(三)多巴胺(DA)
在儿茶酚胺类递质的生物合成过程中，多巴胺是去甲肾上腺素的前体。体内凡有NE的组织，其中必然也有DA。由于DA在中枢某些部位中浓度很高，而且它的分布又与NE不平行，所以一般认为它本身也是一种独立的神经递质。
脑内多巴胺的作用是多方面的，它可能和躯体运动功能的加强，垂体内分泌机能的加强以及精神活动的调节都有关系。
多巴胺能神经末梢中的囊泡是贮存DA的场所。这种囊泡不同于NE囊泡，前者不含多巴胺β羟化酶，所以不致将DA羟化成NE。此外，在去甲肾上腺素能纤维中，NE囊泡对贮存物的要求是β位置上有羟基，而DA结构上没有β羟基。DA的贮存、释放和酶促降解都和NE十分相似，而更新速度则较NE快。脑内DA的代谢产物主要是3-甲氧基-4-羟基苯乙酸(homovanillic acid简写HVA，又名同型香草酸)
三、5-羟色胺(5-ydroxytryptamine 简写5-HT)
5-羟色胺又名血清紧张素(serotonin)，最早是从血清中发现的。中枢神经系统存在着5-色胺能神经元，但在脊椎动物的外周神经系统中至今尚未发现有5-羟色胺能神经元。
由于5-羟色胺不能透过血脑屏障，所以中枢的5-羟色胺是脑内合成的，与外周的5-羟色胺不是一个来源。用组织化学的方法证明，5-羟色胺能神经元的胞体在脑内的分布主要集中脑干的中缝核群，其末梢则广泛分布在脑和脊髓中。
(一)合成、贮存和释放
5-羟色胺的前体是色氨酸。色氨酸经两步酶促反应，即羟化和脱羧，生成5-羟色胺。此过程在某种程度上和儿茶酚胺的生成相似。
图14-9 5-HT的生成
色氨酸羟化酶象酪氨酸羟化酶一样，需要O2、Fe++以及辅酶四氢生物蝶呤。但脑内这种酶的含量较少，活性较低，所以它是5-HT生物合成的限速酶。此外，脑内5-HT的浓度影响色氨酸羟化酶的活性，从而对5-HT起着反馈性自我调节作用。血中游离色氨酸的浓度也影响脑内5-HT的合成，当血清游离色氨酸增多时(例如给大鼠腹腔注射色氨酸后)，进入脑的色氨酸就增多，从而加速了5-HT的合成。
(二)重摄取和降解
和儿茶酚胺类递质一样，释放到突触间隙的5HT，大部分被突触前神经末梢重摄取，而且重摄取后，部分进入囊泡再贮存，部分则被线粒体膜上的单胺氧化酶(MAO)所氧化
检查5-HT对各种神经元的作用时发现，5-HT可使大多数交感节前神经元兴奋，而使付交感节前神经元抑制。损毁动物的中缝核或用药物阻断5-HT合成，都可使脑内5-HT含量明显降低，并引起动物睡眠障碍，痛阈降低，同时，吗啡的镇痛作用也减弱或消失。如果电刺激大鼠的中缝核，可影响其体温升高;另一方面，也观察到室温升高时大鼠脑内5-HT更新加速。这些现象揭示脑内5-HT与睡眠、镇痛、体温调节都有关系。还有人报导，5-HT能改变垂体的内分泌机能。此外，有人提出5-HT能神经元的破坏是精神性疾病时出现幻觉的原因。可见精神活动也与5HT有一定的关系。
四、氨基酸和寡肽
脑内到处都存在着氨基酸。过去只认为它们是合成蛋白质的原料，或是蛋白质分解的产物。近年来，注意到某些氨基酸在中枢的突触传递中起着递质的作用。而且发现，凡是中性氨基酸，如γ氨基丁酸、甘氨酸、β丙氨酸等对中枢神经元表现抑制作用，而酸性氨基酸如谷氨酸、天门冬氨酸则表现为兴奋作用。
有一些小分子肽类在中枢神经系统中也具有神经递质同的作用。1975年发现的脑啡肽(enkephalin)是由五个氨基酸残基构成的寡肽，从猪脑中分离出来的脑啡肽又分为两型。
蛋氨酸型(蛋脑啡肽，Met-enkephalin)：
H-酪-甘-甘-苯丙-蛋-OH
亮氨酸型(亮脑啡肽，Leu-enkephalin)
H-酪-甘-甘-苯丙-蛋-OH
它们是由脑细胞内合成的具有吗啡样作用的肽，故名脑啡肽。已知吗啡(morphine)要先与脑内的吗啡受体结合才能产生镇痛、欣快作用，而脑啡肽之所以有吗啡样作用也是因为它们能与吗啡受体结合。吗啡是外来的物质，而脑啡肽是内源性的。此外，已知脑内还有一些能与吗啡受体结合并产生吗啡样作用的其它的肽类，称之为内啡肽(endorphin)，虽然还不能十分肯定这些肽类都是真正的神经递质(即完全符合前述神经递质的条件)，但是，研究它们的作用对阐明脑的功能，特别对阐明痛觉原理是很有意义的。