Nem véletlen tehát, hogy több vizsgálat is készült annak jobb megértésére, vajon a felnőtt agyban található nyelvi központ és hálózat, amely a legtöbb felnőttnél a bal féltekében helyezkedik el, és a halántéklebeny felső részét, a homloklebeny alsó részét, a fali lebeny bizonyos részeit, valamint a közöttük lévő idegi összeköttetéseket foglalja magában, már a fejlődés kezdetén jelen van‑e, vagy csak később, évek nyelvi tapasztalatainak eredményeként alakul ki. E vizsgálatok egyértelmű eredményt hoztak, amely teljesen összhangban van a viselkedéses kutatások megfigyeléseivel is. Az agy nyelvi specializációja már a fejlődés kezdetétől megfigyelhető (Skeide–Friederici 2016; Ghio et al. 2021), az anyaméhben hallott nyelvre már születéskor kiemelt agyi választ és más nyelveknél erősebb balféltekei lateralizációt kapunk (May et al. 2017; Peña et al. 2003; Sato et al. 2010; Vannasing et al. 2016), amely ezt követően a fejlődés során egyre erősödik (Minagawa-Kawai et al. 2011). Az első ilyen vizsgálat (Peña et al. 2003) infravörös spektroszkópia segítségével megmutatta, hogy az anyanyelvre már az újszülöttek is bal féltekei választ adnak. Egy rákövetkező tanulmány (Sato et al. 2010) megerősítette ezt az eredményt, valamint arról is beszámolt, hogy egy ismeretlen nyelv esetén nem figyelhető meg balféltekei lateralizáció. Ebben az esetben mindkét halántéklebenyben látható agyi válasz. Vagyis a baloldali specializáció a magzati nyelvi tapasztalat eredménye. Bár a későbbi tanulmányok (May et al. 2017; Vannasing et al. 2016) eredményei némileg árnyalták a képet, azt minden tanulmány megerősítette, hogy az anyanyelvre erősebb és/vagy jobban balra lateralizált választ adnak az újszülöttek, azaz a prenatális tapasztalat egyértelműen alakítja az agy nyelvi rendszerét már a születés előtt.

A kutatások egy másik csoportja arra összpontosított, hogy a prenatális nyelvi tapasztalat hogyan befolyásolja az újszülöttek agyi aktivitásának dinamikáját. Egy vizsgálatsorozatban (Ortiz-Barajas et al. 2023; Mariani et al. 2023) például elektroencefalográffal (EEG) mérték újszülöttek agyi válaszait, míg azok az anyanyelvükön (francia), egy ritmikailag hasonló ismeretlen nyelven (spanyol), valamint egy ritmikailag eltérő ismeretlen nyelven (angol) hallgattak egy történetet. Ezenkívül a csecsemők alapszintű agyi aktivitását is mérték a nyelvi ingerlés előtt és után, nyugalmi állapotban. Amikor a csecsemők az anyanyelvüket hallották, akkor idegi aktivitásuk nemcsak a beszédhallgatás közben növekedett meg (Ortiz-Barajas et al. 2023; 1. ábra), hanem még az után is percekig magas maradt, és hosszútávú időbeli hasonlóságot mutatott a théta sávban (4–8 Hz), vagyis az anyanyelv emléknyomait idézte (Mariani et al. 2023). Ugyanez nem jelentkezett a két ismeretlen nyelv hallgatása esetén. A théta agyhullámok frekvenciája a szótagszámhoz kapcsolható, így az eredmények azt sugallják, hogy az idegi dinamika tartósan módosul az anyanyelv ritmusának korai megtapasztalása eredményeként. Ezek az eredmények bizonyítékot szolgáltatnak arra, hogy a nyelvi tapasztalatok már a születés előtt alakítják a csecsemő agyának funkcionális szerveződését. A születés előtti nyelvi tapasztalat gyors, de tartós változásokat eredményez az idegi dinamikában, fokozza a hosszú távú időbeli korrelációkat, és ezáltal növeli a csecsemők érzékenységét a korábban hallott ingerekre.