โอเลซอกซิมถูกวิจัยเป็นหลักสำหรับคุณสมบัติป้องกันเซลล์ประสาท โดยเฉพาะในการรักษาโรคเสื่อมถอยของระบบประสาท เช่น โรคกล้ามเนื้ออ่อนแรง (ALS) และโรคกล้ามเนื้ออ่อนแรงกระดูกสันหลัง (SMA) มันทำงานโดยการรักษาเสถียรภาพของการทำงานของไมโตคอนเดรียและป้องกันการปล่อยปัจจัยที่ส่งเสริมการตายของเซลล์ ซึ่งช่วยปกป้องเซลล์ประสาทจากการเสื่อมสลาย ในงานทดลองทางคลินิก โอเลซอกซิมแสดงให้เห็นถึงความหวังในการชะลอความก้าวหน้าของโรคและปรับปรุงการทำงานของกล้ามเนื้อในผู้ป่วย SMA นอกจากนี้ ยังมีการสำรวจการประยุกต์ใช้ในโรคทางระบบประสาทอื่นๆ รวมถึงโรคปลอกประสาทเสื่อมแข็ง (multiple sclerosis) และโรคพาร์กินสัน เนื่องจากความสามารถในการสนับสนุนการรอดชีวิตของเซลล์ประสาทและรักษาสมดุลพลังงานของเซลล์ ศักยภาพในการรักษายังถูกศึกษาในบริบทของการบาดเจ็บสมองจากอุบัติเหตุและโรคหลอดเลือดสมอง ซึ่งการทำงานผิดปกติของไมโตคอนเดรียมีบทบาทสำคัญในการตายของเซลล์