Psychologie et Histoire, 2001, Vol. 2, 188-204.

 

LA VITESSE DES ACTES PSYCHIQUES (1868)

D'APRES F.C. DONDERS (1818-1889)

 

Donders, F.C. (1868). La vitesse des actes psychiques. Archives Néerlandaises des Sciences Exactes et Naturelles, 3, 296-317.

 

 

Les phénomènes psychiques se distinguent des autres modes d'activité par un caractère essentiel et qui ne laisse guère d'espoir de les ramener jamais sous le grande loi de la conservation du travail, qui tend aujourd'hui à dominer l'explication de toutes les forces naturelles: Ces phénomènes ne se laissent ni mesurer ni peser, et nous ne connaissons pour le sentiment, l'intelligence et la volonté aucune unité à l'aide de laquelle on puisse les exprimer en chiffres. La seule question que la physiologie ait à se poser est celle-ci: quelle est la nature des actions qui se passent dans le cerveau pendant que nous sentons, pensons et voulons ?

Ce n'est pas à dire, toutefois, que toute détermination quantitative soit interdite à l'égard des opérations psychiques. Un facteur semble susceptible de mesure, savoir, le temps qui est nécessaire pour les actes psychiques simples. Or, l'évaluation de ce temps ne paraît pas sans importance pour décider si nous sommes en droit d'appliquer dans chaque cas particulier la relation fonctionnelle établie en général, en d'autres termes, si nous pouvons admettre qu'à la spécialité de chaque sensation particulière, de chaque notion distincte, de chaque volition élémentaire, est liée une différence correspondante de l'action du cerveau. Depuis longtemps j'avais essayé d'exécuter les déterminations quantitatives dont il s'agit, et depuis 1865 j'ai fait connaître, dans différents écrits et par quelques conférences populaires, les principaux résultats obtenus ainsi que les méthodes employées. Les expériences ayant été continuées, de nouveaux matériaux se sont accumulés dans mes mains, et le temps me manquant pour les mettre convenablement en oeuvre, je me bornerai, pour le moment, à communiquer d'une manière succincte les choses essentielles. Pour rendre cet exposé plus clair, je rejetterai à la fin, sous forme de notes, différents détails relatifs aux méthodes, aux résultats particuliers, etc.

Il y a 25 ans à peine, le temps exigé pour qu'un nerf excité transmette son action au cerveau et pour que le cerveau fasse parvenir ses ordres aux muscles, était regardé comme "infiniment petit". Jean Müller, le premier des physiologistes de son époque, non seulement nommait la vitesse de transmission dans les nerfs une grandeur inconnue, mais allait jusqu'à prédire que les moyens de trouver cette vitesse nous ferait toujours défaut. Et pourtant, peu après, en 1845, M. du Bois-Reymond esquissa dans ses traits généraux le plan d'expériences pouvant conduire à cette détermination, et dès 1850 M. Helmholtz mit ce plan à exécution.

La méthode était simple. M. Helmholtz irritait les nerfs des muscles successivement en deux points situés, l'un à proximité, l'autre à une certaine distance de l'entrée du nerf dans le muscle, et il déterminait pour chaque cas le temps qui s'écoulait avant la contraction du muscle. La différence des deux temps indiquait la durée de la transmission le long de la partie du nerf comprise entre les deux points irrités; on trouva de cette manière que la vitesse de propagation ne s'élevait pas à plus de 100 pieds par seconde. C'est une vitesse que beaucoup d'oiseaux dépassent dans leur vol, dont les chevaux de course approchent, et que notre main peut atteindre dans les mouvements les plus rapides du bras.

Ce résultat avait été obtenu sur des grenouilles. Chez les animaux à sang chaud, et en particulier chez l'homme, la méthode employée n'était pas applicable. Ici, M. Helmholtz suivit une autre voie. Il irrita la peau successivement en deux points placés à des distances différentes du cerveau, et à chaque irritation perçue il réagit, aussi rapidement que possible, par un signal déterminé, par exemple par un mouvement de la main. On notait le temps écoulé dans les deux cas entre l'irritation et le signal, et la différence était regardée comme représentant la durée de transmission pour la différence de longueur des nerfs sensitifs: Cette différence de longueur était en effet le seul élément par lequel les deux expériences paraissaient se distinguer. On trouva aussi chez l'homme une vitesse de transmission d'environ 200 pieds par seconde, c'est-à-dire le double de celle qui avait été obtenue pour les nerfs de la grenouille.

On voit aisément que cette méthode n'était pas irréprochable. D'abord, il est difficile de faire agir le stimulus avec une force égale sur des points différents de la peau, et il a été prouvé qu'en cas d'inégalité de force le temps physiologique n'est plus exactement le même. Mais, en outre, la méthode suppose que le durée des phénomènes qui se passent dans le cerveau est tout à fait indépendante de l'endroit où le stimulus se fait sentir. A priori déjà, cela n'est guère probable. En pénétrant successivement de deux côtés dans une chambre, pour y exécuter l'une ou l'autre chose, il y a peu d'apparence qu'on mette, dans les deux cas, un temps rigoureusement égal à sortir par une troisième porte. Or, la différence de durée des phénomènes cérébraux est, évidemment, mise en entier sur le compte de la vitesse de propagation. Il n'y a donc pas lieu d'être surpris qu'en répétant ces expériences, d'après la même méthode, on ait obtenu des résultats très divergents. Du reste, nous n'avons pas à mentionner ces résultats. Récemment, en effet, on a réussi à déterminer la vitesse de transmission dans un nerf moteur, chez l'homme, d'une manière aussi simple et aussi exacte que chez la grenouille, c'est-à-dire avec exclusion totale de l'acte psychique dont le cerveau est le siège. C'est encore M. Helmholtz (Königliche Akademie der Wissenschaften zu Berlin, 20 Avril 1867) qui a tracé la voie. Il irrita les nerfs des muscles du pouce de la souris, successivement au pouls et au-dessus du pli du coude, pendant que le coude l'avant-bras et la main étaient maintenus immobiles dans un moule en plâtre; dans les deux cas, les muscles en question se contractèrent et l'instant de la contraction put être enregistré par un levier sur le myographion. Le résultat obtenu est fort satisfaisant; on trouva, avec de très petits écarts, une vitesse de transmission de 33 mètres par seconde, c'est-à-dire de bien peu supérieure à celle qu'ont donnée les nerfs de la grenouille.

