CFS患者で、脳内の神経細胞の活動性が下がっている部位が幾つかある患者が居る。前頭前野（ブロードマン24,32,33と9/46d野）の部位に限定してのアセチルカルニチン取り込みが低下しており、この前帯状回の神経細胞は、自律神経系の中枢部であり、グルタミン酸などの合成が上手く行われていない可能性があり、このことにより自律神経系の諸症状がでることにつながっていると考えられている。また、血中アセチルカルニチンの濃度低下により、倦怠感・思考力・集中力の低下なども引き起こす原因とされている。また、ポジトロン断層法 (PET) による脳の血流を調べたところ、前帯状回・眼窩前頭野（意欲やうつ状態と関係している）・背外側前頭前野（新しい計画を立てたり新たな行動の意欲と関係）・側頭葉（記憶に関連している）・後頭葉（視覚と関連）・脳幹部（意識を調節する部分や筋肉との共同運動を調節し、呼吸・心拍・体温調節などの基本的な生命現象の中枢）などの血流が大幅に低下し、神経細胞の活動レベルが下がっている患者が見つかっている。一部の患者の不定愁訴はこれらによるものと推測できる。
TGF-βの産生異常により、神経ホルモンDHEA-Sの低下・アシルカルニチン異常・グルタミン酸・γ-アミノ酪酸 (GABA) の産生低下が起こっていると考えられている。患者の約半数の血液中に、自己免疫疾患の患者の血液中だけにみられるCHRM1（ムスカリン1型アセチルコリン受容体）抗体という特殊たんぱくが見つかっており、その他 OPRM1（オピオイドμ受容体）、HTR1A（セロトニン1A受容体）、DRD2（ドーパミンD2受容体）も血液中に存在する患者が存在する。アセチルコリン受容体に対する自己抗体は、重症筋無力症と関連があり、CHRM1が血中に存在する患者は脱力感・思考力低下の症状が強い。
人が疲労を感じる際、そのシグナルとなる疲労伝達物質であるサイトカインが産生されるとされる。CFS患者では、このサイトカイン（TGF-β 及び インターフェロン）の産生異常といった免疫機能障害によって、異常な疲労感が引き起こされると考えられている。サイトカインの産生異常の原因として、様々な研究がされている。患者の中には免疫の指標であるNK活性が低下している者がおり、免疫低下により体内のウイルスが再活性化してサイトカインが産生されている。なお、科学誌サイエンスに、レトロウイルスであるXMRVと慢性疲労症候群の関連が報告されたが、世界中の20の機関で追試が行われたが検出されず、サイエンスは論文を撤回した。近年のサイトカイン産生異常の研究では、CFSはストレスと密接な関係があるとされ、脳内サイトカインが様々なストレッサーによるストレス刺激によって産生されることがわかってきている。種々の外的ストレスが、「自律神経」や「内分泌系」を介して「免疫系の調節」をしていることも明らかになっており、精神的ストレスが内分泌系や交感神経を介して、末梢の免疫細胞の機能変化を誘導し、自己免疫の発症の誘因になることも明らかになっている。
1872年4月16日（明治5年3月9日 (旧暦)）に「近衛条例」を制定し、御親兵掛を廃止し「近衛局」を置いた。4月24日（旧暦3月17日）天皇に直隷する近衛都督（このえととく）の下、御親兵を改称した壮兵からなる「近衛兵」を創設した。宮城警備とともに鎮台に設置された鎮台兵を指導・訓練する役目も担った。1873年（明治6年）1月10日に制定された徴兵令に基づく徴兵は鎮台にのみ配備されることとなり、近衛の壮兵制は維持された。明治六年政変（征韓論政変）によって薩摩藩出身の近衛兵が大量に帰国すると、やむなく鎮台兵の中でも優秀かつ品行方正なものを近衛に転属させる措置を取った。当初近衛は任期を5年とし、宮城警護以外の職責を負わない原則となっていたが、西南戦争に際して近衛にも動員がかけられ、なおかつ手当に対する不満から1878年に近衛砲兵の一部が騒動を起こす竹橋事件が起こった。1880年（明治13年）10月5日達乙第62号による改正後の「近衛条例」によると、近衛兵は、専ら輦下を護衛し、特旨によらない限り、他の徴発に応じるものではない。上旨を奉戴し、千軍万馬の中といえども、整々独歩の勇を持ち、平常にあっては信義を本とし、先進を敬い、後進を教導し、全国諸兵の模範となることが求められた。近衛の幕中には、参謀部、副官、伝令使、文庫武庫主管及び会計部（計算課・糧食課・被服課）が置かれた。また、近衛諸隊として、歩兵2連隊、騎兵1中隊、砲兵1大隊、工兵1中隊、輜重兵1小隊及び軍楽隊1隊が置かれた。守衛隊は、概ね歩兵を以て充てられた。守衛隊司令は歩兵大隊長が日直で勤めた。守衛隊は、儀仗守衛（正門の守衛）と通常守衛（園庭厩園その他出入諸口の守衛）とに分けられた。1885年（明治18年）6月5日陸軍省達乙第74号達により、近衛局は「近衛」と改称した。その後、1890年（明治23年）3月26日に「近衛司令部条例」（明治23年3月26日勅令第46号）が制定され、原則として、近衛都督の職務権限は師団長と同一となった。更に、1891年（明治24年）12月14日に鎮台が「師団」と改称された際に近衛も師団制を採用して「近衛師団」となる。