모국어의 경우 이해와 발화를 담당하는 뇌의 영역이 다르다면, 제2언어의 경우는 어떻게 나타날까? Abutalebi, Cappa와 Perani는 신경영상에 관한 여러 연구들을 개관함으로써 제2언어의 유창성의 정도에 따라 뇌의 양상이 다르게 나타난다고 보고한다. 먼저 언어 이해의 경우, 제2언어 구사력이 높은 피험자는 모국어나 제2언어를 이해할 때 뇌의 활성화되는 영역이 동일하였다. 그러나 제2언어의 구사력 수준이 낮은 피험자는 모국어로 이야기를 들을 때보다 훨씬 적은 영역의 뇌가 움직였다. 한편, 언어발화의 경우에는 또 다른 상황이 전개되었다. 제2언어를 유창하게 구사하는 피험자는 모국어나 제2언어나 모두 같은 부위의 뇌가 움직였는데, 제2언어의 구사력 수준이 낮은 피험자의 경우에는 모국어를 말할 때보다 제2언어를 말할 때 뇌의 더 많은 부분이 활성화됨을 볼 수 있었다. 연구자들은 이에 대하여 익숙하지 못한 언어를 발화하기 위해서는 더 많은 네트워크가 필요하기 때문인 것으로 추론한다.
언어 이해의 경우 제2언어 구사력 수준이 낮은 사람은 모국어로 들을 때보다 뇌의 활성화 부위가 작았다. 언어발화의 경우 제2언어 구사력 수준이 낮은 사람은 제2언어를 말할 때 뇌가 더 많이 활성화 되었다.