Par cette détermination directe, toutes les expériences faites sur les nerfs sensitifs, avec intervention de l'action cérébrale, sont renvoyées au domaine de l'histoire, et l'on sait ce que cela veut dire. M. von Wittich (Zeitschrift für ration. Medicin, 1868, 31, p. 112 et suivantes) voudrait bien encore faire valoir pour les nerfs sensitifs la vitesse un peu plus grande qu'il a trouvée. Mais il faut y renoncer: l'analogie entre les nerfs sensitifs et les nerfs moteurs est trop parfaite sous tous les rapports, pour que la vitesse de transmission donnée, par des méthodes douteuses, pour ceux-là, puisse être maintenue vis-à-vis des déterminations certaines relatives à ceux-ci. J'examinerai peut-être plus tard, jusqu'à quel point les nombreuses expériences du même genre que j'ai exécutées sur plusieurs personnes, permettent quelques déductions à l'égard d'une différence de durée de la transmission cérébrale suivant la différence des points irrités.

Ainsi, la vitesse de propagation dans les nerfs est connue, et la prédiction de Jean Müller a reçu un démenti éclatant. Il est à remarquer que c'est la théorie qui a donné le courage de s'attaquer à la solution d'un problème déclaré insoluble. On est parti de l'idée théorique que le propagation ne devait pas être considérée comme celle d'une force progressive ou mouvement, mais plutôt comme la reproduction en chaque point d'une action chimique et, par suite, électro-motrice; et c'est cette idée qui a conduit à présumer que la transmission nerveuse pourrait bien ne pas avoir une rapidité excessive, et que le peu de longueur des nerfs ne mettait pas un obstacle absolu à la détermination empirique.

I. La pensée n'aurait-elle pas non plus la vitesse infinie qu'on lui attribue habituellement, et serait-il possible de mesurer le temps nécessaire pour la formation d'une idée ou pour une détermination de la volonté ?

Cette question m'a occupé depuis plusieurs années. J'ai décrit plus haut la méthode employée pour la recherche de la vitesse de propagation dans les nerfs sensitifs. La durée qui, dans ces expériences, s'écoule entre l'irritation et le signal comprend aussi un acte psychique déterminé. Il en est de même des expériences où le stimulus agit sur l'un des autres organes des sens. Les premières recherches comparatives sur ce sujet sont dues à M. Hirsch, l'astronome bien connu de Neufchâtel. Ce savant a donné le nom de temps physiologique à la durée qui sépare l'irritation du signal, et il a trouvé que pour un même signal, un mouvement de la main par exemple, le temps physiologique est le plus court après une irritation appliquée à la peau (bien entendu dans le voisinage du cerveau); plus long après une stimulation auditive et le plus long après une stimulation visuelle. En général, ce résultat a été confirmé par les travaux postérieurs. A l'aide de l'ensemble des expériences connues, y compris celles faites par moi et par mes élèves, j'ai calculé que pour les trois sens nommés, le tact, l'ouïe et la vue, le temps physiologique est respectivement à peu près de 1/7, 1/6 et 1/5 de seconde.

Mais, quelle est la fraction de ce temps qui appartient à l'acte psychique proprement dit ? A cet égard nous sommes dans une ignorance complète. Dans ce temps si court il doit se passer bien des choses. En suivant le phénomène depuis l'instant de l'irritation jusqu'à celui du signal, nous avons à distinguer :

1 l'action sur les éléments impressionnables des organes des sens;

2 la communication aux cellules ganglionnaires périphériques et l'accroissement d'action (la 'Schwelle' de Fechner) nécessaire pour la décharge;

3 la transmission par les nerfs sensitifs jusqu'aux cellules ganglionnaires de la moelle;

4 l'action croissante dans les cellules ganglionnaires;

5 la transmission jusqu'aux cellules nerveuses de l'organe de perception;

6 l'action croissante dans ces cellules nerveuses;

7 l'action croissante des cellules nerveuses de l'organe de la volonté;

8 la transmission jusqu'aux cellules nerveuses motrices;

9 l'action croissante dans ces cellules;

10 la transmission par les nerfs moteurs jusqu'au muscle;

11 l'action latente dans le muscle;

12 l'action croissante nécessaire pour vaincre la résistance du signal.

La série totale de ces actions ne demande que 1/7 de seconde, et comme minimum on a même trouvé 1/9 de seconde. Quant au temps exigé pour chaque terme distinct de la série, il n'y a aucun moyen de le déterminer. La vitesse de propagation dans les nerfs est le seule dont nous puissions tenir compte approximativement; nous arrivons ainsi à ce résultat, que l'acte psychique de la perception et de le volition dure moins de 1/10 de seconde, mais nous ne sommes pas même en droit d'affirmer qu'il dure plus de 0. La vérité est, que ces expériences ne nous font connaître que le limite maximum absolument indéterminée.

Dans cet état de choses, l'idée m'est venue d'intercaler dans la série du temps physiologique de nouveaux termes d'action psychique; en recherchant de combien le temps physiologique se trouvait prolongé par cette addition, je devais parvenir à connaître, me semblait-il, la durée du terme intercalé.

Les premières déterminations faites d'après cette méthode furent communiquées à l'Académie des Sciences d'Amsterdam, dans la séance du 24 Juin 1865 (voir note 1).

