ניסויים בנויטרונים (חלקיק יסודי נטול מטען חשמלי בגרעין האטום), שהראו כי נוגדי דיכאון מסוג ליתיום מצטברים בחומר הלבן במוח בצורה משמעותית הרבה יותר מבחומר האפור, הובילו את החוקרים למסקנה כי הם פועלים בצורה שונה בתרופות פסיכוטרופיות (תרופות שמשפיעות על מצב הרוח) סינטטיות.
ליתיום פופולרי ביותר בשימוש בסוללות נטענות, אך הוא משמש גם לטיפול במספר מחלות פסיכולוגיות כמו דיכאון והפרעות דו-קוטביות, מזה עשור בערך.
ידוע כי ליתיום משפר את מצב הרוח ומפחית אגרסיביות, אך אופן ההשפעה הביולוגית שלו באזורים מסוימים במוח עדיין לא מובן.
החוקרים השתמשו בדגימות של רקמה שנלקחו מחולים שטופלו בליתיום, מחולים שלא טופלו בתרופה ומאנשים בריאים. הם חשפו אותן לקרן ניוטרונים בעוצמה גדולה וגילו כי הליתיום הגיב לניוטרונים באופן ספציפי מאוד ורק בדגימות של חולים שסבלו מדיכאון וטופלו בליתיום. כמו-כן הם זיהו הצטברות גדולה יותר של ליתיום בחומר הלבן במוח.
