研究显示，患有脑肿瘤的儿童在质子照射下具有稳定的认知功能，而常规的光子放疗（X、Y射线放疗）则与智商的下降有关。用质子照射治疗的儿童的智商在治疗前平均为99.8，之后为98.0。相比之下，儿童开始光子照射前，平均智商为90.6，治疗结束后降至86.6。在放射治疗后的前3年内，质子组的智商基本保持稳定，相比之下，光子放疗与的认知风险相关，随着光子放疗每增加一年，IQ分数下降超过标准偏差的一半。初步研究结果表明，质子可以减少认知功能。
对长期结果的评估正在进行中，因为首批接受质子治疗的儿童刚刚接受了5年的随访。虽然放射治疗是许多儿科脑肿瘤必不可少的治疗方式，但作为一种晚期不良反应，其存在神经认知衰退的风险。放射治疗后，孩子的智商每年下降2到4分，随着治疗年龄的增加，放射治疗剂量增加，照射脑容量增加，风险也会增加。
与传统的光子辐射疗法相比，质子束放射疗法在较大穿透深度处沉积其较大剂量，导致入口剂量减少且没有出口剂量。一些研究已经描述了质子束放射疗法的潜在神经保护作用，但之前的研究没有比较质子与光子照射治疗患者的实际神经认知结果。
这些研究中包括2000年至2007年接受光子辐射治疗的22名儿童和2007年至2011年接受质子束照射治疗的31名儿童。排除了预后不良的肿瘤患者。Kahalley及其同事将患者的基线IQ评分与放射治疗3年内进行的随访测试评分进行了比较。接受质子束放射治疗的儿童在治疗时年龄较大（10.3对7.5岁，P<0.01），并且他们接受较低的总辐射剂量（50.4对55.8Gy，P<0.01）。
在质子组中，肿瘤组织学是生殖细胞10例，其次是成神经管细胞瘤/PNET（9例），神经胶质瘤（7例）和“其他”（5例）。在光子组中，成神经管细胞瘤/PNET占一半的病例，其次是神经胶质瘤和室管膜瘤（每个四个），“其他”（两个）和生殖细胞（一个）。肿瘤部位为幕上，质子组22例，光子组12例，幕下9例和10例。
两组的IQ平均值比较显示，与光子组相比，质子治疗组的随访平均值更高（P<0.05）。从基线到随访的IQ变化差异在各组之间也存在显着差异（P<0.05）。
“多元线性回归显示质子组随时间显示出基本稳定的IQ（RT后每年0.1个IQ点），而光子组随着时间的推移表现出明显的智商下降”每年10.3个IQ点（P<0.01），研究专家表示。“光子组每年10.3的下降幅度远高于预期，我们打算深入研究是否可以找出解释这一点的因素。
“但重点是光子组的智商下降明显更大。”
田纳西州孟菲斯市St.Jude儿童研究医院的医学博士Gregory Armstrong指出，质子治疗的主要优点是减少了对正常组织的辐射剂量。较新的放射治疗方式也有几个潜在的缺点：不确定的放射生物学效应，未知的毒性特征，缺乏关键结果的比较人群，以及一线临床试验的低入学率。
阿姆斯特朗还告诫不要假设这两个研究组是相似的。尽管基线IQ的9点差异没有达到统计学意义，但这种差异是“临床上的，可测量的差异”。
法国居里研究所，1909年由居里夫人发起，由两个肿瘤专科医院和一个质子肿瘤放射治疗中心组成，其质子中心位于奥赛，是在欧洲乃至国际范围内都处于较高水平的质子治疗中心。中心从1991年到2017年为近万名患者提供了质子治疗服务。儿科肿瘤的质子治疗适于1993年，截至2017年共治疗小于18岁的患者690名。法国居里研究所奥赛质子中心是INC国际神经外科医生集团合作的国际重要质子中心之一，除了可为患者提供前往奥赛质子中心的治疗服务外，INC可利用其强大的神经外科医生团队还可为患者提供前期多学科联合健康咨询服务。
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