大腦神經係統的成熟程度是自我控製發展的生理基礎，幼兒期是兒童大腦發育最快的時期，大腦重量進一步增加。研究表明，兒童腦重的增加並不是神經細胞大量增殖的結果，而是因為神經細胞結構的複雜化及神經纖維分支增多和長度的增長。
一、大腦神經係統
神經係統是一個複雜的網絡。當環境中有足夠強度的刺激時可以激活特定的感受器。接下來，感受器通過傳入神經向大腦發出信號，大腦接收到信息以後，通過中間神經元把信息傳遞給傳出神經，然後傳出神經細胞又將大腦的指令傳遞給效應器。效應器的作用就是產生內在的或者外顯的變化。當我們考察神經係統類型時，軀體運動係統常以“自上而下”為特點，將信號由大腦傳至四肢肌肉，而感覺係統大部分則為“自下而上”，將信息由外周傳至大腦。然而，在每一個係統中，信息都會遵守雙向傳遞的規則。所以，成功的行為依賴於這個係統中輸入和輸出的密切配合。比如，在軀體運動係統中，肌肉運動感覺和關節感覺對肌肉和運動指令的影響提供了不斷的由下至上的反饋。在感覺係統中，即使在信號尚未由外圍傳向中樞時，在各個傳輸環節已經發生了不斷的交互作用。
艾森克（Eysenck）是較早比較明確地提出人格因素和生物性因素關係理論的心理學家。他提出了內—外傾、情緒穩定—不穩定性和精神質—非精神質這三個表型維度，並在此基礎上進一步解釋了人格生理機製。艾森克認為在大腦中存在網狀—丘腦—皮層通路，而此通路正是內、外傾人格特征的生理基礎。其後有許多有關內、外傾維度的腦血流研究報告都證實了他的假設。有研究者利用正電子發射斷層掃描（positron emission tomography，PET）技術研究靜息狀態下的內、外傾人格被試的腦血流變化（cerebral blood flow，CBF），測量結果發現，內傾者在前額葉、前扣帶回、前丘腦、顳葉前部的腦血流水平顯著高於外傾者。其他的研究發現，外傾型被試在對積極圖片做出反應時激活了較多的大腦區域，不僅有額區，還有前扣帶回和杏仁核區，而在相同情境下，內傾型被試的這些大腦區域卻沒有被明顯激活。艾森克則認為，外傾性是由於較弱的注意資源造成的，外傾維度可能與皮層的抑製機製相聯係。