RLS is een aandoening van de belangrijkste hersenhelft, hersenstam (het deel van de hersenen onder de belangrijkste hersenhelft) of ruggenmerg (een buisvormige structuur afdalen van de hersenstam en verbonden met de perifere ?

Geen van de fysiologische, neuroimaging, of biochemische studies hebben de exacte plaats van oorsprong aangewezen voor RLS-symptomen. Verandering opgemerkt op alle niveaus van het centrale zenuwstelsel (CZS), van het ruggenmerg naar de cerebrale cortex, en er is ook enig bewijs bij sommige patiënten met mogelijke veranderingen buiten het CZS. In het perifere zenuwstelsel (het deel van het zenuwstelsel dat buiten het centrale zenuwstelsel ligt), hebben studies aangetoond dat fysiologische zenuwimpulsen gewoonlijk uitgevoerd bij RLS patiënten. Ook zijn er geen structurele veranderingen in de meeste patiënten, met uitzondering van enkele kleine veranderingen in de huid zenuwen in incidentele patiënten. De prevalentie van RLS iets hoger bij patiënten met perifere neuropathie (schade aan de perifere zenuwen).

In het ruggenmerg, wat fysiologische studies tonen bewijs van verhoogde prikkelbaarheid van spinale reflexen, die wordt verondersteld op te treden secundaire verlies van remming als gevolg van disfunctie van het zenuwstelsel boven het ruggenmerg. Fysiologische studies hebben aangetoond bewijs van de toegenomen prikkelbaarheid van sommige hersenstamreflexen in RLS patiënten, zij het niet consequent in alle studies. Bovendien hebben functionele neuroimaging studies wezen op een zekere afwijking in de bovenste hersenstam en thalamus (een structuur onderaan het hersenhelft die verantwoordelijk is voor de integratie van de gewaarwording van het lichaam). Geavanceerde neurofysiologische studies hebben veranderingen in de sensorimotorische cortex (het deel van de belangrijkste hemisfeer die verantwoordelijk is voor de integratie van lichaamssensatie de motorische functies). Andere neuroimaging studies hebben geringe afwijkingen die in de basale ganglia (groepen zenuwcellen en vezels bij de basis van de hersenen onder de belangrijkste halfrond), maar geen structurele verlies aan zenuwcellen. Bovendien hebben brain imaging studies aangetoond problemen met ijzer aankoop en opslag in de basale ganglia (zie vraag 5).

Samengevat, is RLS geassocieerd met kleine veranderingen op alle niveaus van het zenuwstelsel zonder enig bewijs van zenuwcel verlies. Deze bevindingen suggereren een functionele abnormaliteit van het CZS, waarschijnlijk het gevolg van een aantal biochemische afwijkingen (bij sommige patiënten, soortgelijk aan ijzer opslag probleem van de hersenen). Het blijkt dat verschillende neurotransmitters (chemische stoffen die verantwoordelijk zijn voor de overdracht van impulsen tussen verschillende zenuwcellen en vezels) en complexe interacties van CNS zenuwcel netwerken zijn verantwoordelijk voor de symptomen van RLS.