Dans le première série d'expériences, des électrodes semblables furent placées sur les deux pieds; la disposition adoptée permettait de diriger à volonté (par le mouvement de bascule d'un commutateur de Pohl) un choc électrique sur le pied droit ou sur le pied gauche. Les expériences se firent de deux manières: a. on savait d'avance sur quel pied le choc allait agir, et le signal était donné par la main du même côté; b. on ne savait pas quel pied allait recevoir l'irritation, et l'on était encore tenu de donner le signal par la main du côté irrité. Dans le second cas le temps exigé était plus long que dans le premier, et la différence représentait le temps nécessaire pour se rendre compte de quel côté l'irritation avait eu lieu, et pour diriger à droite ou à gauche, conformément à la notion acquise, l'action de la volonté. Sous tous les autres rapports, la série des phénomènes était la même dans les deux cas. on trouva que l'action psychique ainsi intercalée exigeait, calculée d'après les moyennes, 1/15 de seconde (voir la thèse de M. de Jaager: De physiologische tijd der psychische processen. Lors de ce travail, dont j'avais donné le plan et qui fut exécuté sous ma direction, la méthode n'était pas encore assez exacte pour qu'on pût avoir confiance dans la différence des minima, comp. Note 2). Il avait été reconnu préalablement que l'exécution du signal par la main gauche durait 0.009 secondes de plus que par la main droite, et on avait eu égard à cette différence.

Telle fut la première détermination de la durée d'un acte psychique bien circonscrit. Il s'agissait de le solution d'un dilemme et d'une action correspondante de la volonté.

Le même mode d'expérimentation fut appliqué à l'action des stimulants de l'organe de la vue. Le temps physiologique fut déterminé, et pour la réaction simple sur la lumière, et pour la réaction différentielle sur la lumière rouge et sur la lumière blanche. Dans ces dernières expériences, le signal devait être donné avec la main droite pour la lumière rouge, avec la main gauche pour la lumière blanche. La solution du dilemme, avec signal conforme, demanda plus de temps que dans les expériences précédentes; la moyenne générale, observée sur 5 personnes, s'éleva à 0.154 sec.; la plus petite moyenne, 0.122 fut donnée par M. Place; la plus grande, 0.184, provint de moi-même, dont l'âge était le double de celui des autres observateurs. je reviendrai plus loin sur la cause de la différence qu'on trouve suivant que l'irritation s'adresse à la peau ou à l'oeil.

Dans ces expériences le signal était donné à la main. plus tard, j'exécutai une autre série d'épreuves, où le stimulus était fourni par certains signes littéraux qu'on découvrait ou qu'on éclairait subitement par une étincelle d'induction, et où le signal consistait dans l'émission du son propre à la lettre rendue apparente; ici l'acte psychique intercalé exigea, calculé d'après les moyennes, 0.166 (1/6 sec.), et, calculé d'après les minima, 0.124 (1/8 sec.). Cette méthode se prêtait, par extension, à d'autres expériences où c'était, non plus entre deux, mais entre cinq signes de voyelles, qu'il fallait en reconnaître un, pour l'énoncer ensuite comme son. J'ai fait de cette manière, à des jours différents, jusqu'à 5 séries d'observations, dont le résultat a été que le choix plus complexe entre cinq signes demande réellement un peu plus de temps que le choix entre deux, savoir, 0.170 quand on considère les moyennes, et 0.163 quand on prend les minima (Note 2).

Enfin les mêmes expériences furent répétées pour une impression reçue par l'oreille. l'impression était fournie par le son d'une voyelle, et le signal consistait dans la reproduction de ce même son. Deux personnes, A et B, sont assises devant le phonautographe. pendant qu'on tourne le cylindre, A énonce une voyelle, que B doit répéter aussi promptement que possible. Pour les deux sons, le commencement de la vibration se marque sur la ligne P (V. la fig. 1), en des points a et b, et le tracé parallèle S des vibrations du diapason permet de conclure l'intervalle de temps qui s'est écoulé entre l'émission des deux sons. On procéda de deux manière différentes: a. tantôt on connaissait d'avance la voyelle qu'on allait entendre, et on avait simplement à réagir, aussi rapidement que possible, par le même son; b. tantôt on ignorait quelle voyelle serait émise, et il fallait par conséquent se rendre compte du son entendu, pour le reproduire comme signal. Dans mes premières expériences, faites de concert avec M. de Jaager, je répondis, en moyenne, après 0.180 sec. lorsqu'il s'agissait d'un son connu, ki, et après 0.268 lorsque le son n'était pas connu d'avance; la différence est de 0.088. M. de Jaager, bien qu'obtenant des nombres plus grands, surtout au commencement, arriva à la même différence de 0.088. Plus tard, dans sept séries, où j'avais à reproduire le signal, je trouvai en moyenne 0.201 sec. pour un son connu, et 0.284 pour un son inconnu, par conséquent une différence de 0.083 (environ 1/12 sec.); calculée d'après les minima, cette différence se réduisait à 0.067 (environ 1/15 sec.). Dans quatre autres séries, où j'avais à répéter, soit un son connu d'avance, soit un son inconnu mais faisant partie de deux sons connus, la répétition du son connu exigea encore moins de temps (0.184) que dans les expériences précédentes, et la prolongation pour le son inconnu ne s'éleva, d'après les moyennes, qu'à 0.056 (1/18 sec.), et d'après les minima, qu'à 0.0615 (1/16 sec.).

Chez trois autres personnes, d'âge différent mais en général peu avancé, des expériences avec cinq sons vocaux donnèrent, pour un son inconnu, une prolongation qui s'élevait respectivement à 0.088, 0.087 et 0.069 sec. C'est là, réellement, un accord remarquable.

