กลุ่มอาการเซโรโทนิน
ความเสี่ยงสัมพัทธ์และความรุนแรงของทั้งผลข้างเคียงของยาที่มีฤทธิ์ต่อระบบเซโรโทนินและความเป็นพิษของเซโรโทนิน ทั้งในยาเดี่ยว ๆ หรือใช้รวมกัน เป็นเรื่องซับซ้อน
อาการมีรายงานในคนไข้ทุกกลุ่มอายุ รวมทั้งคนสูงอายุ เด็ก หรือแม้แต่เด็กแรกเกิดเนื่องจากได้รับยาเมื่ออยู่ในครรภ์
ความเป็นพิษทางเซโรโทนินของยา SSRI จะเพิ่มขึ้นตามขนาดยา แต่แม้เมื่อใช้ยาเกินขนาด ก็ยังไม่เพียงพอจะให้ถึงตายจากเซโรโทนินเป็นพิษในผู้ใหญ่ที่แข็งแรง
ระดับที่เพิ่มขึ้นของเซโรโทนินในระบบประสาทกลางจะถึงระดับที่อาจถึงชีวิตก็ต่อเมื่อใช้ยารวมกันที่มีกลไกการทำงานที่แตกต่างกัน
ยาอื่น ๆ นอกจาก SSRI ก็มีฤทธิ์ยับยั้งการนำเซโรโทนินไปใช้ใหม่ในระดับที่มีนัยสำคัญทางคลินิก (เช่น ทรามาดอล แอมเฟตามีน และ MDMA) และสัมพันธ์กับกรณีเป็นพิษที่รุนแรง
ชีววิทยาของความซึมเศร้า
ความซึมเศร้าอาจจะสัมพันธ์กับความผิดปกติของจังหวะรอบวัน (circadian rhythm)
หรือระบบที่เรียกว่า นาฬิกาชีวภาพ
ยกตัวอย่างเช่น ช่วงการนอนที่ตาเคลื่อนไหวอย่างรวดเร็ว (REM Sleep) ซึ่งเป็นระยะการนอนที่ฝัน อาจจะเกิดเร็วและรุนแรงสำหรับคนซึมเศร้า เพราะว่า การนอนในช่วงนี้อาศัยระดับเซโรโทนินที่ลดลงในก้านสมอง (ซึ่งสันนิษฐานว่าคนซึมเศร้ามี)
ซึ่งจะเปลี่ยนสภาพเพราะสารประกอบบางอย่าง เช่น ยาแก้ซึมเศร้า ที่เพิ่มระดับเซโรโทนินในโครงสร้างของก้านสมอง
โดยทั่วไปแล้ว ระบบสมองแบบเซโรโทนินจะทำงานน้อยที่สุดเมื่อหลับและมากที่สุดเมื่อตื่น
การตื่นเป็นระยะเวลานานเนื่องจากภาวะขาดการนอนหลับ
จะกระตุ้นให้เซลล์ประสาทแบบเซโรโทนินทำงาน ซึ่งมีผลคล้ายกับผลรักษาของยาแก้ซึมเศร้า เช่นแบบ selective serotonin reuptake inhibitor (SSRI)
ดังนั้น คนซึมเศร้าอาจมีอารมณ์ดีขึ้นหลังจากอดนอนคืนหนึ่ง
SSRI อาจมีผลรักษาเพราะทำให้มีการสื่อประสาทมากขึ้นในสมองส่วนกลางที่ใช้เซโรโทนิน ซึ่งเป็นระบบเดียวกันที่มีผลต่อวงจรการหลับการตื่น