越来越多的证据表明，从焦虑症到精神分裂症，从自闭症到阿尔茨海默病，大脑能量代谢的改变是所有精神疾病的首要原因。精神疾病新陈代谢理论认为，所有精神疾病都是大脑新陈代谢失调所致，其根源在于神经元和其他脑细胞的线粒体。
这不仅是对精神疾病起源的思考方式的转变，也预示着在使用代谢策略治疗精神疾病方面的行动转变。事实上，许多此类治疗方法已经问世，并得到了充分的研究。随着线粒体成为新一代治疗精神疾病药物的开发目标，更多的治疗方法正在酝酿之中。
作为新陈代谢的发电机，线粒体是所有已知精神障碍风险因素的统一纽带，无论是基因、神经递质、荷尔蒙、压力、不良童年经历、排斥还是孤独。这是因为线粒体是内部和外部环境的传感器，能够迅速对环境变化做出反应。
在过去的几年里，随着研究人员开始测量这些因素，越来越多的临床前和临床研究报告称，在压力相关疾病、焦虑症、抑郁症、双相情感障碍、精神分裂症和自闭症谱系障碍中，大脑能量代谢、电子活动和与线粒体功能相关的基因出现异常。遗传学研究也表明，精神疾病与线粒体突变有关。
线粒体的压力观
线粒体连接着身心，将社会和心理体验转化为积极和消极的情绪反应，以及具有临床意义的生物和生理变化。压力是一种面临挑战的精神状态。它消耗能量。它给新陈代谢带来负担。它尤其会改变大脑皮层和纹状体中线粒体的活动，这些大脑结构参与了许多与焦虑有关的行为过程。
正如线粒体能产生生命所需的能量一样，它们也能产生使人适应压力的信号。慢性压力会改变线粒体生物学的多种元素。线粒体的变化被认为是逆境嵌入生物体的一个关键方式，为疾病的发展创造了条件。
反过来，线粒体能量生成能力的变化也会改变社会行为、压力反应和情绪。大量研究表明，消极情绪和消极生活经历与线粒体能量机制能力下降有关。
压力并不是影响线粒体功能的唯一因素。至少在一项研究中，研究人员发现，前一天的幸福体验会在第二天提升线粒体的能量生成能力。线粒体在健康和疾病中都发挥着关键作用。
创伤与线粒体
研究人员有证据表明，早年的生活创伤，如严重或多重的童年不良经历（ACE），可以重塑线粒体的能量。例如，研究人员在患有重度抑郁症的成年女性体内检测到，与未患抑郁症的女性相比，童年时期曾失去父母或遭受虐待的女性线粒体DNA突变水平更高。创伤经历对线粒体DNA造成的早期损伤会持久地改变线粒体能量制造机制和信号级联的各种分子。
焦虑
焦虑似乎存在线粒体特征。研究人员通过观察威胁警觉和社交回避等典型焦虑行为（这两种行为都是对压力的反应），发现这些行为与大脑皮层和纹状体特定区域的线粒体能量生产活动有关。早前的神经回路模式成像研究也发现这两个区域与焦虑行为有关。
神经回路共同发火，共同接线，这句谚语现在可以扩展了： 它们还一起呼吸，表现出类似的能量活动变化。
抑郁症与自杀
脑成像研究（其中许多研究是为了确定抑郁症的神经回路（表明哪些脑区在抑郁症中起作用））长期以来一直显示，在发现涉及抑郁症的脑结构中存在代谢活动异常，这与能量代谢异常有关。有些区域代谢过度活跃，有些则代谢不足。此外，抑郁症会增加患肥胖症、糖尿病、代谢综合症和心脏病等代谢性疾病的风险，而且往往与这些疾病同时发生，这一点已得到公认。
