גוף מחקר גדול מצא כי האמיגדלה (הקדומה מבחינה אבולוציונית) וקליפת המוח הקדם-מצחית הגחונית-אמצעית (vmPFC) אשר אחראי למיזוג מידע קוגניטיבי ורגשי לקויים מאוד בתפקודם אצל הפסיכופת. המערכת העצבית מצויה בקורטקס הפרה-פרונטלי – בעיקר בחלק הוונטרומדיאלי – אשר מקבל אותו מאזורים תחושתיים, מאזורים של ויסות ביולוגי ומאזורים של סיווג חוויות-עבר (בהתאם לרלוונטיות שלהן) וקשור ישירות לתגובות מוטוריות וכימיות. האמיגדלה היא חלק מהמערכת הלימבית, אשר מעורבת בבקרת תגובות אוטונומיות לא-רצוניות. מחקרים קושרים אותה למצבי-רוח, לרגשות ולזיכרונות רגשיים וכן לעיבוד תגובות רגשיות על גירויים סביבתיים. מחקרים רבים בדימות מוחי מראים כי התפקוד באזורים אלה לקוי אצל פסיכופתים עם ציונים גבוהים ברשימת הפסיכופתיה של הייר וכי אזורים אלה אינם מתקשרים כראוי אחד עם השני. אזורי המוח האחרים שנקשרים באופן עקבי לציונים גבוהים ברשימת הפסיכופתיה של הייר הם פיתול החגורה הקדמי והאחורי, הסטריאטום, האינסולה, האונה הרקתית, היפוקמפוס והגירוס הפארהיפוקמפאלי.
האמיגדלה.
מחקרים בדימות מוח מראים כי האמיגדלה במוחו של הפסיכופת קטנה באופן משמעותי מהאמיגדלה של אדם נורמלי. כן נמצא מתאם בין נפח מוקטן של האמיגדלה לבין תוצאות גבוהות בשאלון PCL-R. המתאמים המובהקים ביותר נמצאו בקשר להיבטים הרגשיים והבין-אישיים של פסיכופתיה. מדידת נפח המוח באמצעות MRI מצאה כי הפרעת פסיכופתיה קשה קשורה לנפח מופחת של האמיגדלה. דימות תפקודי מצביע על מתאם בין תפקוד פגום של האמיגדלה לבין תוצאות גבוהות בשאלון PCL-R. כלומר, מחקרים רבים וטכנולוגיות שונות מצביעים על מתאם כבד-משקל בין פסיכופתיה לבין פגמים באמיגדלה.
ממצאים אלה אינם מספקים לנו אטיולוגיה של פסיכופתיה, כלומר, הם אינם מצביעים על כך שהגורם להפרעה הוא ביולוגי. אולם הם מוכיחים שפסיכופתיה אינה הפרעה התנהגותית גרידא. אישוש הטענה כי פסיכופתיה היא הפרעה מולדת או אורגנית מצריך מחקרים ארוכים אשר יעקבו במשך שנים רבות אחר ילדים בעלי תכונות או נטיות פסיכופתיות. ברם, הפתולוגיה במוח העבריין הפסיכופת מהווה ראיה הנוגדת את הטענה שעבריינים פסיכופתים הם בסך-הכל אנשים שבוחרים להתנהג כפי שבא להם מבלי להתייחס לאינטרסים ולצרכים של אחרים. אילו היו הפסיכופתים סתם מורדים חברתיים, סביר להניח שלא היינו רואים אצלם פגמים מוחיים ברמות שנמצאו. במקרה כזה סביר סביר שהממצאים היו דומים לאלה של עבריינים שאינם פסיכופתים אך לא כך הדבר.
