Около 15 % пациентов, переживших болезнь Лайма, отмечали неврологические проблемы, варьирующиеся от временной потери памяти и снижения когнитивных функций до паралича Белла (временный паралич лицевых мышц), а в некоторых случаях даже менингита (воспаление мягкой оболочки мозга). Тем не менее, учёные все ещё ведут дебаты по поводу того, насколько причиной этих нейрологических последствий можно считать болезнь Лайма.