线粒体对神经的可塑性尤为重要，而抑郁症患者的神经可塑性早已受到损害。线粒体也是钙的重要调节器，而钙对神经传递至关重要。对抑郁症和其他情绪障碍中的线粒体进行的研究显示，能量生产受到损害，氧化应激水平升高。这些研究结果突出表明，提高抗氧化防御能力以中和活性氧（ROS）是一种可能的抑郁症治疗策略，可以单独使用，也可以与药物治疗结合使用。
线粒体功能障碍不仅在抑郁症中起作用，而且在自杀中也起作用。研究人员通过对患有耐药性抑郁症并有自杀倾向的男性和女性患者的血液进行检查，发现了能够区分自杀倾向的特定分子–所有这些分子都与线粒体能量的产生有关。在线粒体内，这些生化物质是 ATP 合成的一部分，但在细胞外，异常水平的生化物质则是线粒体功能障碍的信号。
研究人员认为，”自杀企图实际上可能是更大的生理冲动的一部分，目的是停止细胞层面已经无法承受的压力反应”。通过测量血液中线粒体代谢物的水平来监测线粒体功能，可能具有预测自杀风险的临床价值。
躁郁症
从脑部成像到血液分析，再到脑组织的尸检，在对躁狂症的各种研究中都发现了许多线粒体功能失常的迹象。这些迹象包括：ATP 水平降低、线粒体畸形或过小、线粒体在神经元中的分布异常、各种线粒体代谢物的数量异常、电子力学不规则、在特定脑区异常触发细胞死亡、ROS 生成增加等。
线粒体功能障碍会导致突触处的钙离子水平异常（由线粒体调节），造成神经元过度兴奋，而这正是狂躁症的基础。目前，线粒体已成为开发治疗躁狂症新疗法的主要目标。
精神分裂症
已知的精神分裂症遗传风险因素可能会通过各种方式损害线粒体的功能。其中一种方式就是无法产生帮助线粒体在细胞内移动的蛋白质。线粒体通常具有高度灵活性和很强的移动性，可改变形状并在宿主细胞内快速移动到最需要的地方，进行分裂和融合以满足能量需求。神经元的正常发育尤其需要线粒体在正确的时间出现在正确的位置。线粒体动力学问题与其他线粒体功能紊乱（包括缺乏能量产生过程中必不可少的酶）有关，尤其与精神分裂症有关。
自闭症
绝大多数自闭症儿童和成人都存在线粒体功能障碍。由于线粒体容易受到损伤，因此在发育过程中，线粒体可能会受到多种类型损伤的影响–从环境毒素到关键维生素和矿物质的缺乏，再到过度的压力，而此时对能量的需求尤为巨大。线粒体损伤的多种来源以及可能受到影响的各种细胞过程，可能有助于解释自闭症谱系障碍的各种相关症状。
成瘾
酒精、可卡因和甲基苯丙胺等滥用药物会损害组织健康，并通过针对线粒体产生行为效应。除其他外，它们会阻碍线粒体在最需要能量时聚集在突触处的能力，从而破坏大脑海马等区域和多巴胺能神经元的神经传递。
可卡因通过多种方式影响线粒体功能–改变电子传递、活性氧的产生和氧化应激、线粒体动力学和有丝分裂。研究人员认为，开发能保持线粒体功能完整性的治疗方法可能有助于减轻滥用药物造成的损害。
痴呆症
几十年来，研究人员一直关注阿尔茨海默氏症患者脑细胞中 beta 淀粉样蛋白和 tau 蛋白的积累，以及神经炎症和脑萎缩，认为它们是认知功能退化的原因。但针对这些过程的治疗都明显失败了，这很可能是因为它们是更基本病理变化的晚期后果。
最近的证据表明，线粒体功能障碍–尤其是有丝分裂受阻–是一种更基本的变化，早在阿尔茨海默氏症的传统特征出现之前就已发生，并在疾病的发展过程中扮演着重要角色。目前，刺激有丝分裂的分子正处于不同的开发和测试阶段，以治疗这种疾病。
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