¿Los cambios químicos en el cerebro causan depresión o la depresión causa cambios químicos en el cerebro?

Al parecer ambos.

Un ejemplo para el primero podría ser …

Un paciente tiene encefalitis como resultado de una infección viral o bacteriana (como se observa a veces en la meningitis) y la inflamación resultante puede conducir a enfermedades mentales como la depresión.

La meningitis viral, que normalmente no se considera tan grave como la meningitis bacteriana, puede aumentar el riesgo de enfermedades psicóticas o esquizofrenia en casi dos veces. Dado que la meningitis es una inflamación aguda de las membranas protectoras que cubren el cerebro y la médula espinal, conocidas colectivamente como meninges, afecta al sistema nervioso central. Otras enfermedades virales como el virus de Epstein-Barr (VEB) también son sospechosas. Varias formas de virus del herpes simple (VHS) y CMV (citomegalovirus) son otras fuentes posibles.

La meningitis infantil aumenta el riesgo de esquizofrenia en adultos.

Infección infantil y esquizofrenia en adultos: un metaanálisis de estudios poblacionales

Y ahora para la segunda parte de tu pregunta ..

El efecto de la depresión en el cerebro.

El mal humor, el estrés y el pensamiento negativo pueden aumentar la producción de cortisol. La región del hipocampo del cerebro, que afecta la memoria y la emoción, puede reducirse en condiciones de depresión a largo plazo. El cortisol está literalmente reduciendo esta región del cerebro como resultado.

La región de la amígdala del cerebro, que también afecta a las emociones, es víctima del mismo cortisol y del estrés, el pensamiento negativo y la preocupación que lo causó.

Estrés y depresión