Récapitulant maintenant les résultats obtenus, on trouve que la perception distinctive et l'exécution du signal correspondant demandent:

secondes

1. En cas de stimulation cutanée, dilemme d'après

les moyennes....................................................................................0.066

2. En cas de stimulation visuelle:

a. deux couleurs, dilemme, chez cinq personnes,

d'après les moyennes......................................................................0.184

d'après les moyennes......................................................................0.122

d'après les moyennes......................................................................0.159

d'après les moyennes......................................................................0.134

d'après les moyennes......................................................................0.172

b. deux signes de voyelles, dilemme,

d'après les moyennes......................................................................0.166

d'après les minima..........................................................................0.124

c. cinq signes de voyelles,

d'après les moyennes......................................................................0.170

d'après les minima..........................................................................0.163

3. En cas de stimulation auditive:

a. deux sons de voyelles,

d'après les moyennes......................................................................0.056

d'après les minima........................................................................0.0615

b. cinq sons de voyelles, chez moi-même,

expériences antérieures, d'après les moyennes.......................0.088

expériences postérieures, d'après les moyennes......................0.083

expériences postérieures, d'après les minima...........................0.067

Idem, chez quatre autres personnes,

d'après les moyennes......................................................................0.088

d'après les moyennes......................................................................0.069

d'après les moyennes......................................................................0.087

d'après les moyennes......................................................................0.088

Quelques-unes de ces différences attirent de suite l'attention. D'abord: pourquoi le dilemme posé demande-t-il moins de temps en cas de différence de son (0.56) qu'en cas de différence de couleur (0.122) ? La réponse est: que le signal à donner quand il s'agit d'un son, simple imitation du son entendu, est devenu, par l'exercice, naturel, plus naturel que le signal purement conventionnel, avec la main droite ou la main gauche, par lequel on répond à une différence de couleur. Aussi, pour ce dernier, un exercice prolongé permet-il d'obtenir une rapidité plus grande.

Pour l'imitation des sons vocaux, au contraire, le maximum de vitesse était déjà suffisamment atteint, ainsi que l'expérience l'a prouvé; et, par conséquent, les valeurs trouvées de cette manière font connaître immédiatement le minimum de temps nécessaire pour la solution d'un dilemme simple, avec détermination correspondante de la volonté: 1/18 de seconde. Dans le cas d'irritation cutanée, bien que le signal à donner (mouvement de la main droite ou de la main gauche) fût conventionnel, comme pour l'irritation visuelle, le même acte psychique intercalé n'exigea pourtant que 1/15 ou 0.066 sec., c'est-à-dire guère plus qu'avec le signal vocal rendu familier par l'exercice. Ce résultat n'a d'ailleurs rien d'étrange. A une irritation du côté droit nous avons fait répondre avec le main droite, à une irritation à gauche, avec la main gauche. Or, cela est évidemment conforme à une tendance née de l'habitude ou de l'exercice; car lorsqu'on demandait un mouvement de la main droite en cas d'irritation du côté gauche, ou vice-versa, le temps était plus long et on se trompait assez fréquemment. Encore une dernière remarque. Pour reconnaître un signal vocal et produire le signal correspondant, il faut environ le double du temps nécessaire pour distinguer un son vocal et opérer la réaction conforme; et pourtant, nous sommes certainement aussi exercés à voir et à prononcer les signes vocaux, qu'à entendre et à répéter des sons vocaux. Ce résultat m'a beaucoup frappé. La cause peut se trouver dans différents termes de l'action complexe; je crois toutefois devoir la chercher dans les termes purement psychiques. Ainsi que je l'ai déduit de l'ensemble des observations faites sur plusieurs personnes, la réaction sur la lumière exige habituellement un peu plus de temps que la réaction sur le son. Néanmoins, en réunissant les résultats, obtenus sur moi-même, de 8 séries d'expériences de réaction sur la lumière, et de 12 de réaction sur le son, je trouve pour les unes et les autres une valeur égale, savoir:

pour les premières, 0.1953 sec.

pour les secondes, 0.1952 sec.

Un accord aussi parfait est naturellement fortuit, d'autant plus que c'étaient tantôt les voyelles simples, tantôt les voyelles précédées d'une consonne explosive, qui servaient de signal, et que les temps physiologiques diffèrent un peu en raison de cette circonstance (Note 3). Mais, en tout cas, il ressort de ces résultats, que, pour moi, les temps physiologiques relatifs au son et à la lumière ne s'écartent pas notablement l'un de l'autre. Je crois aussi pouvoir admettre que la distinction de deux couleurs se fait aussi rapidement que celle de deux sons, et que la réaction consécutive à la distinction de celles-là pourrait, à l'aide d'un exercice suffisant, être ramenée au même temps que la réaction succédant à la distinction de ceux-ci. Il me semble donc, que la raison de la particularité signalée ci-dessus doit être cherchée dans la forme du signe, laquelle n'est pas saisie par l'âme aussi promptement que le son. Pour se rendre compte de cette différence, il faut analyser d'un peu plus près l'impression du son et celle de la forme du signe. L'impression sur la rétine est très complexe. Nombre d'éléments impressionnables, subitement frappés, transmettent au cerveau, chacun avec son signal local propre, l'impression reçue, et concourent ainsi à y construire la notion de la forme. Ces éléments frappés sont tout autres lorsque le signe est grand que lorsqu'il est petit, et pourtant un A reste toujours un A, un I toujours un I. En outre, une légère déviation de la ligne visuelle fait tomber l'image entière du signe littéral sur d'autres éléments de la rétine. La perception de la forme est donc nécessairement un phénomène très compliqué, et nous ne devons pas être surpris qu'elle exige plus de temps que celle d'une impression lumineuse en général, ou même que celle d'une couleur, impression qui agit sur des éléments rétiniens déterminés ou représente seulement une énergie particulière. Pour une opération semblable, et en ajoutant le temps nécessaire pour la volition distinctive, 0.16 sec. n'est pas, relativement, une durée bien longue. D'un autre côté, comment se forme la notion du son ? Pour beaucoup de sons, le phénomène ne sera guère moins complexe que pour des formes de petite dimensions et éclairées momentanément. En effet, les sons ordinaires se composent d'un grand nombre de vibrations partielles, qui affectent également des fibres nerveuses distinctes, et pour chaque hauteur de ton c'est de nouveau un tout autre système de fibres qui reçoit l'impression; la seule circonstance qui semble rendre le phénomène plus simple est la liaison entre les vibrations partielles, lesquelles, pour chaque hauteur de ton, reproduisent ce qu'on appelle les harmoniques. Mais, si l'opération est si complexe pour les sons en général, il n'en est pas de même pour les sons de voyelles. pour chaque voyelle, ainsi que je l'ai montré il y a 10 ans, la cavité buccale est montée à un ton absolue, quel que soit d'ailleurs le diapason auquel le son est émis par la voix; il résulte de là que chaque voyelle a ses tons supérieurs absolus, qui restent presque invariables. Dans le son d'une même voyelle, quel qu'en soit le diapason, ce sont donc en partie les mêmes tons qui se produisent, les mêmes fibres nerveuses qui se trouvent irritées, et qui par suite, lorsqu'on est dans l'attente d'un son de voyelle, caractérisent celui-ci immédiatement; et voilà pourquoi la perception du timbre d'une voyelle ne suppose pas une opération aussi complexe que celle que paraît exiger la récognition du signe de cette voyelle.

