Bayi baru lahir yang mengalami hiperbilirubinemia berat berisiko mengalami disfungsi neurologis yang diinduksi bilirubin, ketika bilirubin melewati sawar darah-otak. Bilirubin mengikat terutama ke globus pallidus tetapi juga ke hipokampus, otak kecil, dan badan nuklir subthalamic, menyebabkan neurotoksisitas melalui apoptosis dan nekrosis. Akut, ini bermanifestasi sebagai ensefalopati bilirubin akut (ABE),