Epävakaassa persoonallisuushäiriössä potilailla esiintyvät aivomuutokset liittyvät ilmeisesti lapsuuden ajan kaltoinkohteluun, häiriön vaikeusasteeseen tai komorbiditeettiin.
Aikaisemmissa aivorakenteiden tutkimuksissa epävakaasta persoonallisuushäiriöstä kärsivillä on havaittu pienempi aivojen kuorikerroksen rakenteen tilavuus sekä pienempi hippokampuksen ja mantelitumakkeen koko kuin verrokeilla «Ruocco AC, Amirthavasagam S, Zakzanis KK. Amygdala...»1, «Hazlett EA, New AS, Newmark R ym. Reduced anterior...»2, «Richter J, Brunner R, Parzer P ym. Reduced cortica...»3. Tutkimusten aineistot ovat kuitenkin olleet pieniä.
Yhdysvaltalaisessa tutkimuksessa «Baranger DAA, Few LR, Sheinbein DH ym. Borderline ...»4 käytettiin aineistoina Duke Neurogenetics (n = 1 299) ja Human Connectome (n = 1 099) -tutkimusten aineistoja. Tutkittavien epävakaan persoonallisuushäiriön piirteet arvioitiin käyttäen viiden tekijän persoonallisuusmallin (Five Factor Model) NEO-FFI-mittarin 24:ää kysymystä. Meta-analyysien ja asiantuntijakäsitysten perusteella nämä piirteet liittyvät selkeästi epävakaaseen persoonallisuushäiriöön (SCID-haastattelussa todetun diagnoosin korrelaatiokerroin r = 0,63–0,66). Yksikään tutkituista a priori valituista 16:sta aivoalueesta ei liittynyt merkitsevästi epävakaan persoonallisuushäiriön piirteisiin. Kuitenkin post-hoc-analyyseissä aivojen kuorikerros havaittiin merkitsevästi ohuemmaksi oikeassa aivopuoliskossa keskiviivan alueella. Vakiointien jälkeen erot eivät enää olleet merkitseviä.
Epävakaan persoonallisuushäiriön piirteiden yhteydet alkoholin käyttöhäiriöihin, itsetuhoisuuteen, impulsiivisuuteen, koettuun stressiin, lapsuuden traumakokemuksiin ja yksittäisiin epävakaan persoonallisuushäiriön kriteerioireisiin olivat erittäin merkitseviä ja korrelaatiokertoimet olivat kooltaan keskinkertaisia (pienimmillään r = 0,34, traumat) tai suuria (suurimmillaan r = 0,86, itsetuhoisuus, impulsiivisuus, koettu stressi, lapsuuden traumakokemukset ja yksittäiset epävakaan persoonallisuushäiriön kriteerioireet). Tutkijoiden mukaan nämä tekijät selittänevät aiemmin havaittuja aivojen rakenteiden muutoksia. Toisaalta myös aineistojen pieni koko on lisännyt satunnaisten positiivisten havaintojen riskiä.