研究表明微重力环境对神经细胞、人胚胎干细胞的类脑组织、小脑超微结构、神经纤维生长等存在影响^[14-[21]。空间环境使新生神经元的成熟过程延迟^[21]；采用空间站细胞成像系统，记录神经干细胞分化成新生神经元的过程，发现新生神经元产生了异常的轴树突结构^[14]。细胞学研究显示，微重力对神经细胞的膜流动性、膜电位、动作电位等参数均有重要影响^[16]。微重力使大鼠前庭球囊毛细胞突触总量减少，带状突触密度增加^[15],[19]。NASA最近研究成果显示，人胚胎干细胞源的类脑组织细胞球体比正常重力下明显增大。前脑神经元标志基因表达降低，而后脑神经元标志基因表达增高^[20]。这表明，微重力至少在干细胞分化路径上改变了神经元“喙-尾轴”（rostral–caudal axis）的选择。辐射也对神经发育存在影响。2014年有研究报道了辐射导致神经干细胞一些基因产生突变^[22]。我国研究发现短期停留在200公里轨道高度的小鼠神经干细胞的生存能力显著下降^[23]。