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目前大多数学者认为抽动障碍存在着中枢神经递质失衡，多种中枢神经递质的异常在本病的发病过程中起着重要作用，其中主要是与多巴胺、5-羟色胺和去甲肾上腺素等单胺类递质异常有关。一般来讲，多巴胺、5-羟色胺和去甲肾上腺素共同参与机体平衡系统的调节，抽动障碍患儿由于遗传缺陷导致了多巴胺突触后受体系统的超敏感，代偿性的突触前多巴胺释放降低，当这种代偿不足以维持多巴胺能系统平衡时，5-羟色胺和去甲肾上腺素能系统将参与调节以维持平衡，这时患儿可能不会表现抽动障碍症状或症状轻微，当遗传、发育或环境因素的影响，5-羟色胺和去甲肾上腺素不能发挥其代偿性功能或代偿不足时，将出现较为明显的抽动障碍症状。基底神经节和相关结构中的各种神经递质的相互作用是非常复杂的，近年来有学者认为抽动障碍代谢缺陷的基础可能是神经递质的神经内分泌功能失调所致。