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アイデンティティ[人格の同一性]に関連した妄想を生じる時、その脳は、感情中枢が前頭正中部の領域とうまく接続していないか、あるいは十分な情報を提供していないかのいずれかであることを、これまでの研究は強く示唆している。

ニューヨーク大学の神経学者Orrin Devinsky氏は、2009年1月に『Neurology』誌に発表した症例の分析において、この種の妄想を抱く人は通常、脳の左半球よりも右半球により大きなダメージを受けていると報告している。

左半球は主に、直線的な思考や言語といった機能をつかさどる傾向にあるのに対し、右半球では、言葉の抑揚や強勢をどのようにするかなどの「全体的な判断」がより多く処理される傾向にある。

Devinsky氏によると、右半球がダメージを受けていることにより、親や愛する人と一緒にいても慣れ親しんだ感情の高まりを感じられないとき、その人の脳の左半球はこの葛藤を、自らの断定的な論理によって解決し、「その人物は替え玉に違いない」と判断するのだという。