Можливі зв’язки між заїканням і автоматизацією розглянули Smits-Bandstra та De Nil у 2007 році. Дослідники дійшли висновку, що дорослі, які заїкаються, мають тенденцію демонструвати дефіцит у навчанні стукати пальцями та нісенітницю у послідовності складів.

Стовбур мозку та прилеглі ділянки містять мережу взаємопов’язаних ядер, яку іноді називають ретикулярною формацією. Дана структура виробляє нейромодулятори дофамін, серотонін, норадреналін, ацетилхолін та гістамін.

Ці ядра проходять до більшості частин головного мозку, включаючи кору головного мозку та базальні ганглії. Дофамін головним чином виробляється двома з цих ядер у середньому мозку: substantia nigra pars compacta (SNc) і ventral tegmental area (VTA). Окрім цих джерел у середньому мозку, дофамін також виробляється нейронами в гіпоталамусі, що проектується до гіпофіза через туберо-інфундибулярний шлях. Дофамін у гіпофізі пригнічує секрецію пролактину, який бере участь у гормональній системі.

Базальні ганглії складаються з набору структур сірої речовини, найбільшою з яких є смугасте тіло. Смугасте тіло отримує вхідні дані від більшості частин кори головного мозку та проектується опосередковано до лобової частки та ядер стовбура мозку. Ці петлі базальних гангліїв можуть модулювати лобову кортикальну активність і відігравати фундаментальну роль у мотивації, увазі, автоматизації поведінки та ініціації рухів.

Прямі та непрямі шляхи від смугастого тіла відіграють взаємодоповнюючі ролі в ініціації та виконанні послідовностей дій. Встановлена ​​модель полягає в тому, що активація прямого шляху гальмує рухову поведінку, тоді як непрямий шлях пригнічує рухову активність (Grillner and Robertson, 2016). Активація нейронів у прямому шляху є важливою для ініціації послідовності.

Щодо непрямого шляху була показана інша динаміка: належний рівень активації у нейронах непрямого шляху був необхідний для продовження вивченої послідовності; як надмірна, так і недостатня активація нейронів у непрямому шляху призводили до переривання поточної послідовності.

Найвища щільність кіркових дофамінергічних волокон у людей була зареєстрована в первинних і вторинних моторних областях і в передній поясній корі (ACC), з меншою щільністю волокон у префронтальних областях.

Система дофаміну середнього мозку та базальні ганглії є ключовими частинами «осі дії», які ініціюють мотивовану поведінку. Фазова передача сигналів дофаміну виникає, коли конвергентні вхідні дані з різних областей мозку демонструють достатню синхронність.

Відповідно до моделі GODIVA, фрагментація є основою для автоматизації частих послідовностей мовних рухів, таких як склади.