Ajumuutused ei ole spetsiifilise viitega tehniline termin. Sellisena võib see viidata negatiivsetele muutustele ajus, nagu atroofia, dementsus, insuldid, krambid ja kasvajad ning kõik nende põhjustatud mõjud. See võib aga viidata ka positiivsetele muutustele ajus, nagu õppimine, mälestuste kujundamine ja normaalne areng.
Positiivsed ajumuutused on osa inimese normaalsest arengust. Kuigi neuraalplaat – närvi- ja aju moodustumise esimene samm – tekib embrüo arengu 16. päeval, saavutab aju maksimaalse kaalu alles umbes 19–21-aastaselt. Selle aja jooksul toimuvad muutused.
Lisaks aju normaalsele füüsilisele arengule toimub ka teisi positiivseid muutusi. Mõiste neuroplastilisus kajastab tõsiasja, et õppimine ja meeldejätmine põhjustavad ajus füüsilisi muutusi. Võib tekkida uusi närviradasid ja täiendavaid sünapse neuronite vahel. See tähendab, et õppimine ja mälestuste kujundamine põhjustab ajus füüsilisi muutusi.
Negatiivsed ajumuutused võivad olla vananemise, vigastuse või haiguse tagajärg. Vananemine toob kaasa sünaptilise pügamise, nõrgemate sünaptiliste ühenduste kaotamise ja neuronite surma, mis ei ole seotud teabe vastuvõtmise ega edastamisega. Neuropõletikku seostatakse ka vananemisega, olenemata haigusest, kuid see on ka füsioloogiline ajumuutus, mis on seotud spetsiifiliste neuroloogiliste probleemidega, nagu insult, hulgiskleroos, meningiit ja ajutrauma.
Dementsus, mida võivad põhjustada mitmed erinevad asjad, nagu Alzheimeri tõbi, Parkinsoni/Lew keha, insult, peavigastus, hulgiskleroos, alkoholism, süüfilis, neuroAIDS, krooniline hüpotüreoidism, Huntingtoni tõbi või B12-vitamiini puudus, on tihedalt seotud. seotud degeneratiivse ajuhaigusega. Seda iseloomustavad mitmed ajumuutused, nagu beeta-amüloidnaastud, neurofibrillaarsed puntrad ja ajuatroofia enamikul inimestel. 2009. aasta jaanuaris näitas uus uuring, et diabeeti põdevate ja dementsusega (nt Alzheimeri tõvega) arenevate inimeste aju erineb diabeedita inimestest, kellel tekib Alzheimeri tõbi. Beeta-amüloidnaastude asemel ilmnesid diabeediga patsientidel arterioolide vigastused ja närvikoe turse.
Teised negatiivsed ajumuutused tulenevad sõltuvusest, mis põhjustab muutusi ajukeemias. Posttraumaatiline stressihäire (PTSD) ja depressioon põhjustavad ka ajukeemia muutusi. Ajukeemia mõjutamise võimet kasutatakse hästi ka ravimites, mis ravivad kõiki kolme nimetatud häiret.
Kuna aju struktuur on korrelatsioonis ajufunktsiooniga, võivad pea teatud osade vigastused põhjustada väga spetsiifilisi ajumuutusi, mis põhjustavad väga spetsiifilisi ajufunktsiooni puudujääke. Näiteks võib vasaku oimusagara kahjustus põhjustada afaasiat – kõne- ja/või kirjakeele väljendamise või mõistmise võime kaotust –, vasaku parietaalsagara kahjustus aga apraksia – võime kaotust liigutusi ülesandeks järjestada. .