抑郁病人出现脑区选择性病理变化,包括边缘系统(海马基底神经节,杏仁核)及皮层,导致情感及认知障碍。抑郁病人眶前皮层神经元体积减小,前额皮层及眶皮层神经胶质细胞数量及体积减小,皮层厚度降低,基底神经节体积减小。抑郁病人下丘脑‐垂体‐肾上腺(HPA)轴功能亢进,且HPA轴亢进病人都存在海马体积减小。经典抑郁模型嗅球切除实验中,大鼠在嗅球切除后海马CA1、CA3、齿状回神经元树突的密度显著降低。