Os cérebros de crianças e adultos com transtorno de déficit de atenção e hiperatividade (TDAH) parecem funcionar de maneira um pouco diferente de outras pessoas, e essas diferenças no cérebro com TDAH geralmente produzem os sintomas do transtorno. A pesquisa continua neste assunto e, portanto, novas descobertas estão sendo feitas com frequência sobre como o cérebro funciona e como o TDAH é produzido pelo cérebro. Em geral, entretanto, foi observado que os indivíduos com TDAH costumam ter quantidades incomuns de certas substâncias químicas e neurotransmissores no cérebro. O cérebro com TDAH também parece funcionar de maneira diferente em algumas áreas principais, todas as quais trabalham juntas para produzir os vários aspectos do TDAH.
Pessoas com TDAH normalmente têm dificuldade de concentração, demonstram controle insuficiente dos impulsos e podem ser facilmente distraídas de uma tarefa por outras idéias ou tarefas. Durante anos, a pesquisa se concentrou no papel da dopamina e na química do cérebro relacionada como um contribuinte para os processos cerebrais com TDAH. A Ritalina, um dos principais medicamentos freqüentemente usados para tratar o TDAH, geralmente altera a forma como a dopamina é produzida e utilizada no cérebro. Pesquisas mais recentes, entretanto, mostraram que várias áreas diferentes do cérebro parecem trabalhar juntas para produzir os sintomas comuns de TDAH.
Quatro áreas principais de potencial atividade cerebral com TDAH são o lobo frontal, o córtex cerebral, o sistema límbico e o sistema de ativação reticular dentro do cérebro. O lobo frontal, por exemplo, é onde grande parte da pesquisa sobre neurotransmissores e produtos químicos neurológicos foi realizada. É aqui que substâncias químicas como a dopamina e o glutamato são produzidas e usadas pelo cérebro. No cérebro com TDAH, parece que esses produtos químicos são produzidos em excesso ou em quantidades insuficientes para funcionar corretamente. Essas mudanças na química do cérebro podem produzir efeitos como a incapacidade de se concentrar ou inibir adequadamente as ações.
O córtex do cérebro também está fortemente envolvido nas atividades inibidoras do cérebro. No cérebro com TDAH, o córtex não parece inibir outras áreas do cérebro de maneira adequada, fazendo com que aqueles com TDAH frequentemente tenham explosões inadequadas ou falem sem primeiro considerar o que está para ser dito. Isso pode levar a um comportamento perturbador em uma sala de aula ou reunião de negócios e outras consequências negativas.
Essas explosões também podem ser afetadas pelo sistema límbico do cérebro, que controla as emoções. O cérebro com TDAH não parece ser controlado adequadamente pelo sistema límbico e, portanto, os indivíduos com TDAH podem ter alterações de humor selvagens ou são incapazes de controlar explosões emocionais. Como essas diferentes partes do cérebro trabalham juntas, os vários sintomas do TDAH se manifestam não devido a um único sistema, mas por meio de um esforço combinado de várias partes do cérebro.
O sistema de ativação reticular no cérebro com TDAH também parece ser diferente de um cérebro normal. Esta parte do cérebro parece controlar parte do foco e concentração do lobo frontal, bem como a atividade motora de uma pessoa. Funções incomuns nessa área podem ser responsáveis por parte da incapacidade de uma pessoa com TDAH de se concentrar em uma determinada tarefa e pela tendência das pessoas com TDAH de serem hiperativas ou ter dificuldade para ficar paradas.