自我損耗過程在大腦內部有何表現最初是一個謎，不過後來這個謎解開了一些，這多虧了多倫多大學的兩個研究者邁克爾·因茲利奇（Michael Inzlicht）和珍妮弗·古特塞爾（Jennifer Gutsell）。他們給人戴上佈滿電極和電線的“頭盔”，觀察他們大腦內部的生物電活動情況。這種方法叫作腦電圖法，它並不能精確解讀人的心理，但有助於描繪大腦如何處理多種多樣的問題。多倫多研究者特別關注名爲“前扣帶皮層”的腦區，這個腦區注意着“正在做的”和“想要做的”之間是否存在差異，因此通常被人稱爲“錯誤檢測系統”（error-detection system），對自我控制非常關鍵。如果你一手拿漢堡、一手拿手機，正要咬手機，那麼這個腦區就會發出警示。大腦內部發出警示，表現在腦電圖上，就是一個電活動尖峯，學名叫作“事件相關負波”（event-related negativity）。
多倫多研究者讓人戴着“頭盔”看一些紀錄片片段，內容是動物受傷，看了令人難.受。一半人得到的指導語是要隱藏情緒，這樣就進入自我損耗狀態；另外一半人得到的指導語是認真看片子。然後，所有人進行第二項表面上不相干的活動：經典斯特魯普任務。這個任務以心理學詹姆斯·斯特魯普（James Stroop）的姓命名，具體內容是讓被試者說出屏幕上的字母是什麼顏色的字體。例如，如果屏幕顯示紅色字體的“×××”，正確答案就是“紅色”，這很簡單。但是，如果屏幕顯示的是紅色字體的“Green”（綠色），那麼回答起來就不容易。你必須抑制閱讀單詞“Green”引起的念頭（綠色），讓自己確認字體的顏色（紅色）。很多研究表明，在這種情況下，那些隱藏情緒的被試者反應比較慢。
在多倫多實驗中，在看電影期間損耗了意志力的人，在斯特魯普任務中的表現比較差：反應時間更長，所犯錯誤更多。他們的腦電圖顯示，他們大腦的監控系統活動比較少——失諧的警示信號比較弱。這個結果表明，自我損耗引起前扣帶皮層怠工。它要麼檢查不出錯誤，要麼需花好長時間才檢查出錯誤，所以自我控制變難。自我沒損耗時容易做好的事情，自我損耗後很難做好。