El cerebro humano requiere un aporte interrumpido de oxígeno [O₂] y glucosa [Glu], consumiendo 50 ml de O₂ y 100 mg de Glu por minuto para suplir sus necesidades energéticas basales.  

Estas necesidades energéticas se distribuyen en:

30% => transmisión sináptica;

30% => transporte iónico;

40% => otros procesos no identificados - pero entre los cuales se incluyen el transporte axonal, los mecanismos de reparación celular y la expresión genética (Powers, 1992).

En condiciones basales el sistema nervioso central (SNC) autorregula su flujo sanguíneo con valores de tensión arterial media entre 60 y 160 mm Hg. (se define flujo sanguíneo cerebral [FSC] como el volumen de sangre aportado a una masa de tejido dada, por unidad de tiempo). En situación de reposo el FSC es de 50-60 ml/100g/min. y el cerebro extrae 1/3 del O₂ y 1/10 de la Glu circulantes (Powers, 1992) siendo el FSC mayor en la mujer que en el hombre hasta los 50-60 años de edad (Davis, 1983; Shaw, 1984), para luego equipararse.

Utilizando tomografía por emisión de positrones (PET, del inglés Positron Emission Tomography), varios grupos de investigadores han encontrado un estado permanente de hipo metabolismo en la corteza prefrontal de pacientes deprimidos, en especial en el hemisferio izquierdo.

Esta región del cerebro está implicada en la motivación y búsqueda de satisfacciones mediante el cumplimiento de metas, lo cual es un fenómeno común en personas sanas. Tales procesos desaparecen en individuos deprimidos, lo que explica su pobre iniciativa e incapacidad para experimentar placer. Quizá los circuitos de serotonina y noradrenalina tengan como una de sus funciones mantener activada la corteza prefrontal, pero son necesarios estudios experimentales y clínicos para confirmar dicha hipótesis.

Las neuronas prefrontales también mantienen inhibida a la amígdala cerebral, una estructura localizada en la profundidad del lóbulo temporal y que está vinculada con estados emocionales negativos, como ansiedad y respuestas exageradas al estrés. Dicho bloqueo desaparece en personas deprimidas, favoreciendo la aparición de síntomas autonómicos y psíquicos indeseables.