Установлено, что все три речевые области коры больших полушарий мозга работают согласованно, способны заменять друг друга. Они находятся в левом полушарии мозга. Правое полушарие тоже может «научиться» управлять речью, это происходит у левшей, а также при поражениях левого полушария мозга (родовые травмы и другие повреждения).
При нормальной речи, правильном речевом акте требуется высокая точность согласованности работы полушарий мозга. Речевые механизмы действуют автоматически, на уровне подсознания. Расстройства речи (заикание и прочие) возникают в случаях, когда эти автоматизмы не выработаны или сломаны. Тогда приходится создавать их под контролем сознания.
В осуществлении речевого акта принимают участие как врожденные (безусловные), так и выработанные (условные) рефлексы. Именно последние обеспечивают понимание слов. Понимание есть результат большого числа условных связей между многими областями мозга в обоих полушариях. Словесная речь как вторая сигнальная система опирается на сенсорику первой сигнальной системы. При этом нужно учитывать как прямые, так и обратные связи. Нервные импульсы идут от центра к периферии (от мозга к речевым мышцам) и обратно – от мышц к мозгу. Двигательный и слуховой контроль отмечается у детей, когда еще не отработан словесный шаблон, с трудом выговаривается слово.
Сущность слова и речи не сводится только к звуковой сигнальной системе. Слова обобщают множество непосредственных раздражителей. Ребенок переносит слова на новые объекты (ср. слово «мама»), и тогда оно получает обобщающее значение, становится понятием. Как обобщающий сигнал слово обозначает не один предмет, а множество сходных по определенным признакам предметов. Заучивание звукоподражательной реакции еще не свидетельство понимания слова.
Становление второй сигнальной системы при ее взаимодействии с первой развивается по-разному у детей и взрослых. По соотношению двух сигнальных систем можно различать типы нервной деятельности. И. П. Павлов выделял три типа: «мыслительный» (характеризуется относительной слабостью первой сигнальной системы), «художественный» (отличается относительно сильной первой сигнальной системой) и средний, гармоничный (сила обеих сигнальных систем хорошо уравновешена; встречается редко). На формирование типа нервной системы большое влияние оказывает среда воспитания, условия жизни. В раннем детстве превалирует первая сигнальная система, вторая сигнальная система начинает развиваться со второго года и накладывает отпечаток на все непосредственные ощущения, поведение ребенка.