Psychologie et Histoire, 2001, Vol. 2, 219-227.

 

 

L'INFLUENCE DE L'INTENSITE DU STIMULUS SUR LA DUREE DU TEMPS DE REACTION D'APRES JAMES McKEEN CATTELL1

James McKeen Cattell

(1886b)

 

Au cours de ces deux dernières années, le Dr. G.O. Berger et moi-même avons réalisé une série d'expériences au Laboratoire de Psychologie de l'Université de Leipzig, afin de mesurer la relation entre l'intensité du stimulus et la durée du temps de réaction. Wundt, Exner, et d'autres avaient déjà fait des expériences sur ce sujet, mais cela nécessitait une recherche plus approfondie2. Nous avons entrepris de déterminer l'influence de différentes intensités de chocs électriques, et de lumières sur la durée d'un temps de réaction simple, et rendu complexe par d'addition d'opérations cérébrales simples.

Le terme "temps de réaction" est maintenant généralement bien compris. Si nous levons une main dés que possible après l'apparition soudaine d'une lumière, l'intervalle entre la présentation du stimulus et le début de la contraction musculaire correspond au temps de réaction. De manière à étudier l'influence de différentes intensités lumineuses sur la durée de ce temps de réaction, nous avons utilisé une lumière produite dans un tube Geissler par le courant à induction de six cellules Daniel. Nous avons considéré cette lumière comme normale, et nous l'avons gardé constante. Ensuite, nous avons réglé cinq intensités lumineuses plus faibles en mettant des verres fumés avant la lumière. Nous avons mesuré photométriquement la quantité de lumière transmise à travers le verre fumé. Si nous fixons l'intensité de la lumière normale VI = 1000, alors les intensités des lumières sont:

 

I

II

III

IV

V

VI

1

7

23

123

315

1000

 

Nous avons de nouveau obtenu des lumières encore plus brillantes (vii et viii) au moyen de lentilles, mais nous n'avons pas pu déterminer avec notre photomètre la relation de ces intensités avec l'intensité normale. L'observateur était assis dans le noir, et regardait à travers un tube télescopique à un point où la lumière était supposée apparaître. Le tableau suivant présente les moyennes de 15 temps de réaction réalisés par chacun de nous avec les différentes intensités. Aucun temps de réaction ne fut éliminé dans le calcul de la moyenne. La deuxième ligne, désignée par un M, représente la moyenne de la variation de chaque temps par rapport à la moyenne générale; c'est à dire, si A est la moyenne de n réactions a, b, c, d, alors

M = [(A - a) + (A - b) + (A - c) . . . ] / n 

toutes les différences étant prises comme positives. M nous montre comment les temps diffèrent les uns des autres, et quand nous connaissons le nombre de temps, nous pouvons trouver l'erreur probable de la moyenne. Dans le tableau .001sec. est l'unité de temps3.

 

Tableau I

Intensité

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

Moyenne

B

Temps

308

235

208

200

192

195

177

168

210

M

26

18

16

15

15

17

18

16

18

C

Temps

251

175

160

148

147

143

135

128

161

M

30

17

16

14

15

13

16

19

18

 

Nous remarquerons dans ce tableau que lorsque la lumière présentée est très faible, juste suffisante pour être vue, les temps sont les plus longs et (avec une exception accidentelle, B entre V et VI) plus l'intensité lumineuse est élevée, plus court est le temps de réaction. Toutefois, je ne peux pas formuler une loi générale à partir de ce tableau.

Pratiquement de la même façon, nous avons déterminé la relation entre la force d'un choc électrique et la longueur du temps de réaction. Le choc était reçu sur l'avant-bras gauche, et la réponse était faite avec la main droite. Nous avons utilisé quatre intensités; la plus forte, IV, assez douloureuse, la plus faible, I, juste suffisante pour être sentie. Les deux intensités intermédiaires correspondaient, dans la mesure où nous pouvons juger, à quatre pas égaux. Les moyennes des 150 temps de réaction pour chaque observateur et chaque intensité sont présentées dans le tableau suivant.

