Les études d’imagerie cérébrale montrent une diminution de volume de la substance grise chez les sujets déprimés au sein de différentes régions cérébrales et en particulier le cortex préfrontal. De plus, on observe grâce à l’IRM fonctionnelle un hypofonctionnement au niveau préfrontal avec une diminution du flux sanguin et du métabolisme du glucose. Le cortex préfrontal n’est donc plus suffisamment actif pour contrecarrer nos réactions émotionnelles, il y a une rupture de l’équilibre avec l’amygdale hyperactivée. Les patients déprimés ne sont plus capables de faire face à leurs émotions, de prendre des décisions ou d’adapter leur comportement.