Związek między sertraliną a dopaminą polega na wyjątkowym działaniu selektywnego inhibitora wychwytu zwrotnego serotoniny (SSRI) na szlak dopaminy. Sertralina posiada zdolność do częściowego blokowania pomp wychwytu zwrotnego dopaminy. Kiedy pompy dopaminy zostają zablokowane, więcej dopaminy krąży w szczelinie synaptycznej, co prowadzi do zwiększonej neurotransmisji i działania. Te dwie substancje są często traktowane łącznie w psychiatrii, ponieważ sertralina jest jedynym znanym SSRI, który ma znaczący wpływ na szlak dopaminy. Uważa się, że ta dodatkowa zdolność do interakcji z dopaminą odpowiada za skuteczność leku i wyjątkowy wpływ na depresję i inne choroby psychiczne.
Ścieżki sertraliny i dopaminy krzyżują się w wielu różnych obszarach mózgu, co inicjuje wspólny motywacyjny i energetyczny wpływ leku na pacjenta. Podczas gdy receptory serotoniny, neuroprzekaźnika docelowego dla większości leków przeciwdepresyjnych, znajdują się w dużej ilości w mózgu, większość receptorów dopaminy znajduje się w określonych obszarach, w pobliżu pnia mózgu. Jednym z obszarów, w których znajdują się receptory, jest ścieżka mezolimbiczna, o której wiadomo, że jest istotnie ważna dla doświadczania przyjemności, radości i nagrody, a także dla odpowiedniej motywacji do wykonywania codziennych czynności. Uważa się, że działanie dopaminy wywołane przez sertralinę w tym obszarze przyczynia się do jej pozytywnego wpływu na depresję, lęk i wiele powiązanych zaburzeń. Specyfika obszarów mózgu aktywnych wobec dopaminy doprowadziła do zbadania powinowactwa sertraliny i dopaminy przez inżynierów nowej klasy leków przeciwdepresyjnych.
Ścieżki sertraliny i dopaminy krzyżują się również w obszarze zwanym szlakiem nigrostriatalnym. Tutaj zwiększona dopamina w szczelinie synaptycznej może pomóc pacjentowi w bardziej efektywnym planowaniu, zmniejszając lęk, a zwiększona aktywność dopaminy zwiększa funkcje poznawcze, co może prowadzić do większego poczucia spełnienia i zainteresowania czynnościami życiowymi u pacjenta. Interakcja między tymi dwiema substancjami jest również widoczna we wzgórzu, obszarze ważnym dla przekazywania informacji w całym ciele. W świetle tych badań klinicystom łatwiej było zrozumieć rolę, jaką dysregulacja dopaminy odgrywa w chorobach psychicznych, takich jak schizofrenia i zespół deficytu uwagi, chorobach, w których płynne przekazywanie informacji jest utrudnione.
Anhedonia, poważny objaw depresji charakteryzujący się absolutną niezdolnością do odczuwania przyjemności, można w niektórych przypadkach złagodzić za pomocą leków zwiększających dostępność dopaminy. Dobrze zbadany związek między sertraliną a dopaminą doprowadził do sukcesu w stosowaniu SSRI do zastosowań pozarejestracyjnych, takich jak leczenie uogólnionego zaburzenia lękowego (GAD). Związek sertraliny i dopaminy skłonił wielu klinicystów w tej dziedzinie do rozpoznania prawdopodobieństwa, że serotonina nie jest wyłącznie odpowiedzialna za choroby, takie jak duża depresja i choroba afektywna dwubiegunowa.