Tableau II

Intensité

I

II

III

IV

Moyenne

B

Temps

182

163

158

160

166

M

17

14

12

11

13

C

Temps

164

155

132

131

145

M

19

18

14

14

16

 

Nous remarquerons qu'avec le choc électrique, comme avec la lumière, le temps de réaction devient plus court à mesure que le stimulus devient plus intense. Toutefois, les différences ne sont pas aussi fortes, et pour les intensités III et IV, les temps sont pratiquement les mêmes; avec l'intensité IV, la réaction était probablement ralentie, car le choc était douloureux.

En rapport avec les expériences sur l'intensité lumineuse, nous avons réalisés d'autres expériences afin de déterminer si oui ou non, la qualité du stimulus, c'est à dire la couleur de la lumière, a une quelconque influence sur le temps de réaction. Les moyennes de 180 temps de réaction mesurées sur chacun des observateurs et pour chacune des six couleurs utilisées sont présentées dans le tableau suivant.

Tableau III

 

Blanc

Rouge

Jaune

Vert

Bleu

Violet

Moyenne

B

196

203

192

199

199

201

198

C

155

162

160

156

161

153

158

 

Ce tableau ne montre aucune différence particulière de temps pour les différentes couleurs. Le violet et le vert, pour lesquels j'ai montré (voir le dernier numéro de "BRAIN") qu'ils restent plus longtemps sur la rétine que les autres couleurs, de manière à ce que la sensation soit provoquée, ne semblent pas entraîner un temps de réaction plus long; c'est parce que la réaction est effectuée sur la lumière, sans attendre que la couleur ait été discriminée.

Le temps est plus long lorsqu'il est nécessaire de discriminer les couleurs avant de répondre. Nous pouvons mesurer ce temps, si au lieu de toujours réagir aussi vite que possible, nous utilisons deux lumières de différentes couleurs, disons le bleu et le vert, et nous laissons le sujet réagir seulement à une seule des deux couleurs. Le sujet ne sait pas quelle lumière va être présentée, mais doit lever sa main aussi vite que possible si la lumière est rouge, mais ne rien faire si la lumière est bleue. Ainsi, nous rajoutons au temps de réaction simple, le temps mis pour voir si la lumière est bleue ou rouge, et nous compliquons quelque peu le processus de volition dans le temps de réaction simple. De plus, nous pouvons laisser le sujet lever sa main droite si la lumière est rouge, sa main gauche si la lumière est bleue; ainsi, nous avons, en plus du temps nécessaire pour le temps de réaction simple et pour discriminer la couleur, le temps mis pour faire un choix entre les deux réponses. Les résultats d'expériences réalisées avec trois intensités lumineuses (V, III, et I) sont présentés dans le tableau suivant.

 

 

 

 

 

 

 

Tableau IV

 

B

C

 

V

III

I

V

III

I

Temps de réaction

189

218

273

189

209

303

TR avec temps de perception

238

293

373

274

328

417

TR avec perception et décision

287

320

393

356

388

495

Temps de perception

49

75

100

85

119

114

Temps de décision

49

27

20

82

60

78

 

D'après ce tableau, il semble que le temps mis pour voir ou percevoir une couleur diminue à mesure que l'intensité de la lumière augmente, mais que le temps de décision n'est pas fonction de l'intensité du stimulus.

 

 

Notes

1. Cet article a été préparé alors que Cattell était Assistant au Laboratoire de Psychologie de Leipzig. Il a été publié dans la revue Brain, 9: 512-515, 1886.

2. Wundt, "Physiologische Psychologie", 2. Xvi.; Exner, "Hermann's Physiologie", 2. 2. Iv.; Kries u. Auerbach, "Archiv f. Anat. U. Physiol.", 1877; Vintschgau u. Hönigschmied, "Pflüger's Archiv", xii.; Wittisch, "Zeitschr. f. Rat. Med.", xxxi.

3. Il faut noter que dans nos premières expériences le temps absolu n'est pas certain. Les temps furent mesurés à l'aide d'un électro-aimant, et nous avons supposé que quand le courant était envoyé à travers la bobine, l'armature était attirée instantanément. Ce n'est pas le cas, et j'ai pris en considération cette erreur, mais les temps peuvent être faux de l'ordre d'au moins .01sec. Dans tous les cas, les temps relatifs sont corrects, puisque l'erreur était constante.