创伤后异常症患者的脑部变得过度敏感，如果面临的处境使他联想到引发原始创伤的经验，即使毫无危险，脑部也会分泌大量的化学物质以资因应。这也是为什么克利夫兰小学生听到救护车的声音便会惊慌失措的原因。蓝斑与杏仁核、海马回、下视丘等边缘系统关系密切，传递儿茶酚氨的路径一直延伸到脑皮质。一般认为这些路径的改变造成创伤后异常症的症状，包括焦虑、愤怒、过度警觉、易悲易怒、随时准备战斗或逃跑以及强烈情绪记忆的烙印。

       一项以越战退役军人为对象的研究发现，有创伤后异常症症状者，抑制儿茶酚氨的神经末梢较常人少了４０％，显示其脑部发生恒久的改变，儿茶酚氨的分泌已无法正常控制。此外，连接边缘系统与脑下垂体的路径也会发生改变，脑下垂体负责调节亲皮质素（ＣＲＨ）的释放，这是一种紧急状况下促使身体战斗或逃跑的压力荷尔蒙。患者会分泌过多的亲皮质素，尤其是在杏仁核、海马回及蓝斑等部位，使身体在非紧急状态也做出紧急因应。杜克大学精神医学专家查尔斯·聂梅洛夫（ＣｈａｒｌｅｓＮｅｍ－ｅｒｏｆｆ）告诉我：“太多的亲皮质素会使人过度反应。假设你是越战退伍军人，有创伤后异常症症状，有一天在街上看到一辆车子发出爆炸声，亲皮质素便可能使你唤起原始创伤的感觉，你开始冒汗害怕，全身发冷颤抖，基本浮现清晰的影像。

      一个人如果分泌过多的亲皮质素，也会有过度的惊吓反应。举便来说，如果你偷偷潜到某人身后，突然拍手，对方必然会吓了一跳。但只有第一次才能见效，第三次四次便吓不到他了。

      亲皮质素过多的人到第四次惊吓的程度仍然不减。” 第三个改变是负责分泌内啡肽以减轻痛苦的荷尔蒙系统也变得过度敏感，这是杏仁核与大脑皮质共同作用的结果。这些具强烈麻木作用的脑部化学物质有点像鸦片或其他麻醉品，量极大时，对痛苦的忍受力会大大提高。如说战场上受重伤的士兵手术时只需少量的麻醉剂，甚至比平民百姓受轻伤时更少。创伤后异常症病患也有类似的情形，由于内啡肽的改变，患者再度遭受打击时可能会出现麻木不仁的现象：病人常无法感受快乐，表现出整体的情绪麻木，对别人、对人生都漠不关心。亲友可能会觉得这是同情心的丧失。此外，病人可能有解离的现象，譬如说无法忆起事件发生时最重要的几分钟、几个小时甚至几天。神经系统的改变似乎也使患者更经不起打击。动物研究显示，幼时即使只是经受过轻微的压力，与未经压力的动物比较，长大后还是比较无法承受打击（显示创伤后异常症病童亟需及早治疗）。

      也正因如此，经受同样的灾难后，有些人会产生创伤后异常症，有的人却不会。这是因为杏仁核本已处于草木皆兵的警戒状态，一旦证实兵临城下，自然会发出最刺耳的警铃。这一切神经系统的改变可发挥短期的效益，以应付突发的危机，使身体维持高度警觉，随时准备做任何反应，不畏痛苦，承受艰难的体力负荷，简而言之，可表现出超高的韧性与承受力。但如果这种改变成为常态，好像汽车永远维持在高速档，短期的效益将变成长期的问题。当一个人面临创伤时，杏仁核与相关部位发生改变，使得引发刺激的门槛大为降低，生活将变得处处是危机，看似不相干的事物也可能导致惊慌失措。