اكتشف العلماء بعد فحص أدمغة مجموعة من تلاميذ المدارس بالتقنيات الحديثة أن أدمغة التوحديين بها نمط تواصل عصبي يختلف عن الموجود لدى غير التوحديين، وبعضها غير واضح السبب يشبه الدماغ بصورة عامة مركز لطرق متشابكة ومعقدة فيما يشبه المحطة التي تلتقي فيها وسائل النقل العام القادمة من جهات مختلفة، وتتم فيها معالجة المعلومات بسرعة فائقة، ولكل اتجاه أو نقطة تلاق وظيفة معينة أو هدف معين، أما في حالة من يعانون اضطراب طيف التوحد فقد ظهر من خلال تصوير أدمغتهم وجود خطوط تواصل بها تفضي إلى مخارج غير متوقعة وتحويلات ليس لها هدف واضح وكل ذلك بمنطقة اللوزة الدماغية، وهي المنطقة الدماغية المسؤولة عن معالجة المعلومات الاجتماعية؛ واكتشف كذلك أن منطقة أخرى تتواصل مع اللوزة بنمط غريب وهي المنطقة المسؤولة عن تعابير الوجه والنظرة.
تشير النتائج إلى إمكانية تشخيص التوحد مستقبلاً تشخيصا جسديا، وليس فقط عن طريق تقييم السلوك، كما هو متبع الآن، فتلك العلامات يمكن أن تصبح أدوات لاكتشاف المرض وتشخيصه.