有学者认为，在正常情况下，脑内的兴奋与抑制两个系统是平衡的，当神经突触间隙处去甲肾上腺素(NE)不足时，兴奋系统占优势，孩子表现活动过多；多巴胺、5-羟色胺、乙酰胆碱也可抑制活动过多，故认为儿童多动症与缺少上述神经递质有关。关于脑内递质代谢的异常与多动症发病的关系，可以从下面一些事实中得到说明。
(1)英国Chiet及Wartman经动物实验证实，如体内儿茶酚胺(或多巴胺、去甲肾上腺素)不足，或 5-羟色胺不足，或上述介质均不足，就使神经递质传递信息作用失常，导致动作过多，他们通过观察发现，人也有类似情况。
(2)81例儿童多动症患儿中约有1/3的病例血中多巴胺β-羟化酶(DβH)偏低，从而使生成去甲肾上腺素(NE)减少。
(3)苯丙胺等中枢神经兴奋剂是治疗本病的首选药物，其药理作用为：抑制神经元对多巴胺等的再摄取，并释放出多巴胺等介质，从而达到治疗目的。
(4)酪氨酸、苯丙胺酸、色胺酸均来自食物中的蛋白质，它们是产生这些神经介质的前体。多食蛋白质使这些氨基酸血清浓度增高，相反，多吃碳水化合物，它们的血清浓度就降低。以上物质的血清浓度将影响脑所产生的神经介质的前体的利用，当它们的含量不足时，会引起脑的抑制机能不足，对无关刺激起不到过滤作用，临床上患儿症状就明显。
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