神经衰弱的发生涉及神经生物学机制（神经递质失衡、神经内分泌失调）、遗传易感性、心理社会因素作用机制（生活事件与应激、个性特征）及大脑结构与功能改变（脑影像学改变、功能磁共振成像改变），不同年龄和性别人群在各方面表现有差异。
去甲肾上腺素（NE）：NE系统与觉醒、情绪和注意力等功能相关。在神经衰弱患者中，可能存在NE代谢异常。研究发现，患者脑内NE的合成、转运或受体功能可能发生改变，影响其对大脑唤醒水平和情绪调节的作用。例如，有研究通过脑成像技术观察到神经衰弱患者脑内与NE相关的区域功能活动异常，这可能导致患者出现易疲劳、情绪不稳定等症状。
5-羟色胺（5-HT）：5-HT参与调节情绪、睡眠、食欲等多种生理功能。神经衰弱患者的5-HT系统可能存在功能障碍。如血清素转运体基因多态性与神经衰弱的易感性相关，患者脑内5-HT的含量或受体敏感性可能改变，进而影响情绪状态和睡眠质量，出现焦虑、抑郁以及睡眠障碍等神经衰弱常见的临床表现。
γ-氨基丁酸（GABA）：GABA是中枢神经系统重要的抑制性神经递质。神经衰弱患者可能存在GABA能神经元功能异常，导致大脑抑制性调节减弱。研究表明，患者脑内GABA的合成减少或受体功能异常，使得大脑兴奋-抑制平衡失调，容易出现过度兴奋、难以放松等情况，这与神经衰弱患者常有的精神易兴奋和脑力易疲劳现象密切相关。
神经内分泌失调
下丘脑-垂体-肾上腺（HPA）轴功能紊乱：HPA轴在应激反应中起关键作用。神经衰弱患者往往存在HPA轴功能亢进，表现为皮质醇分泌异常。长期的应激状态下，HPA轴持续激活，导致皮质醇长期处于较高水平。过高的皮质醇会对神经系统产生毒性作用，影响神经细胞的结构和功能，进而导致神经衰弱相关症状的出现，如长期的情绪低落、认知功能下降等。而且，这种异常可能在不同年龄、性别人群中都有体现，例如女性在月经周期、孕期等特殊生理阶段，HPA轴本身就相对敏感，更容易受到影响而出现HPA轴功能紊乱相关的神经衰弱表现。
下丘脑-垂体-甲状腺轴（HPT）相关改变：HPT轴与能量代谢、情绪等密切相关。神经衰弱患者可能出现HPT轴的功能异常，如甲状腺激素水平的改变。有研究发现部分神经衰弱患者存在甲状腺激素分泌或代谢的异常，这可能通过影响神经系统的代谢和功能，导致患者出现疲劳、注意力不集中等神经衰弱症状。不同年龄人群中，儿童青少年的甲状腺功能对生长发育和神经功能影响较大，若出现HPT轴异常，可能对其学习和情绪等方面产生更明显的不良影响；而成年人则可能更多表现为整体精力和情绪状态的改变。
遗传易感性
遗传因素在神经衰弱的发病中起到一定作用。研究发现，神经衰弱患者的一级亲属中患神经衰弱或相关精神障碍的风险高于普通人群。例如，通过家系研究发现某些基因位点与神经衰弱的易感性相关。一些涉及神经递质代谢、神经内分泌调节等相关基因的多态性可能增加个体患神经衰弱的风险。不同性别和年龄的人群中，遗传易感性的表现可能有所不同。比如，在女性中，某些与雌激素代谢相关的基因多态性可能与神经衰弱的发病风险增加有关；而在儿童青少年中，遗传因素对神经发育相关基因的影响可能更突出，进而影响神经衰弱的发病。
心理社会因素的作用机制
生活事件与应激
长期或强烈的心理社会应激事件是神经衰弱的重要诱发因素。例如，重大的生活事件如亲人离世、失业、严重的家庭矛盾等，会导致个体长期处于应激状态。应激会通过神经生物学机制影响神经递质和神经内分泌系统，如前面提到的HPA轴的激活等，进而破坏神经系统的平衡，引发神经衰弱。不同年龄人群对应激事件的反应不同，儿童青少年可能因学业压力等应激源出现神经衰弱症状，而成年人可能因工作压力、家庭责任等应激因素发病。女性在面对家庭和工作双重压力时，可能更易受到应激事件的影响而发生神经衰弱，因为女性在生理和心理上相对更敏感，对应激的调节能力可能相对较弱。
个性特征
某些个性特征与神经衰弱的发病相关。例如，具有神经质个性的人，往往情绪不稳定，对环境变化更敏感，更容易出现焦虑、抑郁等情绪反应，进而增加患神经衰弱的风险。这类人群在面对生活中的压力时，更难调节自己的情绪和心理状态，容易陷入长期的不良情绪和精神紧张状态，导致神经衰弱的发生。不同年龄和性别的人群中，个性特征的表现和对神经衰弱发病的影响也有差异。儿童青少年如果具有内向、敏感等个性特征，在面对学校环境中的各种压力时，更易发展为神经衰弱；而成年女性中，具有完美主义、过度追求细节等个性特征的人，在工作和生活中更容易积累压力，引发神经衰弱。
大脑结构与功能改变
脑影像学改变
磁共振成像（MRI）：通过MRI研究发现，神经衰弱患者可能存在脑结构的改变。例如，额叶、颞叶等与认知、情绪调节相关的脑区体积可能发生变化。有研究显示，神经衰弱患者额叶体积有减小的趋势，而额叶在执行功能、情绪控制等方面起重要作用，其体积减小可能导致患者出现认知功能下降、情绪不稳定等症状。不同年龄人群的脑结构对神经衰弱的反应不同，儿童青少年正处于大脑发育阶段，脑结构的微小改变可能对其认知和情绪发展产生更长远的影响；成年人的脑结构相对稳定，但额叶等区域的体积变化也会明显影响其日常的精神和认知功能。
功能磁共振成像（fMRI）：fMRI研究发现，神经衰弱患者脑内相关功能区域的活动异常。比如在进行认知任务时，患者脑内与注意、记忆等相关的脑区活动模式与健康人不同。在情绪加工相关任务中，涉及情绪调节的脑区活动也存在异常。这表明神经衰弱患者存在大脑功能网络的失调，影响了正常的神经功能活动，进而导致一系列神经衰弱的症状表现。不同性别在脑功能活动异常的表现上可能存在差异，女性可能在涉及情绪调节的脑区活动异常更为明显，这可能与女性的生理和心理特点相关，使得女性在面对相同程度的刺激时，更容易出现脑功能活动的异常改变而引发神经衰弱。
