โรคซึมเศร้าเป็นหนึ่งในความเจ็บป่วยทางจิตและสาเหตุของความพิการที่พบบ่อยที่สุดทั่วโลก แม้จะไม่มีหลักฐานโดยตรงสำหรับการส่งสัญญาณเซโรโทนินที่หยุดชะงักในสมองที่หดหู่ แต่ยาที่ใช้ในการรักษาภาวะ ซึมเศร้า มุ่งเป้าไปที่ระบบการส่งสัญญาณเซโรโทนินอย่างท่วมท้นเพื่อเพิ่มเซโรโทนินนอกเซลล์หรือที่เรียกว่า 5-hydroxytryptamine (5-HT) ผู้ป่วยประมาณครึ่งหนึ่งเท่านั้นที่ตอบสนองต่อยาต้านอาการซึมเศร้า และน้อยกว่า 30% มีอาการทุเลาลงทั้งหมด ความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับพลวัต 5-HT ในภาวะซึมเศร้าสามารถช่วยเป็นแนวทางการรักษาที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น