Gehirninfektionen können von Viren, Bakterien, Pilzen, gelegentlich auch von Einzellern oder Parasiten, hervorgerufen werden. Eine weitere Gruppe von Gehirnkrankheiten, die spongiforme Enzephalopathien genannt werden, wird durch abnormale Proteine, die sogenannten Prionen, verursacht.
Gehirninfektionen betreffen oft auch andere Teile des zentralen Nervensystems, einschließlich des Rückenmarks. Gehirn und Rückenmark sind normalerweise vor Infektionen geschützt, doch, wenn sie infiziert werden, hat dies meist sehr ernste Folgen.
Infektionen können eine Gehirnentzündung (Enzephalitis) verursachen. Eine Enzephalitis wird am häufigsten von Viren verursacht. Infektionen können auch Entzündungen der Gewebsschichten (Meningen) verursachen, die das Gehirn und das Rückenmark bedecken. Diese Art von Infektion wird Meningitis genannt. Oft breitet sich eine bakterielle Meningitis auf das Gehirn selbst aus und verursacht so eine Gehirnentzündung. Auf ähnliche Weise können virale Infektionen, die Gehirnentzündung verursachen, auch zu Meningitis führen. Wenn sowohl das Gehirn als auch die Meningen infiziert sind, wird diese Erkrankung fachsprachlich als Meningoenzephalitis bezeichnet. Die Infektion, die hauptsächlich die Meningen betrifft, wird jedoch normalerweise als Meningitis bezeichnet, und die Infektion, die hauptsächlich das Gehirn betrifft, wird normalerweise als Enzephalitis bezeichnet.
Normalerweise ist bei der Enzephalitis und der Meningitis die Infektion nicht auf einen Bereich beschränkt. Sie kann im gesamten Gehirn auftreten oder bei den Meningen entlang der gesamten Länge des Rückenmarks und über das gesamte Gehirn auftreten.
Doch bei manchen Erkrankungen ist die Infektion auf einen Bereich beschränkt (lokalisiert), wie z. B. bei einer Eitertasche, die – abhängig von ihrer Lage – als Empyem oder Abszess bezeichnet wird:
Empyeme bilden sich in einem vorhandenen Hohlraum im Körper, z. B. im Hohlraum zwischen dem Gewebe, das das Gehirn (Meningen) oder die Lungen bedeckt.
Abszesse, die Eiterbeulen ähneln, können überall im Körper, also auch im Gehirn, auftreten.
Pilze (wie z. B. Aspergillus), Protozoen (wie z. B. Toxoplasma gondii) und Parasiten (wie z. B. Taenia solium, der Schweinebandwurm) können dazu führen, dass sich im Gehirn Zysten bilden. Diese lokalisierten Infektionen des Gehirns bestehen aus einer Gruppe von Organismen, die von einer Schutzwand umgeben sind.
Bisweilen löst eine Infektion des Gehirns, ein Impfstoff, eine Krebserkrankung oder eine andere Störung eine fehlgeleitete Reaktion des Immunsystems aus, was dazu führt, dass das Immunsystem die gesunden Hirnzellen angreift (sogenannte Autoimmunreaktion). Eine Entzündung des Gehirns ist die Folge. Diese Störung wird als postinfektiöse Enzephalitis bezeichnet.
Bakterien und andere infektiöse Organismen können auf verschiedenen Wegen zum Gehirn und zu den Meningen gelangen:
durch den Blutkreislauf
indem sie direkt von außen in das Gehirn gelangen (z. B. bei einem Schädelbruch oder bei einem chirurgischen Eingriff am Gehirn)
indem sie sich von nahe gelegenen infizierten Strukturen, z. B. Nebenhöhlen oder Mittelohr, weiter verbreiten