Les nouveau-nés peuvent segmenter un flux continu de parole en utilisant les probabilités de transition entre syllabes : ils évaluent la fréquence à laquelle une syllabe suit une autre pour segmenter un discours. Ils repèrent ainsi les évènements qui ont une haute probabilité de se suivre. Ce mécanisme simple fait partie de la boîte à outils du nourrisson humain pour découvrir des régularités dans la parole. Des recherches récentes montrent que cette capacité s'observe pour d'autres apprentissages (sons non vocaux comme les tonalités, formes visuelles, actions), ainsi que dans différentes espèces.

Dans la présente étude, menée par une équipe du centre NeuroSpin, les chercheurs ont exploré les deux dimensions véhiculées par la parole —l'identité du locuteur et les phonèmes* -, dans le but d'évaluer si : 

• les nouveau-nés peuvent calculer des probabilités de transition sur une dimension tout en faisant abstraction des variations non pertinentes sur l'autre ;
• la dimension linguistique (phonèmes) bénéficient d'un traitement privilégié par rapport aux indices vocaux (identité du locuteur).
  

Des expériences d'électroencéphalographie (EEG) à haute densité (128 électrodes) ont été menées pendant que des nourrissons endormis étaient exposés à des flux de parole artificiels composés de six syllabes prononcées par six voix différentes (soit 36 combinaisons possibles). Dans l'expérience 1, la structure statistique reposait sur le contenu phonétique, avec des voix aléatoires ; dans l'expérience 2, elle était basée sur des voix au contenu phonétique aléatoire. Après une phase de familiarisation, les nouveau-nés ont été exposés à des paires de stimuli (duplets), conformes ou non à la structure qu'ils avaient précédemment apprise.

Les résultats révèlent un entrainement neuronal à la fréquence de la régularité de la présentation des duplets linguistiques, démontrant que les nouveau-nés détectent les probabilités de transitions fréquentes entre syllabes mais aussi, à la fréquence des duplets de voix. De plus, une réponse de surprise est enregistrée pour les duplets incorrects.

Ces observations soulignent l'universalité des mécanismes d'apprentissage statistique à travers plusieurs dimensions et domaines cognitifs. Cependant, seuls les duplets linguistiques déclenchent un composant spécifique lié, chez l'adulte, aux associations lexicales, suggérant une signature neuronale précoce d'un accès au lexique qui, à cet âge, se limite probablement à un dictionnaire de formes linguistiquement pertinentes.

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Ces résultats suggèrent que :

• ​​dès la naissance, de multiples régularités d'entrée peuvent être traitées en parallèle par les nouveau-nés humains et alimenter différents réseaux d'ordre supérieur, 
• l'apprentissage statistique pourrait jouer un rôle plus important qu'on ne le pensait dans l'acquisition précoce du langage,
• ​cet apprentissage est robuste et ne se limite pas aux caractéristiques linguistiques.