人格障碍可视为认知、情感、冲动控制及人际关系等方面反应模式的异常。不同类型的人格障碍常具有相同功能异常模式，而这些异常的功能模式又具有相应的神经环路基础。例如额叶，包括前额叶背外侧、前额叶腹内侧及前扣带回，与工作记忆、执行功能、注意力及冲动控制有关。边缘系统及颞上沟与情感信息加工及社会认知有关。

各种神经影像学技术可提供脑结构、功能解剖、神经化学及递质系统的信息，为在体研究人格障碍的神经基础创造了条件。通过确定人格障碍相关认知、情感及行为异常的神经基础，可以更好地界定人格障碍，并发展出更加有效和针对性的治疗方法。

人格障碍在神经影像方面的研究也落后于其他精神障碍。目前的神经影像学研究主要集中于边缘型人格障碍，研究结果支持额叶-边缘系统通路结构和功能异常与边缘型及反社会型人格障碍有关，而颞叶、基底核-丘脑回路与分裂样人格障碍有关。

磁共振（MRI）研究发现边缘型人格障碍患者较正常志愿者杏仁核体积缩小（Schmahl，et al.，2003；Weniger，et al.，2009），有研究者认为人格障碍病程中的兴奋毒性是杏仁核缩小的原因（Driessen，et al.，2000）。与此推论一致的是，病程较短的青少年人格障碍患者的杏仁核体积无显著性改变（Chanen，et al.，2008）。对此虽然有不一致的研究结果，但Meta分析仍然表明边缘型人格障碍患者较之正常人杏仁核体积缩小（Nunes，et al.，2009）。研究还发现边缘型人格障碍患者较之健康志愿者海马体积减小（Chanen，et al.，2008），海马体积减少与攻击行为显著相关（Zetzsche，et al.，2006）。但上述改变可能与创伤程度、虐待史（Brambilla，et al.，2004）及并发的PTSD有关，而非人格障碍本身所特有。另有研究表明，边缘型人格障碍患者较正常志愿者前扣带回体积减小（Hazlett，et al.，2007），后扣带回、右侧顶叶、背外侧脑叶及左侧眶额叶皮质等处的脑区灰质体积减少（Irle，et al.，2005；Minzenberg，et al.，2008），而与其他精神病性障碍相比无显著性差异（Brunner，et al.，2010）。

结构影像学研究尚未证实脑垂体体积与青少年初发边缘型人格障碍有关，但发现脑垂体的体积与人类自杀行为的频次呈正相关（Garner，et al.，2007）。已知在其他精神障碍中，脑垂体的体积与HPA轴功能呈正相关（Garner，et al.，2005），因此人格障碍患者脑垂体体积增加可能是HPA轴功能活跃的标志。

另有研究者发现伴有暴力行为的反社会型人格障碍患者的内侧额叶皮层变薄（Narayan，et al.，2007）。分裂型人格障碍患者和精神分裂症患者中有精神症状的亲属均存在的脑室体积增大、血浆HVA浓度减少与缺陷样症状有关，提示额叶皮层损伤可能与脑室增大及该脑区DA功能减退有关。分裂型患者存在其他脑区结构异常，如颞叶和海马体积减少、透明隔室异常，也有报道分裂型人格障碍患者和精神分裂症患者额叶体积与执行功能呈负相关。

杏仁核是参与恐惧、焦虑等情绪加工的关键皮层下结构。针对人格障碍患者杏仁核功能状态的研究通常将其暴露于恐惧刺激下以观察其反应性。既往研究发现人格障碍患者杏仁核对于特定类型刺激的反应增强。边缘型人格障碍患者较健康志愿者在观看引起厌恶情绪的幻灯片时杏仁核激活增加，而观看正性情绪视觉材料时，两组均无显著激活（Koenigsberg，et al.，2009）。在识别人类面部表情（Donegan，et al.，2003）以及情绪图片时（Hazlett，et al.，2012），边缘型人格障碍患者较之健康志愿者杏仁核激活程度增加。此外，研究也发现边缘型人格障碍患者对愤怒情绪的反应异常（Minzenberg，et al.，2007）。当被要求回忆既往负性生活事件时，边缘型人格障碍患者除表现杏仁核双侧激活增强外，还伴有前额叶脑区的激活（Herpertz，et al.，2001；Beblo，et al.，2006），提示认知控制相关脑区对情绪加工的调控。当被要求采用认知策略控制对负性情绪图片的反应时，人格障碍患者组较之健康志愿者在前扣带回、颞上回及颞上沟的激活减弱，说明人格障碍患者认知控制脑区的调控能力要弱于健康志愿者，这可能是导致患者情感不稳定的原因（Koenigsberg，et al.，2009）。

功能影像研究还发现，边缘型人格障碍患者面对挑衅时前扣带回激活减弱（Minzenberg，et al.，2007）。Silbersweig等（2007）在研究中应用行为抑制任务，发现边缘型人格障碍患者前扣带回与眶额叶皮质激活减弱，而杏仁核激活增强。该研究组进而将边缘型人格障碍定义为认知与情感加工交互作用的障碍，并猜测上述脑区功能异常模式可能是边缘型人格障碍所特有的。PET研究发现，边缘型人格障碍患者的眶额叶皮质、背外侧前额叶皮质葡萄糖摄取较健康志愿者减少，也提示上述脑区功能异常是产生冲动攻击行为的关键（Soloff，et al.，2000）。在PET研究中还发现，边缘型人格障碍患者较之健康志愿者前扣带回及眶额叶皮质对于血清素能药物激发的代谢反应减弱，且两脑区间静态代谢耦合率降低（New，et al.，2007）。在一例脑裂畸形患者的病例报道中，病变造成前扣带回原发损伤及眶额叶皮质继发损伤，患者同时表现出明显的边缘型人格障碍症状（da Rocha，et al.，2008）。静息态功能磁共振（fMRI）研究发现，边缘型人格障碍患者前额叶-边缘系统默认网络的功能连接模式存在异常（Wolf，et al.，2011）。近期的Meta分析也表明，边缘型人格障碍的负性情绪加工与后扣带回及脑岛激活增强、前扣带回及背外侧前额叶激活减弱有关（Ruocco，et al.，2013）。上述证据似乎均支持人格障碍的前额叶-边缘系统神经环路功能异常假说。此功能网络包括前扣带回、眶额叶皮质、背外侧前额叶、海马及杏仁核。