نقص الصوديوم في الدم أو "هيبوناتريميا" يمكن أن يتسبب في دخول المياه إلى خلايا الدماغ بسبب خلل في توازن السوائل، مما يتسبب في تورم الخلايا، وهذا التورم قد يسبب أعراض عصبية خطيرة جداً تبدأ بالصداع والغثيان، ومن الممكن أن تتطور لتصبح تشنجات وفقدان وعي في الحالات الشديدة.

في حال كان نقص الصوديوم مزمنًا، فيحاول الدماغ التكيف تدريجيًا لتقليل التورم، إلا أن ذلك التكيف من الممكن ألا يكون كافيًا، وما يترتب عليه أن المريض يعاني من بطء في التفكير وصعوبة في التوازن ومشاكل عديدة في التركيز والذاكرة، مما يزيد من خطورة الحوادث والسقوط، لا سيما عند كبار السن.

من الأعراض التي قد تظهر مبكرًا، الإرهاق العام والارتباك وضعف العضلات والدوار، ومع استمرار النقص بدون علاج، قد تتطور الحالة وتصل إلى الغيبوبة أو التلف الدائم في خلايا الدماغ.

أحد أخطر المضاعفات هو حدوث تلف في الخلايا العصبية إذا تم تصحيح مستوى الصوديوم بسرعة كبيرة بعد نقص مزمن، وتُعرف هذه الحالة باسم متلازمة انحلال النخاع، وقد تسبب مشاكل حركية أو صعوبة في النطق أو الشلل.

دراسات حديثة تشير إلى أن النقص المزمن في الصوديوم يؤثر على المواد الكيميائية في الدماغ مثل السيروتونين والدوبامين، مما قد يؤدي إلى زيادة القلق وتغيرات سلوكية أو نفسية لدى المصابين.