افراد با درجه روان‌رنجوری بالاتر به احتمال بیشتری حس‌هایی نظیر نگرانی، اضطراب، گناه، حسادت و نوسانات حسی را تجربه می‌کنند. یک تیم بین‌المللی تحقیقاتی از آمریکا، انگلستان و ایتالیا نتایج تحقیق خود در مورد ارتباط بین بعضی از عناصر ساختار مغز و صفات شخصیتی به‌خصوص را بررسی کردند. نتایج این تحقیق در سال ۲۰۱۷ در مجله social cognitive and affective neuroscience منتشر شد.
در این مطالعه مغز ۵۰۰ نفر بین سنین ۲۲ تا ۳۶ سال بدون تاریخچه داشتن مشکلات عمده مربوط به سلامت ذهن یا سایر مشکلات پزشکی که داوطلبانه شرکت کرده بودند، اسکن شد و اطلاعات برگرفته از این تصویربرداری‌های مغزی مورد بررسی و تحلیل قرار گرفت. داده‌های تصویری این تحقیق توسط پروژه Human connectome که پروژه‌ای عظیم است و در آمریکا آغاز شده، برای عموم قابل دسترس است. محققان در این پژوهش روی ساختار کورتکس که لایه بیرونی مغز است براساس سه اندازه‌گیری مطالعه کردند (ضخامت، مساحت و میزان تاخوردگی و درهم‌فرورفتگی) و همچنین چگونگی ارتباط این اندازه‌گیری‌ها با پنج صفت شخصیتی اشاره‌شده در بالا مورد بررسی قرار گرفت. دکتر «لوکا پاسامونتی» از گروه علوم اعصاب بالینی در دانشگاه کمبریج می‌گوید: «تکامل آناتومی مغز ما به گونه‌ای شکل گرفته است که مساحت و درهم‌فرورفتگی‌های آن را به بیشترین میزان برساند و این به‌ازای کاهش در ضخامت کورتکس ما صورت گرفته است. این مانند کش‌آمدن و تاخوردن یک ورق پلاستیکی است که باعث افزایش مساحت سطحی آن شده، اما هم‌زمان سبب نازک‌ترشدن آن ورق نیز می‌شود که ما از آن به‌عنوان فرضیه کشیدگی لایه کورتکس استفاده می‌کنیم». پروفسور «آنتونیو ترا سیانو» از گروه پیراپزشکی دانشگاه فلوریدا می‌گوید: «کشیدگی لایه کورتکس، مکانیسم کلیدی تکامل است که مغز انسان را قادر به گسترش سریع در حالتی که هنوز بتواند مناسب جمجمه ما باشد کرده است. جمجمه در مقایسه با مغز سرعت رشد کندتری دارد. جالب است که بدانید فرایند مشابهی زمانی که ما در داخل رحم رشد و توسعه می‌یابیم رخ داده و در طول کودکی، بلوغ و تا بزرگسالی ادامه می‌یابد. به این معنی که ضخامت کورتکس تمایل به کاهش داشته، درحالی‌که درهم‌فرورفتگی و مساحت افزایش می‌یابد. به علاوه همان‌طور که سن ما افزایش می‌یابد روان‌رنجوری رو به کاهش می‌‌گذارد و ما در کنترل احساسات خود بهتر می‌شویم. هم‌زمان همراهی و وجدان‌مداری یا قدرت کنترل درونی روندی رو به افزایش می‌یابد و در نتیجه ما به‌طور پیوسته مسئولیت‌پذیری بیشتر و تمایل به خصومت و ناسازگاری کمتری نشان می‌دهیم».
