As neurociências têm também começado a elucidar os mecanismos envolvidos na compreensão e produção da linguagem oral, da leitura e da escrita. Nesse caso, tem-se mostrado (Blumstein, 1995; Caplan, 1995; McCandliss et al, 2003; Meehler and Cristophe, 1995; Rocha, 1999; Rocha e Rocha, 2000; Stromswold, 1995) que cada uma dessas atividades depende de circuitos distintos, de modo que a aprendizagem da linguagem oral, da leitura e da escrita podem ser considerados quase como aprendizados distintos de três línguas diferentes. A criança começa seu aprendizado da linguagem oral logo após o nascimento, quando começa a identificar os sons verbais à sua volta e começa produzir seus próprios sons (Meehler and Cristophe, 1995). Durante o primeiro ano de vida, aumenta essa capacidade ao mesmo tempo em que desenvolve uma maior interação sensorial e motora com o ambiente, à medida em que aprende a controlar seu sistema motor. Se esse desenvolvimento ocorre de maneira harmoniosa dentro dos parâmetros definidos filogenéticamente, a criança constrói rapidamente os circuitos neurais para compreensão e produção do som verbal. Assim, a aquisição da linguagem oral pode se acelerar a partir do primeiro ano de vida, se um ambiente adequado lhe proporciona os estímulos necessários para ampliar seu conhecimento do mundo. As mães e os profissionais da Educação Infantil tem um papel muito importante nessa fase do desenvolvimento cognitivo da criança.
Da mesma maneira que o processo básico da compreensão da linguagem oral se faz através de uma associação direta entre o som verbal e seu significado, um processo de leitura eficiente visa antes de mais nada desenvolver uma associação direta entre a forma visual da palavra e sua semântica (Ansari and Karmiloff-Smith, 2002; McCandliss et al, 2003; Ramus, 2003; Temple, 2002). Por isso, o aprendizado da leitura se inicia pela associação entre letras e significados, naquilo que se convencionou chamar de fase logográfica do aprendizado da leitura (Rocha, 1999; Rocha e Rocha, 2000). À medida em que a criança aumenta seu domínio sobre a leitura, começa a descobrir a estrutura silábica da língua. Para isso, ela deve construir um segundo circuito neural, denominado fonológico, (Ramus, 2003; Temple, 2002), iniciando a fase que chamamos de leitura alfabética, na qual ela reconhece as sílabas (CV) mais simples compostas de uma consoante e uma vogal. Em seguida, ao ampliar seu conhecimento da estrutura silábica, descobre os outros tipos de sílabas (CVC, CVV, etc.) e inicia a chamada fase ortográfica do aprendizado da leitura. O distúrbio na formação do circuito neural fonológico para leitura resulta na dislexia. Entretanto, o processo de leitura utilizado pelos adultos para a leitura no dia a dia é realizado pelo primeiro circuito ou logográfico: