学习说两种语言对大脑有益的观点已被广泛接受为事实，尤其是在大众媒体中。研究表明，所有年龄段的双语者在某些认知能力测试中的表现都优于单语者。其他研究表明，痴呆症的发病时间有所延迟，甚至有人声称智力有所提高。
但是，一些尝试重复这些开创性发现的尝试未能证实这种“双语优势”。在过去几年中，没有发现双语与更好认知能力之间存在联系的研究数量急剧增加。
现在，研究界就这个问题展开了激烈的辩论，并且最近因期刊《皮质》中的一系列文章而受到广泛关注。旧金山州立大学的肯尼斯·帕普及其同事在八月份发表的一篇论文引发了这场争论，他们认为，目前的证据表明要么不存在双语优势，要么仅在某些尚未确定的情况下才会出现。 帕普及其同事随后在十月份发表了21篇评论和一篇总结。
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作者们对过去十年左右发表的大量研究产生的关于双语益处的强烈乐观情绪做出了回应。多伦多约克大学的心理学家艾伦·比尔斯托克及其同事进行了许多重要的早期工作，这些工作有助于驳斥双语可能不利于儿童智力发展的过时观点。后来的研究更进一步，发现双语儿童在“执行功能”测试中的表现实际上优于单语儿童——执行功能是指控制思想和行为并实现解决问题等复杂认知任务的过程。
2004年发表的一项研究引起了巨大的轰动。比尔斯托克及其同事比较了老年双语者和单语者的认知控制能力。这不仅是第一个发现老年双语成年人优势的研究，而且结果还表明，双语可能缓解与年龄相关的认知能力下降。对患者人群的后续研究表明，双语可以将痴呆症的发病时间延迟大约四到五年。
比尔斯托克小组使用的测量方法称为“西蒙”任务，要求参与者根据屏幕上出现的框的颜色在左侧或右侧做出响应。研究人员通常会计算当他们必须在右侧响应的颜色出现在左侧时，或者反之亦然时，参与者的反应时间比位置不冲突时多出多少。此测试旨在衡量抑制控制，因为参与者必须抑制用与框在同一侧的手做出响应的反射。
执行功能由三个部分组成：抑制、任务切换和更新工作记忆（在分心的情况下保持心中信息的能力）。对双语优势的一种常见解释是，不断抑制他们不使用的语言的练习可以锻炼抑制能力。另一种可能性是，在不同任务之间切换时，不断在不同语言之间切换会发挥执行功能。这些假设激发了一项大规模的研究工作，调查双语优势的程度、机制和原因，涉及 200 多项研究和大量数据。
帕普及其同事指出了这些证据中的几个问题。当研究人员在实验室外的自然环境中研究人群时，他们无法控制人群之间可能存在差异的因素，例如社会经济学、移民身份和文化差异。在人群之间匹配这些因素或在统计上解释这些因素的尝试不可避免地是不完美的，这使得性能差异可能是由于语言技能以外的其他因素造成的。一个更棘手的问题与因果关系有关。双语会影响认知能力吗？或者，一个人的认知能力会影响其掌握多种语言的概率吗？
研究人员还收集了自 2011 年以来发表的所有比较双语者和单语者之间执行功能测试的结果，发现其中 83% 的结果没有发现两组之间存在差异。还有一种趋势是，结果呈阳性的研究往往使用较小的样本，而使用较大研究人群的研究更有可能没有发现任何影响。较小的样本量更有可能偶然产生虚假的结果。
辩论由此开始升温。一些“怀疑论者”指责“相信者”无视异议，并无视对更高标准的呼吁。相信者指责怀疑论者有选择地引用支持他们论点的研究，而没有考虑支持双语优势的大量研究。比尔斯托克声称，大多数负面发现来自对年轻成年人的研究，在这些研究中，很少发现双语的益处，因为大多数年轻成年人无论语言技能如何都处于最佳表现状态。
比尔斯托克说，说多种语言的影响更常见于儿童和老年人。“有大量研究表明，如果你给双语儿童执行控制任务，他们的表现会更好，而怀疑论者从不引用这些研究。”她还指出，即使在没有表现差异的情况下，大脑成像研究也会发现差异——怀疑论者对此表示质疑。反对者认为，双语可能会重组大脑，而不会带来任何好处。
