La perception catégorielle des phonèmes décrit le phénomène selon lequel, lorsque les phonèmes sont classés, ils sont souvent perçus comme appartenant à des catégories distinctes, même s’ils suivent physiquement un continuum le long d’une dimension caractéristique.

Alors qu’il a été proposé que les consonnes telles que les plosives soient perçues de manière catégorique, la représentation des voyelles a été décrite comme étant plus continue. Nous avons cherché à tester cette différence de représentation au niveau comportemental et neurophysiologique en utilisant la magnétoencéphalographie humaine (MEG).

À cette fin, nous avons conçu des stimuli basés sur la parole naturelle en morphant le long d’un continuum phonologique entraînant des changements de la consonne stop voisée ou de la voyelle à l’état stable d’une syllabe consonne-voyelle (CV). Ensuite, lors de l’enregistrement de MEG, nous avons présenté aux participants des paires consécutives de syllabes de CV identiques ou différentes. Les différences étaient telles que les deux syllabes CV appartenaient à la même catégorie ou appartenaient à des catégories différentes. Au cours de l’expérience MEG, les participants ont activement discriminé les paires de stimulus.

Sur le plan comportemental, nous avons constaté que la discrimination était plus facile pour le contraste entre les catégories que pour le contraste à l’intérieur de la catégorie pour les consonnes et les voyelles. Cependant, cet effet catégorique était significativement plus fort pour les consonnes par rapport aux voyelles, conformément à une représentation plus continue des voyelles. Au niveau neuronal, nous avons observé une suppression significative de la répétition des champs évoqués MEG, c’est-à-dire des amplitudes plus faibles pour les mêmes physiquement par rapport aux paires de stimulus différentes, autour de 430 à 500 ms après le début du deuxième stimulus. La reconstruction de la source a révélé des sources génératrices de cet effet de suppression de répétition dans le sillon temporal supérieur gauche et le gyrus, postérieur au gyrus de Heschl׳s. Une analyse de région d’intérêt dans cette région a montré un effet catégorique clair pour les consonnes, mais pas pour les voyelles, fournissant une preuve supplémentaire du rôle important des zones temporales supérieures gauches dans la représentation catégorielle lors de la discrimination active des phonèmes.