子どもが鏡文字を書いてしまう根本的な原因は、手先の不器用さや知能の遅れではなく、脳の視覚認識と空間認識能力の発達プロセスにあります。認知神経科学の研究において、人間の脳には動物としての生存戦略に根ざした「鏡像不変性（ミラー・インバリアンス）」と呼ばれる機能が備わっていることが分かっています。
原始の自然環境において、猛獣が右から来ても左から来ても、瞬時に「虎だ」と認識できなければ生命の危機に瀕します。そのため、人間の視覚野は「左右が反転していても同じ物体として認識する」ように高度に適応してきました。幼児にとって、横を向いた犬のイラストは、右向きでも左向きでも等しく「犬」です。
しかし、人間社会の文字文化は、この生存本能に真っ向から反する例外的なルールを持っています。「b」と「d」、「p」と「q」、あるいは日本語の「さ」と「ち」のように、左右の向きが入れ替わるだけで全く別の意味を持つ記号体系は、生物の脳にとって極めて不自然な学習課題なのです。応用行動分析（ABA）の観点でも、幼児期は「似た形状の中から微細な差異を識別する弁別刺激」が未成熟な段階にあると定義されています。
子どもの大脳において、空間の中で形を回転させて把握する能力が育つ過程では、物体の全体像（ゲシュタルト）を捉える力が先行し、厳密な「左右認識」の定着は後から追いつきます。つまり、子どもが鏡文字を書くのは脳の欠陥ではなく、むしろ「物体の形を柔軟に認知する脳のネットワークが順調に立ち上がっている証」に他なりません。
