Effekterna av PTSD på hjärnan verkar tyda på att det finns en biologisk grund för symtomen på denna störning. Forskare tror att upplevelsen av extrema psykologiska trauman kan orsaka fysiska förändringar i hjärnan. Det kan dock vara möjligt att inneboende skillnader i hjärnans struktur och funktion gör vissa människor sårbara för PTSD. Effekterna av PTSD på hjärnan förekommer mestadels i amygdala, en del av hjärnan som hjälper till att kontrollera känslor. Hippcampus, prefrontalloben och prefrontala cortex kan drabbas av skada på grund av traumatiska upplevelser, och vissa experter tror att effekterna av PTSD på hjärnan inkluderar förändringar i hur hjärnan använder vissa neurotransmittorer, som dopamin, serotonin och noradrenalin.
En av de primära effekterna av PTSD på hjärnan kan hittas i amygdala. Tillsammans med den prefrontala cortex är amygdala vanligtvis ansvarig för att hjälpa till att kontrollera känslor. Hos vissa som lider av PTSD växer amygdala faktiskt större, vilket kan tyda på en överdriven känslomässig reaktion i hjärnan. Förändringar i hur hjärnan använder signalsubstanser efter att ha upplevt trauma kan orsaka nedsatt funktion av den prefrontala cortex, som normalt också hjälper till att kontrollera känslor, särskilt rädda. Experter tror att posttrauma förändringar i funktionen av den prefrontala cortex kan uppstå på grund av ökade nivåer av signalsubstansen dopamin, som hjärnan vanligtvis utsöndrar när höga nivåer av vakenhet och försiktighet krävs.
Många som lider av PTSD upplever ett bedövat känslomässigt tillstånd efter symtomdebut. Experter tror att detta kan bero på ökade nivåer av signalsubstanser som är ansvariga för smärtlindring. Effekterna av PTSD på hjärnan kan också innefatta en minskad förmåga att använda signalsubstansen serotonin, som i allmänhet är ansvarig för känslor av välbefinnande. Detta kan förklara varför deprimerade känslor ofta följer med PTSD.
Hippocampus, som vanligtvis är ansvarig för att bearbeta och lagra minnen, kan också drabbas av förändringar på grund av effekterna av PTSD på hjärnan. Experter har funnit att många personer med PTSD-symtom har en hippocampus som är mindre än normal. En teori säger att hippocampus faktiskt kan minska i storlek under stressiga händelser, på grund av skador orsakade av stresshormonet kortisol. En annan teori säger att någon som utvecklar PTSD kan ha haft en ovanligt liten hippocampus till att börja med.
De med PTSD upplever ofta problem med att samla sina tankar och uttrycka sig. Effekterna av PTSD på hjärnan kan innefatta skador på prefrontalloben, det område av hjärnan som vanligtvis reglerar tal och självuttryck. Förhöjda nivåer av noradrenalin i hjärnan kan förklara förekomsten av intensiva, fysiska skrämselaktioner hos PTSD-drabbade, eftersom denna signalsubstans vanligtvis framkallar ”fight or flight”-svar på stressiga situationer.