Физиологические механизмы искусственного заикания связываются с нарушением временной синхронизации сложившегося комплекса (стереотипа) акустических и проприоцептивных сигналов обратных связей, регулирующих речевой процесс (Данилов, Черепанов, 1970; Морозов, 1977).

Феномен отставленной речи, вызывающий искусственное заикание, вызвал множество попыток объяснить механизмы естественного заикания нарушением в мозгу человека механизма временной обработки речевых сигналов обратной связи. Данная точка зрения находит определенное подтверждение в нарушениях временной синхронизации ЭЭГ правого и левого полушарий головного мозга у заикающихся (Данилов, Черепанов, 1970), в некоторой нормализации речи заикающихся при подавлении сигнала обратной акустической связи методом заглушения шумом, а также в условиях применения задержанной обратной акустической связи. В настоящее время имеется все больше оснований искать причину логоневрозов (заикания) в нарушениях механизмов функциональной специализации полушарий головного мозга к обработке речевой информации (см. следующий раздел).

В обычных условиях человек, слушая речь в свободном звуковом поле, воспринимает ее бинаурально (обоими ушами) или монаурально (через одно ухо, как при телефонном разговоре). Дихотическим восприятием (или прослушиванием) называется такой вид восприятия, когда на каждое ухо одновременно предъявляется информация разного рода, например разные речевые тексты или разные неречевые сигналы (с применением головных телефонов). Особенность дихотического восприятия речи состоит в том, что нормальные люди, как правило, лучше запоминают, повторяют и пересказывают речевой материал, предъявленный через правое ухо, чем через левое. (Опыт ведется с применением головных телефонов, информация на которые поступает с двухканального магнитофона.)

Объяснение эффекта правого уха в условиях дихотического восприятия речи в обоснованной форме впервые предложила Кимура (Kimura, 1961a, 1961b, 1967). Изучая указанным методом больных с латеральными поражениями мозга в слуховой височной области и здоровых испытуемых, Кимура установила связь асимметрии слухового восприятия речи с асимметрией локализации в мозгу речевых центров: испытуемые лучше воспринимают речь ухом, контралатеральным по отношению расположения в мозгу речевых центров, т. е. у большинства людей правым ухом, поскольку речевой центр Вернике локализован обычно в левой височной извилине.

В дальнейшем метод дихотического прослушивания получил широчайшее распространение, усовершенствование и обоснование как тест, позволяющий оценить функциональную асимметрию мозга и восприятие речи у нормальных здоровых людей, изучение функций мозга которых имеет известные ограничения по сравнению с изучением мозга животных или у людей в клинических условиях (см.: Бару, 1977; Bryden, 1982; Спрингер, Дейч, 1983).

Благодаря наличию перекреста афферентных путей слуховой системы и межполушарной комиссуры информация, предъявляемая через любое ухо, достигает каждого из полушарий. Однако в условиях дихотического восприятия преимущество получают перекрестные контралатеральные пути за счет, во-первых, их большей мощности, во-вторых, более быстрого достижения речевых центров при поступлении речевого сигнала с правого уха, а в-третьих, функционального торможения ипсилатеральных афферентных путей, что имеет место в условиях параллельного конкурирующего поступления речевой информации с обоих ушей.

Указанное представление, высказанное еще Кимурой (Kimura, 1961а, 1961b), в целом является общепризнанным. Оно, в частности нашло подтверждение в исследованиях пациентов с комиссуротомией, т. е. с разобщенными полушариями мозга («расщепленный мозг»), где был доказан функциональный характер торможения ипсилатерального пути (Sparks, Geschwind, 1968), а также применением пробы Вада, обеспечивающей функциональное выключение одного из полушарий мозга фармакологическим путем (введением в сонную артерию барбитуратов).