загвоздка в том, что из серотонина может получиться мелатонин, а вот из мелатонина серотонин не получится как ни крути, поэтому мелатонин не повышает уровень серотонина. и с чего вы взяли что агонисты мелатониновых рецепторов истощают запасы серотонина? нейролептики по-вашему тоже что-то истощают получается?
почитайте исследования влияния приема синтетического мелатонина, там идет явное повышение уровня серотонина в нескольких областях мозга, возможно из-за того, что организму в таком случае в гораздо меньшей степени требуется синтез собственного (эндогенного) мелатонина.
истощают по той же причине, для большего синтеза мелатонина требуется больше серотонина. нейролептики также истощают, только дофаминовую подсистему, медленно, но верно.