Après la mesure de la durée nécessaire, à la fois, pour la distinction entre deux ou un plus grand nombre d'impressions et la volition distinctive correspondante, se présentait naturellement la question s'il ne serait pas possible de déterminer séparément la temps afférent à chacun des deux termes de l'acte psychique.

Il me sembla qu'on approcherait du but en posant la condition: qu'une seule irritation serait suivie du signal, toutes les autres devant être négligées.

Ainsi, étant prévenu que des voyelles seront prononcées, sans indication plus précise, on se propose de ne répondre qu'à une seule voyelle, à l'i par exemple, et de garder le silence pour toutes les autres. On tend alors tout son effort vers la récognition de l'i, et on tient toutes les parties de l'appareil vocal dans la position appropriée, de façon à n'avoir, aussitôt l'i reconnu, qu'à pousser l'haleine pour produire le son correspondant; exactement comme lorsqu'on a à réagir par i, sachant que i va être entendu. Dans cette manière d'opérer, il n'y a donc plus de choix à faire pour le signal; la distinction, la récognition de l'i est le seul terme qui vient s'intercaler dans l'acte ordinaire. Et, effectivement, on trouve qu'il faut pour cela moins de temps que pour répondre à chaque son de voyelle par le son semblable. Des nombreuses expériences que j'ai effectuées d'après cette méthode, je ne citerai ici que les résultats de trois séries, exécutées le même soir, et dans un ordre tel que la fatigue à laquelle elles pouvaient donner lieu fût répartie également sur les trois modes d'expérimentation:

a. par réaction sur un son connu.

b. par réaction sur des sons inconnus.

c. par réaction sur un seul des sons inconnus.

Pour chacun de ces modes on nota la durée moyenne et la durée minimum:

Millième de seconde

pour a. la durée moy. s'éleva à 201, le minimum à 170.5

pour b. la durée moy. s'éleva à 284, le minimum à 237.5

pour c. la durée moy. s'éleva à 237, le minimum à 212.6

On en déduit :

 

D'après les moyennes

D'après les mimina

En moyenne

b - a

83

67

75

c -a

36

42

39

 

On voit que dans ces expériences le temps exigé pour la récognition d'un son déterminé (excès de la durée c sur la durée a) ne fut que d'un peu plus de la moitié du temps nécessaire pour cette même récognition combinée avec la volition distinctive correspondante. Le développement de la notion prend chez moi 0.039, c'est-à-dire presque 1/25 de seconde, et la volition ne demande guère moins, savoir, un peu plus de 1/28 de seconde. J'ai rapporté plus haut les résultats obtenus par d'autres personnes, auxquelles un temps moindre suffirait pour l'opération combinée. Il est probable que chez celles-là aussi le temps se sera partagé à peu près également entre les deux termes. Cela ne ressort pourtant pas clairement des déterminations faites par ces personnes d'après la méthode c. J'ai reconnu que pour beaucoup d'individus la méthode c présente certaines difficultés. Ils donnent le signal là où ils auraient dû s'abstenir. Et quand cela arrive, ne fût-ce qu'une seule fois, la série entière doit être rejetée: car qu'est-ce qui nous garantie alors, que, dans le cas où le signal devait être exécuté et le fut en effet, on ait dûment attendu jusqu'à ce que la distinction eût été faite avec certitude ? En outre, comme on ne donne à entendre que de temps en temps celui des sons vocaux qui appelle une réponse, cette méthode offre l'inconvénient de laisser sans emploi la plupart des révolutions du cylindre. Pour ces motifs, j'attache beaucoup de valeur aux résultats, rapportés ci-dessus, de trois séries d'expériences instituées sur moi-même, en appliquant les trois méthodes pour chaque série, et dans des conditions qui furent reconnues irréprochables (Note 4).

