Aivokudos
Isoaivokuori koostuu pääasiassa harmaasta aineesta, joka sisältää lähinnä hermosolujen soomaosia ja tuojahaarakkeita (dendriittejä). Lisäksi harmaassa aineessa on hermosoluja huoltavia gliasoluja. Isoaivokuoren lisäksi harmaata ainetta esiintyy pieninä saarekkeina, tumakkeina, syvemmälläkin aivoissa sekä selkäytimen pylväissä. Aivorungon alueella harmaa aine muodostaa tumakkeita yhtenäisemmän aivoverkoston. Harmaassa aineessa on runsas hiussuonitus.
Krooninen väsymysoireyhtymä
Krooniseen väsymysoireyhtymään kuolleiden ruumiinavauksissa on havaittu keskushermoston voimakasta tulehdusta sekä elinvaurioita Vuonna 2014 tehdyssä elävien CFS-potilaiden aivokuvantamistutkimuksessa havaittiin, että CFS-potilaiden aivoissa on käynnissä laaja-alainen tulehdustila, jonka voimakkuus korreloi oireiden voimakkuuden kanssa. Elävillä CFS-potilailla havaittiin vuonna 2005 julkaistussa aivokuvantamiseen perustuvassa tutkimuksessa erittäin merkittävää harmaan aivoaineen katoa. Koehenkilöt olivat naispuolisia CFS-potilaita, joilla ei esiintynyt masennusoireita. Tulokset viittasivat tutkijoiden mukaan siihen, että harmaan aineen kato heikentää CFS-potilaiden kykyä olla ruumiillisesti aktiivisia, koska ruumiillisen aktiivisuuden määrä ei korreloinut harmaan aineen määrään verrokeilla eikä aivoaineen kato lisääntynyt sairauden keston myötä. Vuonna 2014 julkaistun tutkimuksen mukaan CFS-potilailla on terveitä vähemmän valkeaa ainetta, mikä saattaa johtua väsymysoireyhtymään kuuluvasta tulehdustilasta. Lisäksi löytyi poikkeavuuksia otsalohkoa ja ohimolohkoa yhdistävässä hermoradan osassa. Havaitut poikkeavuudet olivat sitä suurempia mitä pahemmat väsymysoireyhtymän oireet potilaalla oli.