Причиной нарушений поведения при аутизме может быть и дисфункция зеркальных нейронов, открытие которых считается одним из самых важных событий в современной нейронауке. Эти нейроны активизируются тогда, когда человек совершает какое-либо действие, так и тогда, когда он просто наблюдает за его выполнением. Считается, что зеркальные нейроны позволяют нашему мозгу установить соответствие между созерцаемым действием и тем, которое мы можем произвести сами. Например, когда ребенок видит, как мама подносит ложку ко рту, и пытается повторить ее движения. Или когда мы определяем чужое настроение по выражению лица и позе собеседника (т. е. представляем, каким нашим собственным эмоциям соответствуют такая поза и выражение). Если бы не эти клетки, мы не смогли бы «примерять» на себя чужие действия, а воспринимали бы их чисто абстрактно. Многие ученые (от сотрудников Национального университета Ян-Мин до ученых Университета Пенсильвании) полагают, что зеркальные нейроны играют важную роль в таких процессах, как имитация, обучение физическим действиям, освоение навыков, связанных с речью, и понимание эмоциональных реакций других людей,,,. Поскольку все вышеперечисленное вызывает проблемы у аутичных людей, было бы логично предположить, что зеркальные нейроны в мозге аутиста работают не так, как у обычного человека. Но пока эта гипотеза остается неподтвержденной,. Кроме того, она не объясняет другие симптомы аутизма – например, гиперчувствительность или избегание визуального контакта с собеседником.

Их пытается объяснить другая концепция – теория эмоционального ландшафта. Эмоциональный ландшафт – это своего рода «запись» всех эмоциональных реакций человека на разные раздражители, карта значимости объектов и событий, его окружающих. Он формируется в нейронной сети – от коры головного мозга, где перерабатывается свежая сенсорная информация, к лимбической системе через миндалевидное тело, играющее одну из ключевых ролей в возникновении эмоций. Из разных отделов лимбической системы поток сигналов попадает в ассоциативную зону коры головного мозга, подготавливающую человека к определенной реакции, а выбранный вариант поведения контролируется префронтальной корой. Если связь между какими-то звеньями этой цепочки нарушена, ландшафт «распадается» – эмоциональная реакция человека на тот или иной раздражитель становится непредсказуемой, а зачастую и экстремальной.

Кроме того, существует несколько нейропсихологических теорий о механизме расстройств аутистического спектра. Одна из них касается дефицита социального познания – способности обрабатывать и хранить информацию о других людях и взаимоотношениях с ними.