Toutefois, on pourrait douter encore, si, en opérant comme il a été dit, on mesure bien réellement le temps tout entier exigé pour une perception déterminée. Ne trouve-t-on pas plutôt l'excès seulement de la durée, nécessaire pour se rendre compte de la nature d'un son vocal, sur la durée nécessaire pour se rendre compte de la simple audition ? A cette question je réponds négativement. Quiconque a fait l'expérience sait que, là où il ne s'agit que d'une réaction en général, le signal est lâché, sans qu'on se rende compte de la nature de l'impression. Quand on est dans l'attente soutenue d'un phénomène lumineux, on réagit ainsi, involontairement, sur un son, ou vice-versa, et de même sur un coup, sur un choc électrique, en un mot sur chaque impression forte. On ne reste pas impassible jusqu'à ce qu'on entende, mais seulement jusqu'à ce qu'on appréhende, et dans la méthode suivie on trouve par conséquent le temps qui s'écoule entre la première appréhension et la perception parfaite de la nature du son entendu, c'est-à-dire, le temps nécessaire pour la formation d'une notion déterminée.

Les mêmes expériences, d'après la méthode c, ont été faites en employant comme stimulant la vision de signes de voyelles. Le temps exigé pour la récognition fut trouvé relativement court, à peine plus long que quand il s'agit du son de voyelles. ce résultat est certainement remarquable, lorsqu'on réfléchit que pour distinguer des signes de voyelles il faut, ainsi que nous l'ont appris les expériences d'après les méthodes a et b, beaucoup plus de temps que pour distinguer des sons de voyelles. Pourtant, je crois qu'il n'est pas impossible de s'en rendre compte. Lors des expériences d'après la méthode c, on ne pouvait rien préjuger au sujet de l'impression qui serait reçue; et même on devait s'en abstenir avec soin, afin d'être prêt à réagir avec la même rapidité, quel que fût le signe de voyelle qu'on verrait apparaître. Dans cet état mental, la distinction demandait un temps relativement long. Au contraire, lors des expériences d'après la méthode c, dont il est ici question, tous les signes de voyelles pouvaient bien encore se montrer, mais on n'avait à réagir que sur un seul de ces signes, et on devait rester passif pour tous les autres; on pouvait donc, et même on devait avoir présente à l'esprit l'idée de ce signe spécial, afin de donner, immédiatement après avoir constaté l'identité entre l'impression et l'idée, le signal pour la production duquel la disposition mécanique des organes était tenue toute prête. Des expériences dont le résultat a été communiqué ailleurs (Archief voor natuur- en geneeskunde, T. II, p. 332 et suiv.) ont mit en pleine évidence la grande influence de l'idée préexistante sur la récognition des formes.

L'expérience d'après la méthode c peut encore être appliquée à d'autres irritations, telles que des chocs électriques sur la peau, mais, dans ce cas, seulement par rapport à un dilemme posé. On n'est pas non plus borné à l'emploi d'un son comme signal. On peut en effet, au moment où l'on entend, soit un son quelconque, soit le son de voyelle unique dont on est convenu d'avance, faire un mouvement avec la main, et la différence donne alors de nouveau le temps nécessaire pour une perception déterminée; mais, dans cette manière d'opérer, la comparaison avec réaction différentielle sur chacun des sons se trouve exclue, et les expériences n'auraient pas répondu au but qu'on se proposait, si l'idée ne m'était venue d'employer comme signal l'enregistration des sons.

Tous les résultats rapportés ci-dessus ont été obtenus au moyen de l'appareil que j'ai décrit sous le nom de noématachographe (Archiev voor natuur- en geneeskunde, T III, p. 105; Arch. néerl. des sc. ex. et nat., TII, p. 247). En cherchant à pousser plus loin l'analyse de la durée des actes psychiques, j'ai été conduit à une méthode qui repose sur un tout autre principe que celle dont il vient d'être question, et dans laquelle on fait usage de l'instrument que j'ai fait connaître sous le nom de noématachomètre. Je communiquerai plus tard les résultats que cette nouvelle méthode a fournis.

Notes.

Note I. J'ai eu recours pour mes déterminations à la méthode graphique. Elle est simple, sûre, facile à appliquer, et assez exacte pour notre but. S'il s'agissait de mesurer des grandeurs absolues, invariables, il faudrait, sans doute, tendre vers le plus haut degré d'exactitude. pour la durée un peu inconstante des actes psychiques, une évaluation en millièmes de seconde est suffisante, et nous ne devons pas sacrifier la simplicité et la sûreté, à une précision supérieure, mais illusoire.

Dans ces expériences, trois points appellent l'attention:

1. Nous avons besoin d'une unité chronoscopique exactement connue. Cette unité, nous la trouvons dans les vibrations enregistrées d'un diapason. La rapidité de vibration des diapasons employés a été déterminée directement, en enregistrant simultanément leurs vibrations et les secondes d'une horloge, et la légère influence de la température a été déduite de la variation du nombre des battements auxquels donnaient lieu un autre diapason maintenu à une température fixe.

2. L'instant de l'irritation doit être enregistré avec précision au-dessous de la ligne tracée par le diapason ou sur cette ligne même.

Suivant la diversité des expériences, on y parvient de différentes manières.

Lorsqu'on fait passer une étincelle d'induction, du petit ressort métallique traçant le diapason, à travers le papier, sur le cylindre, l'instant précis se marque sur la ligne chronoscopique. Il est facile de disposer les choses de telle sorte que l'étincelle soit, à volonté, seulement vue, ou seulement entendue, ou (en faisant passer une petite partie de la décharge à travers le corps) seulement sentie. On peut ainsi déterminer le temps physiologique alternativement par réaction sur chacun des trois sens. Pour que l'ouverture du courant constant, laquelle est produite pendant et par la rotation du cylindre, ne donne lieu qu'à une seule étincelle, il faut introduire dans le circuit d'induction un micromètre à étincelles, dont les boutons soient éloignés presque jusqu'au maximum de la distance de décharge. L'étincelle en question peut également servir à décider, en la regardant directement ou à travers un verre coloré, le dilemme de la différence de couleur, ou à reconnaître des signes littéraux éclairés par l'étincelle, etc.: toujours, au moment même où l'étincelle jaillit entre les boutons du micromètre, le signe s'inscrit sur la ligne chronoscopique. Dans mes expériences antérieures, la méthode n'avait pas encore ce degré d'exactitude.

