog分數明顯增高，並持續了一年。從小鼠1個月齡開始給其提供對照水或H₂水，並在14個月齡和18個月齡以新奇事物認知測試（ORT）指數評估學習和記憶能力。H2組顯著地記住了物體。除此，H2組神經元減少的數量比對照組低。 

小結：氫分子有效減低因氧化應激導致神經退行的影響。帶有APOE4基因人的較普通人罹患阿爾茨海默病高3.5倍，確診阿爾茨海默病的患者高達50%到是APOE4基因攜帶者。氫分子可以抑制輕度認知障礙等病，有潛能為治療藥物少的阿爾茨海默病治病。有研究指出氫分子可穿過血腦障礙，同樣的一般的抗氧化劑也 

Kiyomi Nishimaki et al. Effects of Molecular HydrogenAssessed by an Animal Model and a Randomized Clinical Study on Mild Cognitive Impairment2011