Układy neuronów wykorzystujących jako neuroprzekaźnik inną prostą aminę, serotoninę, są równie ważne jak układy katecholaminergiczne, ale ich znaczenie dla funkcji mózgu jest gorzej poznane. Należy jednak pamiętać, że pierwsza hipoteza dotycząca biochemicznych podstaw schizofrenii zakładała, że właśnie zaburzenia układu serotoninowego są jej przyczyną. Później serotonina cieszyła się zmiennym zainteresowaniem psychofarmakologów raz stanowiła obiekt badań prawie wszystkich, po paru latach popadała w niełaskę, aby znów zacząć budzić powszechne zainteresowanie. Obecnie wyjaśniono wiele problemów, których rozwiązanie przedtem stanowiło wielką trudność: okazało się, że serotonina działa na bardzo wiele typów swoistych receptorów (w tej chwili znamy ich co najmniej siedem: cztery główne to receptory 5HTi do 5HT4, ale istnieją cztery pod typy receptorów 5HTia5HTiD), z których każdy jest inaczej zaangażowany w czynność nerwową mózgu. Co więcej, nie można było zbadać dokładnie, za co poszczególne typy receptorów odpowiadają, gdyż przez długi czas nie znano leków działających wybiórczo tylko na jeden lub co najwyżej dwa typy receptora serotoninowego. Wiadomo było, że pewne manipulacje układem serotoninowym powodowały np. zmniejszenie łaknienia, inne nasilały zachowania seksualne, ale ponieważ pobudzenie różnych typów receptorów może dawać przeciwne efekty, trudno było o jednoznaczne wyniki. Niektóre substancje wzmacniające działanie układu serotoninowego znalazły zastosowanie jako leki przeciwdepresyjne (tzw. leki przeciwdepresyjne drugiej generacji). Jak się okazało działają one równocześnie jako leki ułatwiając konsolidaqę pamięci i odszukiwanie śladów pamięciowych. Działanie leków pobudzających układ serotoninowy może bardziej niż w innych przypadkach zależeć od charaktery styki badanego zwierzęcia. Sam przekonałem się, że jeden z takich leków dawał doskonałe wyniki u jednego szczepu myszy, a nie wpływał na uczenie u drugiego.
