Karl Lashley avait, dès 1951, souligné que la production et la compréhension des séquences de mots obéissent à une combinatoire complexe et exigent un format de représentation spécifique. Dans un article publié en 2015 dans la revue Neuron et intitulé « The Neural Representation of Sequences: From Transition Probabilities to Algebraic Patterns and Linguistic Trees », mes collègues et moi avons passé en revue l’ensemble des mécanismes de représentation cérébrale des séquences temporelles. De nombreuses espèces animales peuvent représenter les probabilités et les délais de transition d’un item à l’autre ; les grouper en blocs (chunks) ; représenter leur structure ordinale (1er, 2e, 3e), et même repérer des schémas algébriques (AAB). Cependant, aucun de ces mécanismes ne suffit à rendre compte de l’organisation des structures syntaxiques. Celles-ci forment des structures arborescentes enchâssées les unes dans les autres, que l’on appelle des syntagmes (appelées phrases en anglais), qui obéissent à des règles récursives bien spécifiques.
Les arguments en faveur de l’existence de ces structures ne manquent pas. Citons d’abord les nombreux cas attestés d’ambiguïté syntaxique, dans lesquels la même séquence de mots peut être représentée par deux enchâssements distincts (par exemple « [black taxi] driver » et « black [taxi driver] ». Même un mot isolé peut être ambigu (par exemple « unlockable » = [un-lock]able, which can be unlocked, or un[lock-able], which cannot be locked). Ces exemples montrent que le cerveau humain ne s’arrête pas à la séquence superficielle de syllabes ou de mots, mais les recode en utilisant une hiérarchie d’arborescences enchâssées. Un second argument provient de l’observation des ellipses ou des substitutions. Un syntagme se reconnaît au fait qu’il peut être supprimé ou remplacé par un mot plus court, et dans certaines phrases, on reconnaît les structures enchâssées au fait que chacune d’elles peut être abrégée (par exemple « he [drove [to [this [big house]]] » = « he drove to this », « he drove to it », « he drove there », « he did. »). Un troisième argument provient du mouvement syntaxique : les syntaxes peuvent être déplacées hors de leur position d’origine, par exemple lors de la formation de questions, de phrases clivées, etc., mais toujours en respectant l’enchâssement des groupes de mots de la phrase. Enfin, les dépendances à longue distance, qui régissent par exemple l’accord du sujet avec le verbe ou le liage d’un pronom avec un nom, ne peuvent pas être correctement décrites au niveau de la structure séquentielle de la phrase, mais seulement en considérant l’enchâssement de ses syntagmes. Dans « Les voitures qui doublent ce camion roulent trop vite », le verbe s’accorde au pluriel, comme l’exige le sujet « les », sans que l’agrammalité de la séquence « ce camion roulent » ne soit même détectée.
