Uit onderzoek is gebleken dat XTC mogelijk kan leiden tot een achteruitgang van het geheugen, depressies en concentratiestoornissen. De achteruitgang van het geheugen en de concentratie blijkt sterker te zijn of toe te nemen naarmate men langer en meer XTC gebruikt.
In Leiden is een onderzoek gedaan waarbij zware XTC-gebruikers zijn vergeleken met minder zware XTC-gebruikers en niet-gebruikers. Uit dit onderzoek blijkt dat de zware gebruikers een slechter geheugen hebben dan de minder zware gebruikers en de niet-gebruikers. Ook in het AMC is onderzoek gedaan. Hieruit bleek dat mensen die regelmatig gebruiken ( meer dan 55 pillen gedurende hun hele leven) slechter scoorden op verschillende geheugentesten dan niet gebruikers.
XTC-gebruik kan het serotonine-systeem aantasten. Serotonine is een stofje in de hersenen dat een rol speelt bij geheugen, concentratie en stemming.
Bij dier-onderzoek is schade aangetoond bij doses die vergelijkbaar zijn met doses die mensen innemen. De schade was na een jaar nog zichtbaar. De schade zou veroorzaakt worden door de afbraakproducten van MDMA, de werkzame stof in XTC.
Bij onderzoek bij mensen zijn in 1998 door het Centre of Human Drug Research in Leiden ook veranderingen aangetoond. Bij dit onderzoek werden drie groepen met elkaar vergeleken. Een groep die nog nooit geslikt heeft, een groep die de afgelopen 2 jaar 12 tot 48 keer geslikt heeft en een groep die de afgelopen 2 jaar meer dan 48 keer geslikt heeft. De gebruikersgroepen deden het slechter op geheugentests dan niet-gebruikers. De groep die de meeste keren geslikt had deden het daarbij het slechtst. Ook bleek dat het serotonine-systeem van de gebruikersgroepen slechter functioneerde. Er was wel kritiek op dit onderzoek. Het aantal keren dat je XTC neemt is een onnauwkeurige maat. Beter is om uit te gaan van het aantal pillen dat je in je leven geslikt hebt.
In 2000 is bij het AMC in Amsterdam ook onderzoek gedaan. Hierbij is met speciale technieken gekeken of er schade bij bepaalde zenuwen optrad. Ook hier werden 3 groepen vergeleken. Een groep die nooit geslikt had, een groep die in gedurende hun leven 55 pillen of minder genomen had en een groep die in hun leven meer dan 55 pillen genomen had.
Bij de groep die minder dan 55 pillen genomen werden bij de mannen geen beschadigingen aangetoond. Bij vrouwen wezen de gegevens wel in de richting van beschadiging maar echt bewijsbaar was het nog niet.
Bij de groep die 55 pillen of meer genomen had werden bij de vrouwen wel beschadigingen in de hersenen aangetoond. Ook functioneerden zij slechter op bepaalde geheugentesten. Bij de mannen konden geen beschadigingen aangetoond worden maar ook zij deden het slechter op geheugentests. Onduidelijk is nog of deze effecten blijvend zijn of dat er herstel optreedt.
Duidelijk is dat steeds meer onderzoek erop wijst dat als gevolg van heftig XTC-gebruik beschadigingen kunnen optreden of dat bepaalde geheugenfuncties minder worden. Hierbij raken dan bepaalde zenuwen aangetast maar niet de hele hersenen. Vrouwen lijken gevoeliger dan mannen. Ook is duidelijk dat de kans op beschadigingen groter wordt naarmate er vaker en meer wordt geslikt. Of schadelijke effecten ook bij gering gebruik optreden, is niet aangetoond, maar helemaal uit te sluiten is het ook niet. Evenmin is duidelijk geworden of de effecten blijvend zijn. Wat dat betreft is meer onderzoek nodig.