Chez l’adulte, la distribution des activations en lecture peut être circonscrite dans un réseau hémisphérique gauche, subdivisé en deux circuits postérieurs et un antérieur (Pugh, Mencl, Jenner, Katz, Frost, Lee et al., 2000 ; Pugh, Mencl, Jenner, Katz, Frost, Lee et al., 2001). La localisation des activations cérébrales se masse également dans la région périsylvienne gauche (Paulesu, Frith, Snowling, Gallagher, Morton, Frackowiak et al., 1996) encadrant la scissure de Sylvius qui sépare le lobe frontal contenant l’aire de Broca (AB44/AB45) et le lobe temporal contenant l’aire de Wernicke (AB22).
Selon Pugh et al. (2000), il existerait un circuit dorsal se situant dans l’aire pariéto-temporale postérieure gauche comprenant le gyrus supramarginale (AB40) et le gyrus angulaire (AB39). Le circuit ventral, localisé dans la région occipito-temporale inférieure gauche, comprendrait le gyrus fusiforme (AB37) dénommé Aire Visuelle de la Forme des Mots (i.e., Visual Word Form Area, VWFA, Cohen & Dehaene, 2004). D’après les travaux de McCandliss, Cohen et Dehaene (2003), le VWFA serait une zone développée par expérience avec la mise en place des stratégies d’extraction des informations pour accroître l’efficacité en reconnaissance visuelle de mots. Enfin, le circuit antérieur contiendrait le gyrus frontal inférieur gauche, englobant les aires AB44/45 (i.e., pars triangularis et pars opercularis, Mechelli, Crinion, Long, Friston, Ralph, Patterson et al., 2005), l’insula ainsi qu’une partie du cortex pré-moteur (AB6).La propagation des activations cérébrales progresserait ainsi de la région occipito-temporale inférieure gauche via la région pariéto-temporale postérieure gauche jusqu’au gyrus frontal inférieur gauche (Pugh et al., 2000). Plus schématiquement, le circuit ventral sous-tendrait la procédure d’adressage, automatique tandis que le circuit dorsal sous-tendrait la procédure d’assemblage, contrôlée, le circuit antérieur étant impliqué dans les processus phonologiques et articulatoires en production, comme en répétition subvocale (Fiez & Petersen, 1998). Comme le rappellent Shaywitz, Shaywitz, Pugh, Fulbright, Mencl, Constable et al. (2001), le gyrus angulaire serait dédié aux processus de mise en relation des formes visuelles et des caractéristiques linguistiques alors que le gyrus supramarginale interviendrait dans le stockage et le traitement des représentations phonologiques. Enfin, des structures telles que le thalamus et le gyrus cingulaire (AB23/24) auraient pour fonction de rafraîchir les informations via la boucle articulatoire15 (pour des détails, voir Démonet, 2002).
Le système de mémoire de travail (à court terme) (Baddeley, 1986, cité par Habib, 1997) serait, notamment, composé de la « boucle phonologique » ou « boucle articulatoire », décomposée en deux sous-systèmes distincts. L’un, capable de répétition subvocale et l’autre, capable du maintien dans un stock temporaire à capacité limitée des unités phonologiques. La « boucle phonologique » serait dépendante du lobe pariétal gauche, ce qui expliquerait, chez les dyslexiques, les difficultés de maintien des informations par un faible empan mnésique et interférant avec le processus d’assemblage qui repose partiellement sur le maintien des informations lues pour la conversion des représentations.