La neurobiologie du trouble panique est loin d'être encore élucidée mais de nouvelles pistes de recherche sont en train de voir le jour. Les agents inducteurs des attaques de panique ont largement participé à une meilleure connaissance du trouble. Certains sont spécifiques d'un système de neurotransmission, d'autres pas. Les 2 agents inducteurs les plus utilisés sont le lactate de sodium et le dioxyde de carbone. L'action de ces 2 produits pourrait s'expliquer par une action sur les centres respiratoires entraînant une sensation de « fausse » suffocation, c'est la théorie de Klein. Par ailleurs, il a été possible d'induire des attaques de panique avec des dérivés qui stimulent le système noradrénergique (isoprénaline, yohimbine) ou le système sérotoninergique (m-chlorophényl pipérazine et fenfluramine). Enfin, la cholécystokinine, sous sa forme de tétrapeptide (CCK₄), induit-elle aussi des attaques de panique aussi bien chez les sujets présentant un trouble panique que chez le volontaire sain. Le fait que les médicaments protecteurs des attaques de panique, tels que les antidépresseurs tricycliques (AD T) et les inhibiteurs du recaptage de la sérotonine (IRS) doivent être utilisés à faible posologie en début de traitement, est expliquable par nos connaissances de la neurobiologie du trouble. En effet, si l'on utilise d'emblée des doses élevées, on stimule d'une manière brutale les systèmes noradrénergiques (ADT) ou sérotoninergiques (IRS) et on risque alors de voir les symptômes s'aggraver. Par ailleurs le système GABA doit être lui aussi impliqué, puisqu'il est possible de prévenir les attaques de panique en utilisant des ben zodiazépines (BZD). Cette action thérapeutique des agonistes du récepteur aux BZD est corroborée par le fait qu'un antagoniste de ces mêmes récepteurs, le flumazénil, est capable d'induire des attaques de panique. Ainsi, les études menées depuis 20 ans ont montré que le trouble panique était associé à différents degrés à une fonction anormale de différents neurotransmetteurs tels que la noradrénaline, la sérotonine, le GABA et la CCK. Il n'y a, aujourd'hui, aucune preuve qu'un seul système soit affecté. Il s'agit peut-être de dysrégulation entre ces différents systèmes. Bien que ces preuves de dysfonctionnement ne soient plus acquises, il s'avère de plus en plus que des inhibiteurs du recaptage de la sérotonine, certains tricycliques (imipramine et clomipramine) et certaines benzodiazépines, à un degré moindre, soient des traitements préventifs des attaques de panique ^*.