Un son vocal, qui frappe l'oreille, peut aussi mettre en vibration (au même instant que la membrane du tympan, lorsque les distances sont égales) le stylet enregistrant du phonautographe de M. Scott-König, ou celui d'un appareil plus simple que M. König a construit pour moi. Ce stylet trace, au-dessous de la courbe chronoscopique, une ligne droite, jusqu'à ce qu'il entre en vibration par le son vocal: l'instant de l'irritation est ainsi indiqué nettement.

3. Le signal de réaction doit également être noté avec précision sur ou sous la ligne chronoscopique. Les électro-aimants ordinairement employés pour cela, avec leur retard variable suivant la force du courant, ont été entièrement abandonnés dans mes expériences postérieures. Le mouvement, qui constitue le signal, est noté sans l'intermédiaire d'aucun mécanisme. Une petite tige de bois très légère, verticale, mobile sans frottement sensible autour se son axe longitudinal, porte à son extrémité supérieure un petit stylet horizontal, écrivant sur le cylindre, et près de son extrémité inférieure un appendice horizontal qui, tenu entre deux doigts, peut être chassé latéralement et fait dévier, au même instant, le ressort traçant: lorsqu'il s'agit de résoudre un dilemme, il suffit de convenir d'avance que la tige sera chassée à droite ou à gauche.

Pour les sons de voyelles, le signal consiste dans la reproduction du son entendu, laquelle est enregistrée par le phonautographe sur la même ligne où s'est inscrite l'irritation (V. fig. 1). pour les signes de voyelles, le signal est également donné comme son de voyelle. En réagissant sur une certaine irritation, alternativement par un mouvement de la main et par un son vocal, on trouve la différence du temps qui provient de la différence du signal (comp. Note III).

Le grand avantage qu'offre l'emploi de vibrations du diapason comme unité chronoscopique, c'est qu'on peut tourner le cylindre librement à la main: on trouve la durée du phénomène dans le nombre des ondulations tracées entre l'irritation et le signal, indépendamment de leur longueur, et il y n'y a donc pas à se préoccuper beaucoup de l'uniformité de la rotation. Approximativement, la rotation s'achève en une seconde, et à chaque tour on fait une expérience, après laquelle la poignée vient s'arrêter dans la position d'où l'on est parti. Le cylindre dont je me suis servi avait 19 centimètres de diamètre et 25 centimètres de longueur, et il pouvait être employé, à volonté, avec mouvement spiral ou circulaire. Un seul rouleau suffisait à enregistrer successivement 20 expériences, et même un plus grand nombre. L'expérience tombait toujours vers l'instant où la vitesse de rotation atteignait son maximum, et, à ce moment, pour des vibrations de 261 par 1", les cinquièmes et même les dixièmes d'une vibration se laissaient encore facilement apprécier. Une série d'expériences étant terminée, on coupe le papier suivant une ligne qui corresponde à peu près au commencement et à la fin de tous les tours, de sorte que, sur la feuille rectangulaire, chaque courbe continue du diapason se rapporte à une expérience particulière. On numérote alors les expériences, et on inscrit près de chacune les observations jugées nécessaires, avant d'opérer le fixage du noir de fumée par le mélange d'alcool et de vernis.

A l'origine, je me servais habituellement d'un diapason de 261 vibrations par 1", fixé solidement, et qui, au moyen d'un coin serré légèrement entre les branches et relevé subitement, était mis en vibration quelques secondes avant le début de chaque expérience, de sorte qu'on était prévenu que l'irritation ne tarderait pas à suivre. Plus tard, j'ai eu à ma disposition des diapasons, construits par M. König, à mouvement vibratoire entretenu par l'électro-magnétisme, suivant le principe appliqué par M. Helmholtz pour la synthèse des sons de voyelles.

Note II. Pour la durée des actes psychiques, j'ai attaché une importance spéciale aux minima obtenus.

Les différences que nous trouvons dépendent indubitablement, en grande partie, de différences réelles dans la durée des opérations mentales. L'instant de l'irritation est enregistré exactement, de même que celui du signal, et l'erreur probable afférente aux divers termes non psychiques de l'acte, bien que nous ne puissions la préciser suffisamment, n'est certainement pas grande. Nous devons donc accepter simplement les valeurs telles que nous les trouvons, et nous contenter de la connaissance des maxima, des minima et des moyennes. Pour le moment, je ne veux pas entrer dans l'examen spécial des causes qui expliquent les différences. Seulement, je ferai remarquer que le degré de tension de l'esprit et d'abstraction de toute idée étrangère exerce une grande influence. Une distraction, à l'instant où l'irritation agit, est toujours punie par une prolongation de durée de l'acte. Il est clair, d'après cela, que les minima trouvés constituent les valeurs les plus correctes; ils représentent la marche la plus régulière, la moins altérée du phénomène. En retranchant de tous les temps observés le minimum, les restes donnent un bon aperçu des écarts de la régularité idéale qui peuvent se produire, et de cet aperçu il ne sera probablement pas impossible de déduire quelques notions au sujet de la raison de ces écarts. La signification que j'attache aux minima m'a conduit à déterminer toujours, pour deux séries d'expériences qui diffèrent l'une de l'autre par l'intercalation d'un terme psychique, non seulement la différence des moyennes, mais aussi celle des minima. Sans doute, il serait dangereux de s'en tenir aux minima seuls. La possibilité existe, lorsqu'on ne maîtrise qu'imparfaitement l'état de tension où l'esprit se trouve, que le signal parte avant l'irritation, et dans ce cas on obtient un minimum trop petit; j'ai vu en effet, chez les expérimentateurs inhabiles, le signal devancer parfois l'irritation. Si, pour éviter ce danger, on fait se succéder les expériences à des intervalles relativement grands, par exemple d'une minute, sans avertir de l'imminence de l'irritation, celle-ci nous trouve souvent moins vigilants, et il devient difficile d'atteindre la limite minima extrême. Même en avertissant un instant avant chaque expérience, de manière que la tension n'ait pas à durer longtemps, il faut un grand nombre d'expériences pour approcher du minimum véritable, et c'est pour cela que les deux séries, dont les minima nous fournissent la différence cherchée, doivent être très grandes ou du moins également grandes. Je n'ai jamais négligé de déterminer aussi la différence des moyennes. Elles nous préservent de l'erreur grossière à laquelle pourrait entraîner l'emploi irréfléchi des minima. D'ailleurs, leur différence, dans deux séries, représente également la durée du terme psychique intercalé dans l'une des séries. Il était à prévoir toutefois que, pour un même terme, les différences des moyennes seraient un peu plus fortes que celles des minima: en effet, la perturbation qui occasionne l'excès de l'acte pèse aussi sur les termes psychiques, et d'autant plus qu'ils sont plus complexes; elle agit le plus, par conséquent, sur la série dans laquelle un nouveau terme a été intercalé. C'est donc seulement dans les minima de l'acte entier que nous devons nous attendre à trouver le minimum pour ce terme additionnel; en général le résultat a répondu à cette attente.

