Um dos debates mais acalorados do campo da psicolinguística e neurocognição da linguagem diz respeito ao processamento e representação mental de formas regulares e irregulares. de um lado, modelos de via dual (pinker, 1991, 1999; ullman, 2001a, 2001b, 2004, 2005) postulam que formas regulares, passíveis de decomposição, são processadas por um mecanismo responsável pela computação de regras. formas irregulares, por sua vez, são armazenadas em sua forma pronta em um sistema de memória de caráter associativo. por outro lado, modelos de via única (bybee, 1985, 1995) e modelos conexionistas (rumelhart; mcclelland, 1986; plunkett; juola, 1999) preconizam que não há diferenças entre o processamento de itens lexicais regulares e irregulares. ambas as categorias de forma são processadas por um único sistema de memória de natureza associativa. esta tese teve como objetivo trazer contribuições empíricas para o debate em torno da dualidade vs. singularidade do processamento morfológico focalizando no processamento do gênero gramatical de substantivos inanimados do português do brasil. mais especificamente, investigamos se o processamento de formas regulares quanto ao gênero (substantivos femininos terminados em -a, e masculinos terminados em -o) distingue-se do processamento de formas irregulares (substantivos femininos terminados em -o, e masculinos terminados em -a), transparentes (substantivos com terminações típicas do gênero feminino e masculino como –agem, -ade, -or) e formas opacas quanto ao gênero (outras terminações). para esse empreendimento, uma série de experimentos foi conduzidausando diferentes métodos de investigação, a saber: experimentos comportamentais,simulações conexionistas e um experimento eletrofisiológico. os estudos comportamentais mostraram o papel crucial que a memória cumpre no processamento tanto da concordância quanto da atribuição de gênero a nomes substantivos inanimadosindependentemente de sua forma. os resultados de três simulações computacionais usando um perceptron multicamadas mostraram que umsistema conexionista de via única é capaz de reproduzir certos padrões de processamento do gênero gramatical observados em falantes nativos do português. o estudo eletrofisiológico mostrou que o processamento da concordância de gênero com formas regulares, irregulares, opacas e transparentes recrutam componentes de erp associados ao processamento automático da concordância morfossintática (lans) eprocessos de re-análise e reparo da estrutura sintática (p600s). com base nos resultados obtidos, concluímos que o processamento do gênero gramatical de substantivos inanimados do português é governado por um único sistema neurocognitivo de natureza associativa.