پژوهشگران دو توجیه برای بهبود افسردگی بعد از تزریق بوتاکس مطرح کردند. اول اینکه تزریق بوتاکس توانایی اخم کردن را از بیمار می گیرد بنابر این شخص بیشتر لبخند زده، کمتر اخم می کند. تجربه اجتماعی بهتری کسب می کند و این حس بهتر منجر به بالا رفتن خلق و خوی بیمار می شود. احتمال دوم که بیشتر مد نظر پژوهشگران بود یک دلیل بیولوژیک است. مطالعات بر روی تصاویر ام آر آی نشان داده است وقتی فردی نمی تواند اخم کند (به علت فلج عضلات ناحیه گلابلا در اثر توکسین بوتولینوم) سطح فعالیت غده آمیگدال پایین می آید. این ارتباط توسط عصب تری ژمینال برقرار می شود که رابط ناحیه گلابلا به ساقه مغز و آمیگدال به عنوان مرکز کنترل اضطراب، تروما و واکنش ترس می باشد. اگر فردی اخم نکند، مغز وی حالت اخم را ثبت نکرده و آمیگدال هیچ محرکی مبنی بر ناراحتی دریافت نمی کند. بیمارانی که افسردگی همراه با اضطراب دارند بیشتر از بیماران مالیخولیایی به درمان جواب می دهند و حتی تزریق را می توان جزو خطوط اولیه درمان در نظر گرفت.