Qu'est-ce qui rend le cerveau humain si unique ? Est-il le seul capable à utiliser certaines opérations mentales lui permettant de développer et utiliser un langage complexe pour communiquer ?

Des chercheurs de Joliot font l'hypothèse que le cerveau humain est le seul à pouvoir extraire et manipuler la structure hiérarchique complexe présente dans une séquence d'événements afin de l'encoder en mémoire de façon « compressée ». Selon eux, cette capacité serait à l'origine de la « grammaire » complexe du langage que nous utilisons pour communiquer.

Ils étudient comment notre cerveau compresse des séquences de positions spatiales au sommet d'un octogone. Pour ce faire, ils postulent l'existence d'un langage abstrait, algorithmique, dans lequel ces séquences seraient « exprimées » par le cerveau. Leur description dans ce langage serait d'autant plus courte que la géométrie de la séquence est régulière.

L'équipe a suivi par magnéto-encéphalographie l'activité cérébrale de volontaires à qui étaient présentées différentes séquences, à la géométrie plus ou moins régulière.

Cette expérience montre que le cerveau humain utilise différentes informations pour encoder ces séquences en mémoire. Il représente les positions successives des éléments de la séquence et anticipe la prochaine position avant qu'elle n'apparaisse. Cette anticipation est d'autant plus importante que la séquence est simple. L'opération de rotation ou de symétrie permettant de passer d'un élément de la séquence au suivant est également représentée par le cerveau humain. Il est même possible de déterminer, à partir de l'activité cérébrale, la position ordinale de l'élément visualisé par le volontaire !

Ces résultats suggèrent que le cerveau humain détecte les régularités des séquences à plusieurs niveaux imbriqués et les utilise pour compresser les plus longues d'entre elles dans la mémoire de travail.