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从病理生理学的角度来看，纤维肌痛症状群的发生原因，到底是什么呢？学者专家从不同的角度想求解答。
第一、和睡得好不好有没有关系？超过75%的患者都有睡不好觉的问题，会不会有可能是人在沉睡时，受到快速的α波的干扰，使得在沉睡的非快速动眼期(non-rapid eye movement REM)中，睡眠品质大受影响。尽管正常人也有出现类似的情形，但是研究发现，患有纤维肌痛症状群的人，他们出现这种情形的频率，比起一般人要来高。
值得注意的是，正常人如果在沉睡时被干扰，也会出现全身疼痛的情形，他们的α波干扰的问题，也会像纤维肌痛症状群的人一样，出现多次。
但是到底是因为睡眠时被干扰，才导致纤维肌痛症状群？还是因为纤维肌痛症状群，才让人睡不好觉？没有人能提出最后的答案。
第二、肌肉组织的变化。在纤维肌痛症状群的人身上，学者发现到有虫样的肌肉组织变化，局部肌肉也有缺氧、缺乏高能量的磷酸盐的情形，以及出现硬索(rubber band；taut band)的情形。然而，这些个发现，并不足以证明肌肉的变化就是原凶，因为透过控制组的比较，发现这些代谢异常的问题，在不活动的人身上也可能发现到。因此，纤维肌痛症状群的人之所以会有肌肉组织的异常变化，会不会根本就是因为疼痛，而少活动所造成的？
第三、化学物质的影响。人体中的serotonin被发现有止痛的效果，缺乏serotonin会导致睡眠中的慢性脑波减少，身体因而产生一连串不适的反应。在纤维肌痛症状群的人身上，就可以观察到serotonin的量有减少的情形。但是如果针对这种异常的现象做处理，又发现并不能改善睡眠和疼痛的问题。