โรคจิตเภท
กลไก

แม้กลไกของโรคจะยังไม่ชัดเจน แต่ก็มีความพยายามเชื่อมการทำงานของสมองที่เปลี่ยนไปกับโรค
ที่ใช้เป็นคำอธิบายอย่างสามัญที่สุดก็คือ สมมติฐานโดพามีน ซึ่งโทษอาการโรคจิตว่า เป็นการแปลผลเนื่องกับการส่งสัญญาณผิด ๆ ของเซลล์ประสาทโดพามีน (dopaminergic neuron)
กลไกที่เป็นไปได้อื่น ๆ รวมทั้งปัญหาการสื่อประสาทผ่านกลูตาเมตและปัญหาพัฒนาการทางประสาท
มีสมมติฐานที่เชื่อมความผิดปกติทางชีววิทยาเหล่านี้กับอาการต่าง ๆ
การส่งกระแสประสาทผิดปกติของระบบประสาทโดพามีนโทษว่ามีส่วนให้เกิดโรค เพราะยาที่ออกฤทธิ์ต่อหน่วยรับโดพามีน (ที่เซลล์ประสาท) มีผลดี และเพราะระดับโดพามีนจะสูงขึ้นในอาการโรคจิตปัจจุบัน
มีสมมติฐานว่าการส่งกระแสประสาทผิดปกติของระบบประสาทโดพามีนเป็นเหตุของอาการหลงผิด
การลดจำนวนหน่วยรับโดพามีนแบบ D1 ในสมองส่วน prefrontal cortex ก็อาจทำให้ความจำใช้งาน บกพร่องด้วย
หลักฐานจากงานศึกษาแนวต่าง ๆ แสดงว่า การลดจำนวนหน่วยรับ NMDA ในสมองมีบทบาท
คืองานศึกษาได้แสดงว่าการแสดงออกของหน่วยรับ NMDA ที่ลดลง และยาสะกดหน่วยรับ (NMDA receptor blockers) ทำให้เกิดอาการคล้ายโรคจิตเภทและเกิดความผิดปกติทางสรีรภาพที่สัมพันธ์กับโรค
งานศึกษาหลังคนไข้เสียชีวิตพบอย่างสม่ำเสมอว่า นอกเหนือจากการมีสัณฐานผิดปกติ เซลล์ประสาทส่วนย่อยในเซลล์ประสาทเหล่านั้นไม่แสดงออกเอนไซม์ glutamate decarboxylase (GAD67)
กลุ่มย่อยของอินเตอร์นิวรอนที่ผิดปกติในคนไข้มีหน้าที่ประสานการส่งกระแสประสาทของกลุ่มนิวรอนซึ่งเป็นเรื่องจำเป็นเมื่อใช้ความจำ และเห็นได้ทางสรีรวิทยาไฟฟ้าโดยเป็นคลื่นประสาทที่มีความถี่การแกว่งไกวแบบแกมมาที่ระหว่าง 30-80 เฮิรตซ์
ทั้งความจำใช้งานและการแกว่งไกวแบบแกมมาจะผิดปกติในคนไข้ ซึ่งสะท้อนให้เห็นการทำงานผิดปกติของอินเตอร์นิวรอน
หลักฐานแสดงว่าการเกิดโรคมีองค์เป็นพัฒนาการทางประสาท
ก่อนเกิดโรคมักจะมีความบกพร่องทางประชาน/ความคิด การเข้าสังคม และการเคลื่อนไหว
อนึ่ง ปัญหาก่อนคลอดรวมทั้งแม่ติดเชื้อ
ทุพโภชนาการของมารดา และภาวะแทรกซ้อนในช่วงตั้งครรภ์ล้วนเพิ่มความเสี่ยงโรค
โรคปกติจะเกิดราว ๆ อายุ 18-25 ปีซึ่งเป็นวัยที่เกิดพัฒนาการทางประสาทบางระยะที่เชื่อมเกี่ยวกับโรค
ความบกพร่องทาง executive function เช่น การวางแผน การห้ามใจตนเอง และความจำใช้งาน เป็นปัญหากระจายไปทั่วของคนไข้
