Сигналы между клетками головного мозга — нейронами — передаются с помощью специальных веществ, которые называются нейротрансмиттерами или нейромедиаторами. К нейротрансмиттерам относят норадреналин, ацетилхолин, дофамин, серотонин, глутамат, гамма-аминомасляную кислоту (ГАМК), эндорфины. Как показали исследования ученых, развитие депрессии связано с дефицитом серотонина и, в меньшей мере, дофамина и норадреналина.

Серотонин содержится в тромбоцитах, кишечной стенке и центральной нервной системе. С серотонином связаны чувства покоя, безмятежности благополучия и счастья. Недостаток серотонина в центральной нервной системе приводит к возникновению тревоги, паники, а также избыточного гнева.

Норадреналин является как нейромедиатором, так и гормоном стресса. Он образуется не только в головном мозге, но и в мозговом слое надпочечников. В ответ на воздействие стрессорного фактора выделившийся в кровь норадреналин (вместе с адреналином) поддерживает оптимальные уровни артериального давления, пульса и глюкозы крови, что имеет первостепенное значение для ответа организма на стресс («бить или бежать»). В качестве нейротрансмиттера норадреналин играет важную роль в обеспечении процессов сна и бодрствования, обучения, внимания и эмоций. Снижение уровня норадреналина приводит к повышенной утомляемости, сонливости, обратимому ухудшению памяти, утрате интересов, плохому настроению и понижению самооценки.

Дофамин образуется в нескольких областях головного мозга и отвечает за получение внутренней «награды» за выполненное действие или решенную задачу. Таким образом, например, он формирует мотивацию к обучению, которое посредством дофамина оказывается связано с чувствами радости и счастья; дофамин играет важную роль в обеспечении двигательной активности всего организма, а также участвует в передаче информации во фронтальной области головного мозга. Депрессия связана с дисбалансом в системе образования и передачи дофамина в головном мозге: снижение как секреции, так и передачи приводит к развитию симптомов депрессии.