This invention relates to methods and compositions for treating central nervous system (CNS) disorders with cognitive impairment. In particular, it relates to the use of inhibitors of synaptic vesicle glycoprotein 2A (SV2A), alone or in combination with valproate, in treating central nervous system (CNS) disorders with cognitive impairment in a subject in need or at risk thereof, including, without limitation, subjects having or at risk for age-related cognitive impairment, Mild Cognitive Impairment (MCI), amnestic MCI (aMCI), Age-Associated Memory Impairment (AAMI), Age Related Cognitive Decline (ARCD), dementia, Alzheimer's Disease(AD), prodromal AD, post traumatic stress disorder (PTSD), schizophrenia, amyotrphic lateral sclerosis and cancer-therapy-related cognitive impairment.本発明は、認知機能障害を伴う中枢神経系(CNS)障害を処置するための方法および組成物に関する。具体的には、本発明は、認知機能障害を伴う中枢神経系(CNS)障害の処置を必要とするかまたはその危険がある被験体において、認知機能障害を伴う中枢神経系(CNS)障害を処置する際に、単独でかまたはバルプロエートと組み合わせての、シナプス小胞糖タンパク質2A(SV2A)のインヒビターの使用に関する。この被験体としては、加齢性認知機能障害、軽度認知機能障害(MCI)、健忘MCI(aMCI)、加齢性記憶機能障害(AAMI)、加齢性認知低下(ARCD)、痴呆、アルツハイマー病(AD)、前駆期AD、心的外傷後ストレス障害(PTSD)、精神分裂病、筋萎縮性側索硬化症およびがん治療に関連する認知機能障害を有するか、またはその危険がある被験体が挙げられるが、これらに限定されない。