对于老年人的研究结果也存在分歧。一些研究表明，阿尔茨海默病的发病时间延迟了四到五年，但其他研究没有发现这种差异。爱丁堡大学的心理学家安吉拉·德布鲁因说，这可能取决于你如何测量疾病的发病时间。回顾性研究要求患有痴呆症的人报告他们的症状何时开始，但现在也有一些研究会长期跟踪人们。“跟踪人们随着年龄增长的研究通常没有发现差异，”德布鲁因说。
所有这些争吵都发生在整个心理科学（以及一般生命科学）的“可重复性危机”的背景下。评论员指出，一个系统奖励研究人员发表积极的和新颖的结果，而不是保持科学的严谨性，并抵制导致选择性报告结果的压力，从而夸大虚假发现的数量。
一个关键问题与发表偏倚有关——由于研究人员关于提交内容以及编辑关于发表内容的决定的结合，更多积极结果比消极结果更容易发表的趋势。德布鲁因及其同事通过检查 1999 年至 2012 年的 104 篇会议摘要，寻找双语研究中存在这种偏倚的证据。他们将摘要分类为支持双语益处、挑战该观点或结果混合。然后，他们寻找最终发表了哪些研究。
研究人员发现，68% 的阳性研究得以发表，而只有 29% 的阴性研究得以发表。“存在巨大的差距，我们取得进展的唯一方法是获取所有结果，”德布鲁因说。他们还结合了已发表研究的数据（使用一种称为荟萃分析的技术）来评估证据的总和。这产生了一个显著但很小的积极结果，但很可能被高估了。“即使荟萃分析显示了一个很小的影响，我们也不知道它的可靠性如何，因为它基于有选择性的样本，”德布鲁因说。（具体而言，该数据产生的效应量为 0.3——效应量是根据数据的可变性标准化的标准化度量，其中 0.3 表示“小”效应。）
帕普及其同事认为，真实的影响可能为零，但强调这并不意味着双语会产生任何负面影响。没有证据表明在执行功能或智力方面，说其他语言有任何劣势，而与认知无关的好处是众多且意义深远的。“我们不质疑说多种语言是否更好，”帕普说。“它使旅行更容易和更有意义，可以打开职业生涯的大门和其他机会，并且使人们能够与更多人交谈，更深入地了解另一种文化，并从另一个角度理解世界。”
帕普还承认双语对认知的影响可能是真实存在的，但仅在特定情况下才会发生。如果只有某些类型的语言体验会产生优势，那么不同的结果可能是由于研究的不同群体在学习第二语言的年龄、使用量和相对熟练程度方面存在差异。但是，科罗拉多大学博尔德分校的心理学家克劳迪娅·冯·巴斯蒂安以及苏黎世大学的同事最近发表了一项研究，该研究使用九种执行功能测量方法量化了双语的各个方面，发现双语对执行功能的任何方面都没有影响。
比利时根特大学的埃维·乌曼斯认为，第二语言的优势可能与一个人在语言之间切换的频率有关。她和她的同事最近发表了一项研究，比较了每天切换多次的平衡双语者和很少切换的口译员。他们发现，更好的语言切换熟练程度与更好的执行功能相关，但仅适用于平衡双语者，而不适用于口译员。“这表明对语言的控制[一种轻松切换的能力]导致更好的执行功能，而不是相反，”乌曼斯说。她还提倡超越“是”或“否”的辩论，研究是什么决定了优势是否出现。“重要的是，双方都同意这不是一件简单的事情——当你有这种[承认]时，你可以合作尝试找出为什么有些人发现一些东西而另一些人没有，”乌曼斯说。“那么，我们将更接近找到答案。”
伍曼的评论呼应了许多怀疑论者的呼吁，他们希望双语优势的支持者和批评者之间进行合作。这些合作最好包括研究的“预注册”，即详细说明研究设计、用于评估研究结果的指标以及其他分析方法。提前定义这些研究特征可以防止在研究过程中更改方法，这种做法可能会夸大虚假的研究结果。事实上，《皮质》（Cortex）杂志在 2013 年宣布为研究人员提供预注册研究的选择。不幸的是，这场辩论的激烈程度表明，双方不太可能很快利用这一机会。