Les progrès de la neuro-imagerie structurale et fonctionnelle de ces dernières années ont permis de découvrir que de multiples régions neuroanatomiques sont altérées chez les individus déprimés. Les régions d’intérêt les plus importantes dans la dépression sont le cortex préfrontal, l’amygdale et l’hippocampe :

le cortex frontal et préfrontal
Le cortex préfrontal est la partie antérieure du lobe frontal, située en avant des régions prémotrices. Cette région est le siège de différentes fonctions cognitives dites supérieures (notamment la mémoire de travail, le raisonnement, et plus généralement les fonctions exécutives). Une diminution du volume du cortex préfrontal dans la dépression majeure a été de nombreuses fois retrouvée. Cette diminution pouvant aller jusqu’à 48 %.

l’amygdale
L’amygdale est une structure cérébrale bilatérale située en profondeur, dans la région antéro-inférieure du lobe temporal. Physiologiquement il existe une asymétrie droite-gauche. Elle reçoit de nombreuses projections, principalement des régions sensorielles du thalamus et du cortex, mais aussi de plusieurs autres structures comme l’hippocampe et le cortex préfrontal. Elle a un rôle dans la gestion des émotions, de l’anxiété et des réactions de peur. Les données de la littérature sur les modifications fonctionnelles de cette structure sont hétérogènes, peut-être en raison de la petite taille de l’amygdale. Certaines études rapportent une augmentation du volume de l’amygdale droite, d’autres une augmentation bilatérale lors du premier épisode dépressif ou encore une perte de l’asymétrie physiologique.

l’hippocampe
L’hippocampe est une structure bilatérale et faisant partie du système limbique. Il s’agit d’une structure corticale ancienne repliée sur elle-même et située dans la face médiane du lobe temporal. L’hippocampe a un rôle dans le contrôle de l’humeur, la mémorisation (un rôle primordial dans la mémoire épisodique ou mémoire des événements personnels), la concentration et l’acquisition des connaissances. Un grand nombre de travaux d’imagerie montrent une diminution du volume de l’hippocampe (pouvant aller jusqu’à 19 %) chez les patients déprimés. Cette atrophie est corrélée, indépendamment de l’âge, à la durée totale des phases dépressives et semble s’aggraver avec la répétition des épisodes.