Nel sistema nervoso, l'azione del MCT8 è di grande importanza per i neuroni perché questo tipo cellulare non ha la deiodasi D2 sulla membrana e la captazione di triiodotironina accade grazie all'azione della D2 degli astrociti. Il MCT8 è, quindi, fondamentale per la captazione neuronale della triiodotironina convertita dall'astrocito. Una mutazione di questo trasportatore causa una sindrome legata al cromosoma X, caratterizzata da un grave ritardo psicomotore e da alti livelli di T3 plasmatica, la Sindrome di Allan-Herndon-Dudley.