Les troubles cérébraux trouvent principalement leur origine dans la sécrétion anormale de neurotransmetteurs, qui sont tous des amines biogènes. Un neurotransmetteur est une molécule de signalisation sécrétée par un neurone pour affecter une autre cellule à travers une synapse. La cellule qui reçoit le signal, une partie principale du corps, ou cellule cible, peut être un autre neurone, mais aussi une glande ou une cellule musculaire. Les neurotransmetteurs sont libérés par les vésicules synaptiques dans la fente synaptique où ils peuvent interagir avec les récepteurs des neurotransmetteurs sur la cellule cible. L'effet du neurotransmetteur sur la cellule cible est déterminé par le récepteur auquel il se lie. De nombreux neurotransmetteurs sont synthétisés à partir de précurseurs simples et abondants tels que les acides aminés, qui sont facilement disponibles et dont la conversion ne nécessite souvent qu'un petit nombre d'étapes de biosynthèse. Les neurotransmetteurs sont essentiels au fonctionnement de systèmes neuronaux complexes. Le nombre exact de neurotransmetteurs uniques chez l'homme est inconnu, mais plus de 100 ont été identifiés. Les neurotransmetteurs les plus courants sont le glutamate, le GABA, l'acétylcholine, la glycine et la norépinéphrine, la dopamine, la sérotonine, l'histamine, etc. Les neurotransmetteurs transmettent leurs messages en voyageant entre les cellules.