แม้หน้าที่เหล่านี้จะสามารถแยกจากกันได้ แต่การทำงานผิดปกติในโรคอาจสะท้อนถึงความบกพร่องอันเป็นมูลฐานทางการสร้างตัวแทนข้อมูลเกี่ยวกับเป้าหมายไว้ในความจำใช้งาน แล้วใช้ข้อมูลนี้ในทางประชาน/ความคิดและทางพฤติกรรม
ความบกพร่องเช่นนี้เชื่อมกับภาพทางประสาทที่ผิดปกติและความผิดปกติทางประสาทพยาธิวิทยาหลายอย่าง
เช่น งานศึกษาที่สร้างภาพประสาทโดยกิจ (functional neuroimaging) รายงานว่า ประสิทธิภาพของการแปลผลทางประสาทได้ลดลง คือ ส่วนสมอง dorsolateral prefrontal cortex ต้องทำงานมากกว่าเพื่อให้ได้ผลเช่นเดียวกันในงานที่ต้องใช้ความจำใช้งาน
ความผิดปกติเหล่านี้อาจเชื่อมกับสิ่งที่ค้นพบหลังคนไข้เสียชีวิตที่คงเส้นคงวาว่ามีนิวโรพิลที่น้อยลง คือมีหลักฐานว่าเซลล์ประสาทพีระมิดหนาแน่นน้อยลง และมีเดนดริติกสไปน์ที่หนาแน่นลดลง
ความผิดปกติระดับเซลล์และการทำงานของมันเหล่านี้อาจสะท้อนโดยงานศึกษาสร้างภาพโครงสร้างประสาท ที่พบปริมาตรเนื้อเทาที่ลดลงโดยสัมพันธ์กับความบกพร่องทางความจำใช้งาน
อาการเชิงบวกและอาการบกพร่องได้เชื่อมกับเปลือกสมองที่หนาลดลงในสมองกลีบขมับส่วนบน (superior temporal lobe)
และใน orbitofrontal cortex ตามลำดับ
ภาวะสิ้นยินดี ซึ่งดั้งเดิมนิยามว่า เป็นสมรรถภาพรับประสบการณ์ที่ทำให้เกิดสุขได้น้อยลง บ่อยครั้งรายงานว่าเกิดกับคนไข้
แต่ก็มีหลักฐานจำนวนมากที่แสดงว่า การตอบสนองต่อความสุขไม่เสียหายในคนไข้
และที่รายงานเป็นภาวะสิ้นยินดีความจริงเป็นการทำงานผิดปกติของกระบวนการเกี่ยวกับรางวัลอื่น ๆ
ทั่วไปแล้วกระบวนการพยากรณ์รางวัล (reward prediction) ที่เสียหายเชื่อว่า ก่อความบกพร่องในการสร้างความคิดและพฤติกรรมที่จำเป็นเพื่อให้ได้รางวัล แม้คนไข้จะมีการตอบสนองต่อความสุขที่เป็นปกติ
แบบจำลองการทำงานของสมองแบบความน่าจะเป็นเบย์ได้ใช้เชื่อมความผิดปกติในการทำงานระดับเซลล์กับอาการของโรค
ทั้งประสาทหลอนและอาการหลงผิดเสนอว่า สะท้อนการเข้ารหัสความคาดหวังก่อน (prior expectation) ในระบบประสาทที่ไม่ดี ดังนั้น ทำให้ความคาดหวังมีอิทธิพลเกินต่อการรับรู้ทางประสาทสัมผัสและการสร้างความเชื่อ
ในแบบจำลองวงจรประสาทอันเป็นที่ยอมรับซึ่งอำนวยการเข้ารหัสการพยากรณ์รางวัล การทำงานของหน่วยรับ NMDA ที่น้อยเกินดังที่พบในโรค โดยทฤษฎีอาจมีผลเป็นอาการคลาสสิกของโรคจิตเภท เช่น อาการหลงผิดและประสาทหลอน