האמיגדלה מעורבת בזיהוי פחד אצל האחר. מבחינה אבולוציונית, לזיהוי זה יש ערך הישרדותי, מכיוון שפחד של האחר עשוי להצביע על סכנה. כדי לשרוד, האייל, למשל, חייב להיות מסוגל לזהות סכנה, כגון טורף מתקרב. יכולת זו, המפעילה את מנגנון "הילחם או ברח", מחייבת בראש ובראשונה זיהוי סימני התנהגות מסוכנים אצל האחר. ברם, לא תמיד האייל המסוים רואה את הטורף בעצמו. משום כך הוא נזקק לזהות הבעות פחד אצל חבריו הסמוכים לו, שכן פחד של אייל אחד מסמל זיהוי סכנה בטווח המחיה. היכולת לזהות פחד אצל האחר קשורה באופן עקיף להתפתחות היכולת לחוש אמפתיה, הואיל ושתי יכולות אלה מחייבות רגישות לחוויות של הזולת ויכולת לייחס לו רגשות. מחקרים רבים מעגנים את תפקידה של האמיגדלה בזיהוי סכנה מתוך מגוון גירויים, במיוחד גירויים חזותיים, כגון הבעות-פנים. נמצא שפסיכופתים מתקשים לעבד רגשות המומחשים באמצעות הבעות-פנים, במיוחד הבעות המשקפות פחד או עצב. פגם זה נקשר לתפקוד לקוי של האמיגדלה במוחו של הפסיכופת. במחקרים שבהם צפו המשתתפים בפרצופים שונים המביעים מגוון של רגשות, נמצא שפסיכופתים בוגרים וילדים בעלי נטיות פסיכופתיות (קהות לב) מתקשים בזיהוי הבעות-פנים של פחד או עצב. פסיכופתים בוגרים הצליחו לזהות הבעות של פחד או עצב, אך רק כאשר ההבעה הייתה מובהקת וחד-משמעית, וגם אז התגלו טעויות רבות ביותר. במקביל נחשפו בקרב נבדקים אלה ראיות לתפקוד לקוי של האמיגדלה. ילדים בעלי נטיות פסיכופתיות טעו הרבה יותר מילדים רגילים בזיהוי הבעות של פחד ושל עצב.
במחקר שנערך בקרב ילדים עם הפרעת התנהגות ובעלי תכונות קהות לב נמצא כי פעילות האמיגדלה בזמן זיהוי הבעות-פנים מפוחדות הייתה נמוכה מזו שנרשמה אצל משתתפי הביקורת. מחקר זה מצביע על מתאם בין העוני הרגשי המאפיין את הפסיכופת לבין הפעילות הלקויה של האמיגדלה. כן מצביע המחקר על מתאם בין שני אלה לבין חוסר יכולתם של פסיכופתים להימנע מפעולות הגורמות לפחד או לעצב אצל האחר, דהיינו, להימנע מהתנהגות לא-מוסרית. ממצאים אלה מוכיחים כי הפסיכופת אינו חווה פחד באופן רגיל. נראה שזיהוי הפחד אצל האחר הכרחי לחיברות וליכולת לחוות אמפתיה.
במחקר משנת 2002 נמצא כי פסיכופתים אטומים לא רק להבעות-פנים של פחד, אלא גם לקולות המביעים פחד. המחקר בדק את יכולותיהם של בוגרים פסיכופתים לזהות רגשות שמובעים באמצעים קוליים. נמצא כי לפסיכופתים יש ליקוי חמור בזיהוי פחד המובע בקולו של האחר. כן נמצא מתאם בין ליקוי בזיהוי קול עצוב לבין ניקוד גבוה בשאלון PCL-R. מחקר זה מוסיף עוד נדבך למחקרים המצביעים על אטימותו של הפסיכופת להבעות של עצב ושל פחד אצל האחר (אשר באה לידי ביטוי גם בתגובות אוטונומיות נמוכות וגם בתפקוד נמוך של האמיגדלה). ללא יכולת לזהות פחד ועצב, אין הפסיכופת לומד להירתע מפעולות הפוגעות באחר.
במחקר דומה עם פסיכופתים בדקו חוקרים את רפלקס העירור (startle reflex), הנמדד על ידי תגובה של מצמוץ על גירויים מאיימים. רפלקס העירור נחשב תגובה הגנתית אוטומטית על גירויים מאיימים, כגון רעש חזק או דמות הנעה במהירות בסרט אימה. תגובה זו עשויה להתגבר אם ניחשף לאיומים נלמדים לפני גירוי העירור. כך, למשל, המוזיקה המצמררת הנשמעת בסרטי אימה, דוגמת "פסיכו", מגבירה את תגובת העירור ויוצרת אותה עוד לפני ההתרחשות המפחידה. התגובה מתגברת כאשר הנבדק מפוחד, ופוחתת כאשר הוא מרגיש טוב. במחקרים התבקשו המשתתפים לצפות בתמונות המראות אירועים או אובייקטים נעימים (עירום), נייטרליים (כלי מטבח) ולא נעימים (הטלת מום, ברוטליות פיזית). כצפוי, משתתפי-הביקורת הראו תגובת עירור מוגברת כאשר צפו בתמונות לא נעימות, תגובה בינונית כאשר צפו בתמונות נייטרליות, ותגובה מופחתת כאשר צפו בתמונות נעימות. תגובת העירור בקרב המשתתפים הפסיכופתים, לעומת זאת, הייתה פחותה בעת צפייה בתמונות נעימות ובתמונות לא נעימות כאחת, בהשוואה לתמונות נייטרליות.
