Các nghiên cứu trước đây đã lần đầu tiên chứng minh được sự có mặt của hormone GnRH trong tiểu não. Gần đây, sự hiện diện của GnRH-R cũng đã được quan sát thấy trong tiểu não, đặc biệt ở thùy giữa của tiểu não của người và trong các tế bào Purkinje ở tiểu não chuột. Nồng độ GnRH có ảnh hưởng đáng kể đến cả hàm lượng glutamate ở tiểu não và GABA (một loại acid amin ức chế quá trình dẫn truyền xung thần kinh).
2.4. Vùng hồi hải mã
Một số nghiên cứu cho thấy ở các khu vực CA1 – CA3 của vùng hồi hải mã có chứa nồng độ rất cao GnRH-R. Hơn nữa, người ta đã chứng minh rằng việc kích hoạt GnRH-R ở vùng hồi hải mã có thể liên quan đến thay đổi hành vi tình dục ở động vật có vú. Ngoài ra, việc tiêm hormone GnRH nội sọ có khả năng gây tăng số lượng tế bào dương tính với c-fos (một loại gen sớm) ở khu vực CA1 và CA3. Quá trình cảm ứng sinh tổng hợp ra c-fos sau khi tác động bởi GnRH chỉ mang tính nhất thời và có thể đạt tối đa sau 1 đến 2 giờ, trước khi giảm xuống mức bình thường trong 8 giờ sau đó. Những kết quả này cho thấy GnRH có tác dụng cụ thể đối với quá trình tổng hợp protein ở một số tế bào thần kinh của vùng hồi hải mã, và những tác dụng này, ít nhiều có liên quan đến c-fos.
Mặt khác, việc kích hoạt thụ thể GnRH dẫn đến sự gia tăng tính nhạy cảm của hệ thần kinh nội tại ở tế bào thần kinh hình chóp CA1 và CA3 đối với vùng hồi hải mã của chuột trong thời gian khá dài. Hơn nữa, hoạt hóa thụ thể GnRH còn làm tăng cường tín hiệu của dẫn truyền synap, qua trung gian thụ thể glutamate ionotropic trong tế bào thần kinh hình chóp CA1. Quá trình này có liên quan đến sự kích thích protein kinase C. Tương tự như vậy, người ta cũng phát hiện ra rằng GnRH có thể kích thích sự tổng hợp neurosteroid sinh dục ở vùng hồi hải mã. Sự điều hòa tổng hợp loại neurosteroid này phụ thuộc vào số lượng synap tăng thêm (trong nghiên cứu in vitro). Sự gia tăng số lượng synap thần kinh cũng xảy ra sau khi truyền GnRH vào vùng đồi thị.
Tóm lại, GnRH có tác động kích thích vùng hồi hải mã và dẫn đến sự thay đổi ít nhiều về chức năng sinh sản, cảm xúc và trí nhớ.
2.5. Tủy sống
Một nghiên cứu đã chứng minh rằng tủy sống của cừu trưởng thành có khả năng bị ảnh hưởng bởi GnRH và GnRH-R, cũng như các mARN của chúng (là bản sao từ một đoạn ADN có mang thông tin di truyền). Tương tự, hiện tượng này cũng được quan sát thấy trong các tế bào thần kinh tủy sống của phôi chuột và chuột trưởng thành.
Một số nghiên cứu khác cũng được thực hiện trên chuột và động vật để thăm dò sự ảnh hưởng của GnRH đối với tủy sống. Kết quả cho thấy, GnRH có tác dụng kích thích sự phát triển thần kinh, ngoài ra còn làm gia tăng các chất kích thích thần kinh và biểu hiện spinophilin trên các đối tượng nghiên cứu. Bên cạnh đó, việc sử dụng hormone GnRH cũng làm tăng số lượng và khả năng hoạt động của các sợi thần kinh ở tủy sống. Tương tự, biểu hiện của spinophilin trong tủy sống cũng tăng lên một chút so với những cá thể thuộc nhóm chứng. Bên cạnh các tác động về thần kinh, người ta cũng thấy rằng GnRH có thể làm tăng đáng kể chiều dài và vận tốc sải chân những cá thể được nghiên cứu.
Trong một nghiên cứu khác, những con chuột gặp chấn thương chèn ép tủy sống được tiến hành điều trị bằng một chất chủ vận GnRH, có tên là leuprolide acetate (LA). Kết quả cho thấy, những con chuột tham gia nghiên cứu dần phục hồi vận động, cải thiện dáng đi động học và phục hồi khả năng phản xạ của bàng quang. Hơn nữa, những kết quả tương tự cũng xảy ra đối với những con chuột mắc bệnh viêm não tự miễn. Theo đó, điều trị bằng LA có tác dụng làm giảm triệu chứng lâm sàng của bệnh, tăng biểu hiện của chất kích thích thần kinh và sợi trục thần kinh trong tủy sống. Tất cả những phát hiện này có thể đi đến kết luận, hormone GnRH hoặc chất tương tự của nó (LA), có vai trò là chất điều hòa thần kinh và được xem là yếu tố tiềm năng để tái tạo thần kinh trong các trường hợp chấn thương tủy sống.