Des travaux novateurs menés par des scientifiques de l'Université de New York (NYU) ont récemment mis en lumière la capacité stupéfiante du cerveau humain à gérer simultanément une multitude d'éléments constitutifs du discours. Ce phénomène, baptisé traitement parallèle de la parole, révèle une efficacité neuronale remarquable. Les chercheurs comparent ce processus complexe au fonctionnement d'un vaste et efficace réseau de métro souterrain : l'information linguistique circule sur des voies dédiées, garantissant que les différents flux de données ne se chevauchent pas et n'entraînent pas de confusion. Cette découverte majeure, dont les détails ont été publiés dans la prestigieuse revue « Proceedings of the National Academy of Sciences », démontre comment le cerveau parvient à orchestrer et à gérer des données potentiellement contradictoires. Il y parvient en les réacheminant rapidement à travers diverses zones corticales sur de très courts intervalles de temps, assurant ainsi une compréhension fluide et instantanée.
L'étude expérimentale a été dirigée par Laura Gwilliams, chercheuse affiliée au Département de psychologie de Stanford et à l'Institut des neurosciences Wu Tsai. Pour observer ce mécanisme en action, l'équipe a eu recours à la magnétoencéphalographie (MEG), une technique d'imagerie cérébrale non invasive. Les données ont été recueillies auprès d'un échantillon de vingt et un locuteurs natifs de l'anglais, qui étaient invités à écouter attentivement de courts récits narratifs. Grâce à la MEG, les scientifiques ont pu documenter la manière dont le cerveau maintient et actualise de manière continue une structure hiérarchique complexe de caractéristiques linguistiques. Ce flux dynamique englobe tous les niveaux de la communication, allant des plus petites unités acoustiques, les sons phonétiques, jusqu'à l'interprétation sémantique la plus englobante. Un point essentiel de leur observation est que la vitesse à laquelle l'information est renouvelée et traitée à chaque niveau est directement proportionnelle à la complexité de l'élément linguistique concerné.
Ce mécanisme d'une grande sophistication a reçu le nom de « Codage Dynamique Hiérarchique » (HDC). L'HDC joue un rôle fondamental en permettant au cerveau de préserver l'intégrité de l'information dans le flux temporel de la parole, tout en réussissant à minimiser le croisement et l'interférence entre les différentes unités sonores et verbales. Alec Marantz, professeur de psychologie et de linguistique à NYU et co-auteur de cette publication scientifique, insiste sur le fait que ce système offre une explication robuste de la manière dont le cerveau humain parvient à structurer et à appréhender le langage malgré sa rapidité d'exécution. En identifiant l'HDC, les chercheurs établissent un lien direct et fondamental entre le processus d'interprétation linguistique et les bases mêmes de l'activité neurophysiologique qui le sous-tend.
L'éclairage apporté par les principes du HDC est capital, notamment parce qu'il révèle que chaque aspect du message – qu'il s'agisse de l'intonation, de la syntaxe ou du sens profond – est traité à la vitesse optimale requise pour sa fonction. Cette découverte ouvre des perspectives considérables pour l'avancement de l'intelligence artificielle (IA). Les systèmes traditionnels de traitement du langage naturel (NLP) ont longtemps été contraints par une approche de lecture séquentielle, où l'information est traitée ligne par ligne. Or, le principe de parallélisme mis en évidence par le HDC, qui présente des similarités avec le mécanisme d'« attention » utilisé dans les architectures modernes de type Transformer, suggère une organisation beaucoup plus profonde et intrinsèquement multidimensionnelle de la perception humaine. Il ne s'agit plus de considérer la compréhension comme une simple réception linéaire d'informations, mais plutôt comme un processus complexe, multi-niveaux et dynamique, capable d'assurer une compréhension intégrale et quasi-instantanée de la parole.