Біохімічні порушення на клітинному рівні призводять і до змін електричної активності мозку.
Встановлено, що у хворих з так званої «тужливої депресією» спостерігаються електрофізіологічні ознаки підвищеного тонусу парасимпатичної системи. Зовні це проявляється в розширенні зіниць, зниження активності серцево-судинної системи, звуження бронхів, підвищення активності кишечника, появі червоних плям на шкірі і рідкого поту. На думку багатьох вчених, депресія цього типу пов'язана з переважанням активності систем, чутливих до серотоніну.
А ось у хворих з тривожною депресією електрофізіологічні дослідження виявляють протилежну картину, а саме підвищення тонусу симпатичного відділу вегетативної системи. Причому цей тип депресії пов'язаний з недоліком як серотоніну (більшою мірою), так і норадреналіну.
Електричну активність мозку вивчають за допомогою методу електроенцефалографії. свого часу дозволив відкрити особливі ритми в роботі мозку як під час неспання, так і сну. При депресії виявляються специфічні зміни цих ритмів. Неузгодженість біоелектричної активності характерно для зниженого настрою з ознаками дратівливості, тривоги і туги.
Депресія нерідко виникає при порушеннях в певних зонах півкуль головного мозку. Так, «тужлива депресія» з розладами сну спостерігається при ураженні скроневої відділу правої півкулі, а «тривожна депресія» зі зменшенням або зникненням Сновиди ний - при ураженні лівої півкулі. В цілому ж при депресії час сну скорочується, в той час як його латентна ( «підготовча») фаза збільшується. Відзначимо, що дослідження структури сну сьогодні вважається найбільш точним методом діагностики депресії. Змінюється також внутрішня структура сну, його фаз (скорочуються третя і четверта фази сну). Спостерігаються при депресії і порушення у взаємодії півкуль головного мозку.