维生素B2作为人体必需的营养素，对神经系统健康具有促进能量代谢、保护神经细胞、维持髓鞘结构、协同其他维生素以及调节神经递质等多方面的作用。日常适量摄入可帮助维持神经功能正常。
维生素B2又称核黄素，在神经系统中的作用主要体现在能量代谢环节。它作为黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）和黄素单核苷酸（FMN）的组成成分，参与三羧酸循环，促进葡萄糖、脂肪和蛋白质的氧化分解，为神经细胞提供持续的能量供给。这种能量转化效率直接影响神经元电信号的产生与传导速度。
在抗氧化保护方面，维生素B2通过参与谷胱甘肽还原酶的激活，帮助再生还原型谷胱甘肽。这种抗氧化机制能有效清除神经细胞内的过氧化物质，降低氧化应激对神经元线粒体DNA的损伤。研究表明，核黄素缺乏会导致星形胶质细胞中活性氧水平升高30%-40%。
维生素B2对髓鞘的维护作用与其参与脂质代谢密切相关。它通过调节脂肪酸β-氧化过程，促进髓鞘主要成分鞘磷脂的合成。动物实验显示，核黄素缺乏的大鼠坐骨神经传导速度下降约15%，这与髓鞘结构的完整性受损相关。同时，维生素B2与维生素B6、B12形成协同作用，共同参与同型半胱氨酸代谢，防止高同型半胱氨酸血症对神经血管的毒性作用。
在神经递质调节方面，维生素B2参与5-羟色胺和多巴胺的合成过程。临床观察发现，偏头痛患者补充核黄素（400mg/日）可使发作频率降低50%，这可能与其改善线粒体能量代谢和调节神经递质平衡有关。但需注意，治疗剂量需在医生指导下使用，日常膳食推荐摄入量成年男性为1.3mg/日，女性1.1mg/日。
富含维生素B2的食物包括动物肝脏（每100g含1-3mg）、杏仁（0.8mg/100g）和强化谷物等。对于存在吸收障碍或代谢需求增加的人群，可在营养师指导下选择补充剂。长期大剂量摄入可能引起尿液黄染，但通常不会造成严重不良反应。建议通过膳食多样化保证营养均衡，特殊人群使用补充剂前应咨询专业医疗人员。