Si ha interessamento neuronale nella malattia di Lyme, una zoonosi trasmessa dalle zecche e causata dalla Borrelia burgdorferi, una spirocheta.

La malattia evolve in tre stadi:
- Stadio 1: 3-30 giorni, eritema migrante senza alterazioni neurologiche, regressione spontanea

- Stadio 2: qualche settimana dopo. Disturbi cardiaci di conduzione transitori, algie muscolari e articolari, interessamento del SNC (meningiti, neuriti craniali e meningoradicoliti).
Nel secondo stadio la meningite è quasi sempre presente tuttavia modesta, con solo cefalea e rigidità nucale, e poca febbre. Si risolve spontaneamente in 30-60 giorni. Nel liquor c’è pleiocitosi linfocitaria e aumento delle proteine.
Le neuriti craniali sono presenti nel 50% dei casi con paralisi del faciale (più comune); con minor frequenza possono essere interessati tutti i nervi cranici.
La meningoradicolite provoca violenti dolori radicolari, spesso notturni.

- Stadio 3: in qualche mese, nel 70% dei pazienti non trattati, con artrite cronica migrante delle grandi articolazioni ed encefalopatia cronica.

L’encefalopatia è caratterizzata da turbe della memoria, del comportamento e del ciclo sonno-veglia, con profonda astenia. Se non si cura compaiono segni piramidali, cerebellari e deterioramento cognitivo con sintomi psichiatrici.

Si possono avere anche encefalomieliti con segni di sofferenza focale e midollare, neuropatie periferiche (prevalentemente sensitive con segni di sofferenza assonale).

La malattia si diagnostica sierologicamente con ELISA e con la PCR. La terapia viene fatta sia con antibiotici ad ampio spettro che con le specifiche tetracicline.