Nel 2020 revisioni sistematiche degli studi di neuroimaging sulla ME/CFS hanno osservato il reclutamento aggiuntivo di un'area cerebrale aggiuntiva durante compiti cognitivi e anomalie nel tronco cerebrale, suggerendo un accoppiamento neurovascolare anormale nella ME/CFS e un'interruzione diffusa della rete del sistema nervoso autonomo, inclusi cambiamenti morfologici, anomalie della materia bianca e aberrazioni nella connettività funzionale. Tuttavia, questi risultati non sono coerenti tra gli studi e le origini di queste anomalie rimangono sconosciute. 