加拿大蒙特利尔神经学研究所、麦吉尔大学和英国牛津大学的一项联合研究表明，对于从一出生就接触一种或两种语言的人来说，其大脑发育的模式是相似的。但在熟练掌握第一语言（母语）后，再开始学习第二语言，就会改变大脑的结构，特别是大脑的下额叶皮质。左下额叶皮质会变得更厚，右下额叶皮质则变薄。皮质是多层的神经元物质，对思想、语言、意识和记忆等认知功能起着重要作用。

        研究人员在使用核磁共振设备对蒙特利尔的66名双语和22名单语志愿者的大脑进行扫描后发现，在婴儿期后学习第二语言会刺激新的神经生长以及神经元之间的连接，这与人们在学习杂耍等复杂运动技能后所观察到的情形相似。在童年期越往后学习第二语言，下额叶皮质的变化就越大。这表明，开始学习语言的年龄段对于形成语言学习的大脑结构是至关重要的。研究人员推测，有些人在以后的生活中学习第二语言会遇到更大困难，似乎可用此加以解释。