نتایج این تحقیق نشان داد افراد با نوسانات حسی و میزان بالاتری از روان‌رنجوری (که ممکن است بیشتر مستعد بروز اختلالات سلامت روان باشند)، کورتکس ضخیم‌تر و با درهم‌فرورفتگی کمتری در بعضی از مناطق کورتکس مانند پری-فرونتال-تمپورال کورتکس نشان دادند. درحالی‌که افرادی که ذهن باز با کنجکاوی و خلاقیت و ترجیح برای تنوع و نوآوری نشان دادند، مدل متضاد در کورتکس آنها مشاهده شد. به این معنی که کاهش در ضخامت و افزایش در درهم‌فرورفتگی در بعضی از مناطق پریفرونتال کورتکس مشاهده شد. ارتباط میان ساختار مغز و شخصیت ممکن است بتواند روشن کند که چگونه ما در حین پیرترشدن بالغ‌تر می‌شویم. دکتر «روبرتا ریکلی» از ایتالیا می‌گوید: «نتیجه این تحقیق این ایده را تقویت می‌کند که شخصیت افراد تا حدود و درجه‌ای با بلوغ مغز مرتبط است، فرایند رشدی که به‌شدت تحت‌تأثیر فاکتورهای ژنتیکی است». پروفسور «نیکلا توچی» از دانشگاه تور ورگاتا در رم می‌گوید: «مسلم است که ما بدون وقفه توسط تجربیات و محیط شکل می‌گیریم، اما این حقیقت که ما تفاوت‌های واضح در ساختار مغز می‌بینیم که مرتبط با صفات شخصیتی هستند پیشنهاد می‌دهد که عنصر ژنتیک به‌طور قطع دخالت دارد. این موضوع با این ایده هماهنگی دارد که تفاوت‌ها در صفات شخصیتی می‌توانند زودهنگام (به‌عنوان مثال در دوران نوزادی یا نوپایی کودک) در دوران رشد و توسعه شناسایی شوند». با درنظرگرفتن اینکه افراد شرکت‌کننده در این پژوهش بدون تاریخچه مشکلات سلامت روان بوده‌اند، تفاوت‌های مشاهده‌شده در ساختار کورتکس و ارتباط آنها با صفات شخصیتی این افراد پیشنهاد می‌دهد که ممکن است تفاوت‌ها در افرادی بیشتر مشاهده شده باشند که در آینده احتمالا بیماری‌های مربوط به سلامت ذهن را تجربه کنند.
دکتر «پاسامونتی» می‌گوید: «چگونگی ارتباط بین ساختار مغز و صفات شخصیتی پایه انسان قدم مهمی برای بهبود درک ما از ارتباط میان مورفولوژی یا ریخت‌شناسی مغز و حالت روحی، اختلالات شناختی و رفتاری به‌خصوص است. ما همچنین نیازمند درک بهتر از ارتباط میان ساختار مغز و عملکرد در افراد سالم هستیم تا دریابیم چه چیزهایی در افراد با اختلالات سلامت ذهن متفاوت است. این اولین‌بار نیست که محققان میان ارتباط ساختار مغز و رفتار مطالعه کرده‌اند. در سال ۲۰۱۶ تحقیق دیگر منتشرشده در مجله The journal of child psychology and psychiatry نشان داد ساختار مغزی نوجوانانی که رفتارهای ضداجتماعی جدی از خود نشان می‌دهند به‌طور قابل ملاحظه‌ای متفاوت از همسالان‌شان بوده است. تحقیق جدیدی با سرپرستی دکتر «دانیله پوشتوما» از دانشگاه فری آمستردام در مجله Genetics Nature منتشر شده که روی ژن‌های مرتبط با روان‌رنجوری مطالعه کرده است. این تحقیق روی ژن‌ها و پرسشنامه شخصیتی ۵۰۰ هزار شرکت‌کننده در انگلستان انجام شد. تاکنون نزدیک به ۶۰۰ ژن مرتبط با روان‌رنجوری شناسایی شده‌اند. این تحقیق نشان می‌دهد روان‌رنجوری دارای دو زیرمجموعه است که توسط انواع متفاوت ژن‌ها کدگذاری شده است.
این تیم تحقیقاتی می‌گوید که به نظر می‌رسد صفات شخصیتی از دو نوع گروه ژن‌ها ساخته شده است. هر گروه ژنی ظاهرا در یک زیرگروه مجزای رفتار متعلق به روان‌رنجوری مشارکت دارد. گرایش به تجربه مکرر تغییر حس و تنهایی را «اثر افسردگی» نام‌گذاری کردند و گرایش به اضطراب و نگرانی از اینکه دیگران راجع به ما چگونه فکر می‌کنند را «نگرانی» نامیدند.
به نظر می‌رسد روان‌رنجوری در سطح پیشرفته در نتیجه ترکیب سیگنال‌های ژنتیکی از هر دو گروه ژن‌ها به‌وجود می‌آید. این پژوهش‌ها قدم بزرگی برای درک ما از مبانی عصبی-زیست‌شناختی شخصیت است. اما همان‌طور که سرپرست این تیم تحقیقاتی می‌گوید این به آن معنی نیست که با نگاهی به DNA افراد شخصیت آنها قابل شناسایی است، به این دلیل که صدها ژن هر کدام اثر کوچکی دارد. تنها چیزی که با اطمینان قابل گفتن است این است که افراد با شناسه ژنتیکی به‌خصوصی برای مثال ۱۰ درصد افزایش خطر برای روان‌رنجوربودن دارند. عوامل دیگر مانند تجربیات شخصی و محیطی که فرد در آن رشد و پرورش می‌یابد در شخصیت ما نقش خواهند داشت و شخصیت در گذر زمان می‌تواند تغییر کند.