מחקר נוסף נערך במטרה לבדוק את הקשר בין האמיגדלה לבין יכולות העיבוד של מילים רגשיות. במסגרת מטלה של קבלת החלטות רגשיות צפו המשתתפים בסדרות של שלוש מילים בעלות קונוטציות לא-נעימות (לדוגמה, ייסורים, פוליו, רצח, חדר מתים) ובסדרות של שלוש מילים נייטרליות (כגון רוח, חליפה, צעד, מגף). בכל סדרה התבקשו המשתתפים לבחור את המילה הפחות-נעימה או המילה הפחות-נייטרלית, בהתאמה. במטלת הזיכרון באותו מחקר התבקשו המשתתפים לזהות מילים שהוצגו במטלת ההחלטות הרגשיות. מחקר זה אישר ממצאים קודמים, בהוכיחו כי האמיגדלה מסייעת באחסון זיכרון לטווח ארוך, אך אינה מסייעת באחסון זיכרון לטווח קצר של חומר בעל משמעות רגשית. כן אושש תפקידה הייחודי של האמיגדלה בהערכה של מילים שאינן נעימות אך לא בהערכת מילים נייטרליות. הווה אומר, האמיגדלה חיונית לעיבוד רגשי לקסיקלי.
מחקרים שנערכו בקרב פסיכופתים הראו ממצאים דומים. החוקרים בדקו את הפעילות החשמלית המוחית בזמן עיבוד קוגניטיבי של גירויים סמנטיים, וזאת בעזרת טכנולוגיית פוטנציאל קשור-אירוע (ERP). המשתתפים התבקשו לומר אם המילים שהוצגו לפניהם הן מילים נייטרליות (כיסא) או רגשיות (אהבה או שנאה). אנשים בריאים זיהו מילים רגשיות מהר יותר מאשר מילים נייטרליות. מלבד זאת, תגובת ה-ERP שלהם הייתה גבוהה יותר לגבי מילים רגשיות מאשר לגבי מילים נייטרליות. בניגוד להם, תגובתם של פסיכופתים על מילים רגשיות ועל מילים נייטרליות הייתה זהה, הן מבחינת זמן התגובה והן מבחינת ה-ERP.
הפסיכופת יודע את המילים, אך לא את "המוזיקה" המסתתרת מאחוריהן. משמעותן של המילים שלמה אצלם כנראה, אך הקונוטציות הרגשיות או מרכיב ההניעה חסרים.
מחקרים מראים כי להפסדים פוטנציאליים יש השפעה פסיכולוגית גדולה יותר על התנהגותו של האדם הנורמלי מאשר לרווחים פוטנציאליים. זו אחת הסיבות לכך שאנו משתמשים בענישה תוך ציפייה שלאמצעי זה תהיה השפעה של ממש על הנענש, אשר תניא אותו מלחזור על פעולה ממין זה בעתיד. ברור שאי-מסוגלות ללמוד ולהפיק לקחים מענישה לא תאפשר לאדם להימנע ביעילות מפעולות המניבות נזקים, כגון פשיעה.
הקורטקס הפרה-פרונטלי הוונטרומדיאלי – vmPFC.
הקורטקס הפרה-פרונטלי הוונטרומדיאלי ממלא תפקיד מכריע בקבלת החלטות מוצלחות. התנהגותם של חולים הלוקים בנזק ב-vmPFC היא אימפולסיבית ובלתי-הולמת מבחינה חברתית. למשל, במשימת משחק ההימורים של איווה (Iowa Gambling Task) נמצא שפגועי vmPFC אינם לומדים את האסטרטגיה המיטבית, וממשיכים להעדיף את החפיסות המסוכנות. התנהגותם מונעת על ידי תפיסת תועלת קצרת-טווח, ללא יכולת להתייחס לתוצאות השליליות ארוכות-הטווח.