乍看之下，他們的大腦可能一模一樣，但具有和不具有精神病態特質者的大腦，在運作方式上有所不同。多項科學研究透過掃描證實了這一點；這些掃描能讓研究人員觀察大腦活動，以及特定區域之間的連結。
研究中探討的主要差異之一，位於前額葉皮質，這個位於額頭後方的區域，負責調節情緒、控制衝動和做決定。在杏仁核也發現了變化；這是大腦中處理恐懼等情緒以及做決定的重要結構。
這項研究最令人驚訝的案例之一發生在 2005 年。當時，加州大學爾灣分校的神經科學家 James Fallon 正在檢視腦部掃描影像，作為其暴力行為研究的一部分。
檢視影像時，他發現其中一個大腦的某些額葉區域活動明顯較低，尤其是與情緒調節和衝動控制相關的區域。
Fallon 沒想到的是，他發現那是他自己的大腦。
這位研究人員將自己家人的影像納入一項研究；在不知道參與者身分的情況下檢視結果時，他認出了一種自己認為與精神病態有關的大腦模式。確認這是哪個人的掃描影像後，他發現自己正在看自己的大腦。
更令他驚訝的是，當他將影像與妻子和孩子的影像相比時，發現他們呈現出不同的活動模式。
然而，這裡存在一個重要的矛盾：Fallon 並不是殺人犯，也沒有形成暴力犯罪的歷史。
這位神經科學家本人將部分差異歸因於自己的成長經歷。他解釋說，自己在充滿關愛且穩定的家庭環境中長大；他認為，這對理解為何他的行為與他研究過的某些人有所不同至關重要。
他的故事引出了一個科學家數十年來一直試圖回答的問題：生物因素對我們的性格有多大影響？我們的性格又有多少取決於成長的環境？