斯腾博格（Sterberg，1994）对外倾性和P300对图画的注意引出反应的关系进行了研究。他用《艾森克人格问卷》对40个年轻的成人的人格特质加以测量，将被试分成低、中和高外倾性三组。被试看计算机屏幕上的图画，有三个不同的任务要求，在第一种条件下他们只对白色图画做出反应（颜色任务），第二种条件下他们只对动物图片做出反应（动物任务），第三个任务他们只对白色动物做出反应（颜色和动物任务）。因为被试对一些刺激做出反应，忽视了其他事物，在刺激开始后大约400～500ms，所有三个任务有一个P300的组成部分。高外倾组的P300偏差的振幅最大，低外倾组的最小。被试的外倾分数与P300的平均振幅具有相关，相关系数为0.36。P300的振幅常常被看做是工作记忆更新的索引，暗示外倾性与支持这个认知活动的大脑有联系，即外倾者常在短时任务上做得比较好。
边缘系统中的杏仁核也是研究者们关注的部位。正如卡根（Kagan，1999）的研究显示，内向儿童的杏仁核兴奋阈值低，也就是说，内向儿童的回避忧伤反应是由于他们的边缘系统太敏感所致。边缘系统尤其是杏仁核在动机和情绪过程中发挥着重要作用，研究表明，杏仁核在对所有情绪性刺激的反应中都是很重要的，而在负性情绪刺激引起的反应中的作用更加突出。一般认为，杏仁核在恐惧性条件反应和无意识情绪记忆过程中发挥着中心作用。另一方面，杏仁核受到损伤的个体，对恐惧性刺激建立条件反射和记忆过去建立的恐惧性条件反射都出现了困难。由于杏仁核与情绪活动有联系，人们可以设想，它与人们的情绪表现（如恐惧）的差异有联系。
左右半球优势也是内外向人格研究的重点。依据卡根（Kagan，1994）的研究报告，内向的孩子的右半球表现出较高的活动水平，而那些非内向的孩子则左半球的活动占优势。一项关于个体间脑功能单侧优势差异的研究（Davidson，1998），发现脑功能的差异与积极情绪或者消极情绪反应有关。例如，让被试看两段能诱发积极情绪和消极情绪的电影剪辑片段，在放映电影片段之前、之中，测量记录被试左右半球激活的情况；同时，被试还要报告自己的情绪体验。结果发现，不同被试的前额叶不对称的激活与心境的初始状态有联系，即左侧半球优势与积极性情感有联系而右侧半球优势与消极情感有联系。即使把心境的初始状态对半球激活的影响除去之后，左右半球的激活水平与情绪之间的联系依然明显：在初始状态下左半球前部激活水平高的被试对有积极意义的电影片段报告说有更多的积极情绪体验；而那些在初始状态下右半球前部激活水平较高的被试对有消极意义的电影片段报告说产生了更多的消极情感。
