Une autre différence entre la maladie d’Alzheimer et la maladie de Parkinson concerne le cerveau (substances, neurotransmetteurs, structures atypiques …). Alors que les plaques séniles apparaissent généralement dans la maladie d’Alzheimer (dépôts extracellulaires de molécules dans la matière grise du cerveau), elles apparaissent rarement dans la maladie de Parkinson.
Il en va de même avec d’autres structures, comme les enchevêtrements neurofibrillaires qui apparaissent beaucoup dans la maladie d’Alzheimer mais très rarement dans la maladie de Parkinson. Nous trouvons par ailleurs plus souvent des corps de Lewy dans la maladie de Parkinson que dans la maladie d’Alzheimer.Au sujet des neurotransmetteurs, une carence en acétylcholine survient souvent dans le cerveau des personnes atteintes de la maladie d’Alzheimer. Cela ne se produit qu’occasionnellement chez les personnes atteintes de la maladie de Parkinson. Il y a en outre un déficit de dopamine dans la maladie de Parkinson, un déficit inexistant dans la maladie d’Alzheimer.