골다공증이 있으면 치매에 반드시 걸리는 것은 아니다. 다만 여러 장기 추적 연구에서 골밀도가 낮거나 골다공증이 있는 고령층이 그렇지 않은 사람보다 이후 치매가 발생할 가능성이 높은 경향이 반복해서 보고됐다. 2023년 발표된 지역사회 노인 대상 연구에서는 대퇴골 경부와 전신 골밀도가 낮은 집단에서 치매 발생이 더 많았고, 2024년 메타분석에서도 높은 골밀도가 치매 발생 가능성과 반대 방향의 연관성을 보였다.
이러한 결과가 골다공증이 곧바로 뇌세포 손상을 일으킨다는 의미는 아니다. 나이 증가와 폐경 이후 호르몬 변화, 운동 부족, 영양 불균형, 흡연, 당뇨병, 혈관 건강 저하처럼 뼈와 인지기능에 함께 영향을 주는 조건이 연구 결과에 반영됐을 가능성이 크다. 만성 염증과 산화 스트레스, 비타민 D 부족, 근육 감소 등 뼈와 뇌가 공유하는 생물학적 경로도 연구되고 있으나, 어느 요인이 직접적인 원인인지는 아직 명확하지 않다.
골절이 발생한 뒤 활동량이 줄고 장기간 움직임이 제한되면 상황은 더 복잡해질 수 있다. 통증과 입원, 수면 변화, 사회적 고립이 겹치면서 신체 기능과 기억력이 함께 떨어질 수 있기 때문이다. 2025년 고령층을 분석한 연구에서는 골다공증이 있는 사람에게서 치매 위험이 더 높았으며, 골다공증성 골절을 경험한 집단에서 연관성이 더욱 크게 나타났다. 그러나 관찰 연구의 특성상 골다공증 치료가 치매를 직접 예방한다고 단정할 근거는 부족하다.
