الاعتقاد السائد ان الثأثأة تحدث نتيجة عوامل نفسية كالاجهاد، ولكن بحوثا اجريت مؤخرا بينت ان اختلافات تكوينية في المخ قد تكون السبب وراء عدم قدرة الفرد على النطق بسلاسة وانتظام، فقد وجد باحثون من جامعة تولين في مدينة نيو أورليانز بولاية لويزيانا الأمريكية في دراسة لهم أن ادمغة البالغين الذين يعانون من التلعثم المزمن تظهر تغييرات تكوينية في المناطق التي تسيطر على النطق واستخدام اللغة واستخدم العلماء اجهزة تصوير الرنين المغناطيسي المتطورة في اجراء بحوثهم على 16 شخصا من المصابين بحالة تعرف بالثأثأة التطورية المستمرة. وقورنت الصور التي التقطت لأدمغتهم مع صور مماثلة التقطت لأدمغة 16 شخصا لا يعانون من الثأثأة، ووجد العلماء ان المصابين بالثأثأة التطورية المستمرة يتميزون بكبر حجم الفصين الصدغيين الدماغيين الأيمن والأيسر واضافة لذلك، وجد الباحثون ان المصابين بالثأثأة التطورية المستمرة يتميزون بنسبة اعلى من التغيرات في شكل ادمغتهم. وقد كشفت البحوث كذلك عن وجود فروقات بنيوية بين ادمغة المثأثئين والمثأثئات والذين يستخدمون اليد اليمنى واليسرى. بي بي سي أونلاين