生化研究证实：
⑴Rett综合征患儿在新皮层、海马、丘脑和基底节，胆碱乙酰基转移酶（ChAT）的活性显著降低，与神经病理发现的在前脑的胆碱能神经元减少一致。另外，研究发现，脑脊液神经生长因子的水平下降。神经生长因子是前脑胆碱能神经元发育所必须的。这些资料表明，胆碱能神经元功能缺陷可能为初始因素，可能引起一些其他的缺陷如锥体外系功能障碍。另外，前脑胆碱能神经元有显著的性别差异的易损性，与这些神经元上的雌激素受体的不同分布有关，如果胆碱能神经元功能缺陷确为Rett综合征发病的初始因素，此点可对患者的性别比例差异做出解释。
⑵在尸解组织和脑脊液中生物胺水平变化报道不一。
⑶在丘脑中，β-内啡肽水平升高，脑脊液中谷氨酸水平升高。总之，临床、生化和神经病理资料表明，Rett综合征是一种神经发育性疾病，可能为婴儿早期细胞程序化死亡（Apoptosis）的异常或一些神经营养因子的缺乏，在生后最初几年影响最严重，因为此时正是树突增殖高峰和突触形成时期。