L’ensemble de l’activité du laboratoire étant centrée sur l’apprentissage, on trouvera des mentions, plus ou moins importantes, de cette thématique aux différentes rubriques qui suivent (langage, musique, activités grapho-motrices, etc.). Un trait commun à la plupart de ces travaux, qui marque la spécificité de notre approche, est qu’il s’agit moins d’analyser des formes dirigées et intentionnelles d’apprentissage, telles qu’elles peuvent être mise en oeuvre dans un cadre scolaire par exemple, que d’explorer comment le comportement se modifie suite à l’interaction naturelle de l’apprenant avec un environnement structuré. Ces modifications comportementales apparaissent bien souvent en l’absence de connaissances formelles, d’où le terme d”apprentissage implicite” généralement utilisé pour qualifier ce domaine. Le terme d'”apprentissage statistique” tend à être utilisé de plus en plus aujourd’hui pour désigner le même genre de phénomène, l’accent étant alors mis sur le fait que cette forme d’apprentissage repose sur l’ajustement du comportement aux régularités statistiques (distributionnelles) du matériel à apprendre.
A coté de travaux portant sur un domaine d’application particulier, tel que le langage parlé ou écrit, certaines recherches exploitent des situations arbitraires, crées de toutes pièces au laboratoire. La généralisation des conclusions aux comportements naturels est évidemment plus hasardeuse, mais l’avantage est que le contrôle du matériel permet de répondre à des questions théoriques fondamentales de façon plus certaine. L’un des résultats majeurs de cette orientation de recherche a été de montrer que lorsque le matériel est engendré par des règles formelles (arbitraires), les règles elles-mêmes ne sont pas apprises, les modifications comportementales reposant sur une sensibilité de l’apprenant aux caractéristiques distributionnelles du produit concret de ces règles.