Die Gehirne von Kindern und Erwachsenen mit Aufmerksamkeits-Defizit-Hyperaktivitäts-Störung (ADHS) scheinen etwas anders zu funktionieren als andere Menschen, und diese Unterschiede im ADHS-Gehirn erzeugen typischerweise die Symptome der Störung. Die Forschung zu diesem Thema wird fortgesetzt, und so werden häufig neue Entdeckungen darüber gemacht, wie das Gehirn funktioniert und wie ADHS vom Gehirn produziert wird. Im Allgemeinen wurde jedoch beobachtet, dass Personen mit ADHS typischerweise ungewöhnliche Mengen bestimmter Chemikalien und Neurotransmitter im Gehirn haben. Das ADHS-Gehirn scheint auch in einigen Schlüsselbereichen anders zu funktionieren, die alle zusammenarbeiten, um die verschiedenen Aspekte von ADHS zu produzieren.
Menschen mit ADHS haben typischerweise Konzentrationsschwierigkeiten, zeigen eine schlechte Impulskontrolle und können leicht durch andere Ideen oder Aufgaben von einer Aufgabe abgelenkt werden. Seit Jahren konzentriert sich die Forschung auf die Rolle von Dopamin und der damit verbundenen Gehirnchemie als Beitrag zu den Prozessen des ADHS-Gehirns. Ritalin, eines der wichtigsten Medikamente zur Behandlung von ADHS, verändert typischerweise die Art und Weise, wie Dopamin im Gehirn produziert und verwertet wird. Neuere Forschungen haben jedoch gezeigt, dass eine Reihe verschiedener Bereiche des Gehirns zusammenzuarbeiten scheinen, um die üblichen Symptome von ADHS zu erzeugen.
Vier Hauptbereiche potenzieller ADHS-Gehirnaktivität sind der Frontallappen, die Großhirnrinde, das limbische System und das retikuläre Aktivierungssystem im Gehirn. Im Frontallappen zum Beispiel wurde ein Großteil der Forschung zu Neurotransmittern und neurologischen Chemikalien durchgeführt. Hier werden Chemikalien wie Dopamin und Glutamat produziert und vom Gehirn verwendet. Im ADHS-Gehirn scheint es, dass diese Chemikalien entweder im Überschuss oder in unzureichenden Mengen produziert werden, um richtig zu funktionieren. Diese Veränderungen der Gehirnchemie können Auswirkungen wie Konzentrationsstörungen oder eine ordnungsgemäße Hemmung von Handlungen hervorrufen.
Der Kortex des Gehirns ist auch stark an der Hemmung von Aktivitäten des Gehirns beteiligt. Im ADHS-Gehirn scheint der Kortex andere Bereiche des Gehirns nicht richtig zu hemmen, was dazu führt, dass Menschen mit ADHS oft unangemessene Ausbrüche haben oder sprechen, ohne vorher darüber nachzudenken, was gesagt werden soll. Dies kann zu störendem Verhalten in einem Klassenzimmer oder Geschäftstreffen und anderen negativen Folgen führen.
Diese Ausbrüche können auch vom limbischen System des Gehirns beeinflusst werden, das Emotionen steuert. Das ADHS-Gehirn scheint vom limbischen System nicht richtig gesteuert zu werden, und so können Menschen mit ADHS wilde Stimmungsschwankungen haben oder emotionale Ausbrüche nicht kontrollieren können. Da diese verschiedenen Teile des Gehirns zusammenarbeiten, manifestieren sich die verschiedenen Symptome von ADHS nicht aufgrund eines einzelnen Systems, sondern durch eine gemeinsame Anstrengung mehrerer Teile des Gehirns.
Auch das retikuläre Aktivierungssystem im ADHS-Gehirn scheint sich von einem „normalen“ Gehirn zu unterscheiden. Dieser Teil des Gehirns scheint einen Teil des Fokus und der Konzentration des Frontallappens sowie die motorische Aktivität einer Person zu kontrollieren. Ungewöhnliche Funktionen in diesem Bereich können für einen Teil der Unfähigkeit einer Person mit ADHS verantwortlich sein, sich auf eine bestimmte Aufgabe zu konzentrieren, und für die Tendenz von Personen mit ADHS, hyperaktiv zu sein oder Schwierigkeiten beim Stillsitzen zu haben.