Bases neurales des structures en constituants – CONSTRUCT

Tous les locuteurs d'une langue possèdent des intuitions sur ce qui constitue une phrase acceptable dans leur langue, et ceci indépendamment de son sens, comme l'atteste les exemples “Les borogroves meurgent dans la risse”, ou “Des idées vertes dorment furieusement”. Ces intuitions ne sont pas réductibles à la simple probabilité d'une séquences de mots. Pour expliquer cela, ainsi qu'une quantité d'autres phénomènes langagiers, les linguistes postulent que les phrases ne sont pas de simples suites de mots mais possèdent une structure hiérachique en constituants pouvant être enchassés les uns dans les autres de manière récursive. Comment ces structures sont encodées dans le cerveau demeure, à l'heure actuelle, une énigme.

Le but de notre projet est de comprendre comment des structures hiérarchiques récursives peuvent être encodées par des assemblées de neurones. Nous proposons une série d'expériences utilisant diverses techniques de neuroimagerie que nous employerons chez des volontaires sains, des patients neurologiques, de jeunes enfants ainsi que des singes macaques. Une première série d'expériences a pour but d'analyser le réseau de compréhension des phrases en dissociant l'effet de la structure syntaxique des effets de la cohérence sémantique, de la structure prosodique et des transitions de probabilités. Nous proposons ensuite d'essayer de caractériser quantitativement la relation entre complexité de l'arbre syntaxique et activations neuronales. Ces données permettront de contraindre les modèles neuronaux de l'encodage des structures hiérarchiques. Nous comptons également examiner l'encodage de ce type de structure dans des domaines non langagiers, la Musique et les Mathématiques et ceci dans le but de savoir s'il existe un circuit unique responsible du traitements des structures récursives quel que soit le domaine, ou bien, si des circuits distincts sont mis jeu. Les expériences de magnétoencéphalographie nous permettont d'examiner le décours temporel des activation lors de la construction des arbres, et les données d'IRMf chez les patients atteints de lésions focales nous renseigneront sur les liens causaux entre les aires du réseau impliqué dans le traitement des phrases. Finalement, en utilisant des stimuli non verbaux, nous proposons d'étudier des organismes préverbaux, jeunes enfants et singes macaques, dans le but de determiner si la capacité à représenter des structure enchassée est spécifiquement humaine.