Note III. Il n'est pas sans intérêt de rechercher quelle est, pour une même irritation, la différence des temps exigés par divers signaux. A cet égard, je puis fournir quelques données relatives à différents sons et au mouvement de la main, données qui reposent sur 91 observations précises, faites à des jours différents et toutes sur moi-même. Le signal répondait, soit à des impressions lumineuses, soit à des impressions acoustiques. Les sons étaient des voyelles, précédées ou non de consonnes explosives p, t, k. On comparait, par exemple, pi, ti, ki et i, - ou plutôt, au lieu de i simple, i précédé du hamza des arabes, c'est-à-dire émis avec occlusion de la glotte: ce hamza (presque un léger son de toux) est aussi, à proprement parler une consonne explosive; mais dans la plupart des langues, il est négligé, - sauf pour les bons professeurs de chant, qui ont beaucoup à lutter contre la poussée du Hamza quand il s'agit d'attaquer des voyelles avec force. Attaqué à peu près sans hamza, le son ne se produit pas assez instantanément pour que le début s'enregistre avec précision. - Le mouvement de la main consistait à retirer un coin à poignée engagé légèrement entre les extrémités des branches du diapason; les vibrations qui en résultaient s'inscrivaient immédiatement, comme celles des sons vocaux, sur le phonautographe. - Je me borne à communiquer le résultat final, exprimé en vibrations de 261 par 1": (316)

 

 

 

 

 

 

 

SIGNAL

Irritation

Voyelle

Voyelle avec p.

Voyelle avec t.

Voyelle avec k.

 

Moy.

Min

Moy.

Min

Moy.

Min

Moy.

Min

Lumière

43.3

41.5

45.1

40.5

53

48

49.3

46.5

Lumière

50.8

48

52

52

58.7

56

50.8

47.5

Son

50

43.6

58.3

53

53.2

48

61.3

60.7

Lumière

56.8

53.2

56.5

54.5

59.3

53.7

61.2

58.9

Moyennes de toutes les séries

50.22

46.57

52.97

50

56.05

51.42

55.65

53.27

 

On voit que la voyelle précédée de la consonne explosive demande, sans exception, plus de temps que la simple voyelle avec hamza, et que p donne moins de retard que t et k, ainsi que le mécanisme pouvait le faire présumer. Le retard, calculé d'après les moyennes et les minima (pour ces derniers il est placé entre parenthèses), s'élève à:

pour p.

pour t.

pour k.

2.75 - (3.43)

5.83 - (4.85)

5.43 - (6.7)

 

Dans trois séries j'ai pu comparer le signal phonétique avec celui fourni par le mouvement de la main indiqué, et, chaque fois, j'ai trouvé que le mouvement de la main exigeait plus de temps, savoir: dans la première série du tableau, moy. 52.7 et min. 51, c'est-à-dire 9.4 et (9.5) vibrations de plus que pour la voyelle; dans les deux autres séries, où la voyelle n'était pas déterminée, 3.95 et (6.63), 4.85 et (6.93) de plus que pour pi.

Note IV. Des 51 séries d'expériences qui ont été exécutées, relevées et calculées, j'en communiquerai une in extenso, et en outre les résultats de deux autres séries. Dans ces séries, on trouve sur le même rouleau, alternativement, les expériences faites d'après les méthodes a, b et c, c'est-à-dire par réaction sur des sons connus, sur des sons inconnus et sur un seul des sons inconnus. Quand on emploie la méthode c, une partie des sons restent toujours sans réponse; le rouleau XVI B, dont je donne ici les résultats en entier, ne présente sur 22 courbes que 15 déterminations, parce que, pour la méthode a, par suite d'une distraction, le signal a fait une fois défaut, et que, pour la méthode c, il a été retenu six fois, conformément aux exigences de la méthode.

21 Août, le soir à 7 heures; MM. Hamer et Donders devant le phonautographe. H. appelle, D. répond. Diapason = 261 vibrations.

 

Méthode a. Son émis ki, répondre par ki.

Numéro d'ordre

Irritation

Signal

Nombre de vibrations

1

ki

ki

45

2

ki

défaut

 

3

ki

ki

54

20

ki

ki

53

21

ki

ki

60

22

ki

ki

45.5

 

 

 

Moyenne = 51.5

 

 

 

Minimum = 45

 

 

(317) Méthode b. Son émis inconnu, répondre par le son semblable.

Numéro d'ordre

Irritation

Signal

Nombre de vibrations

4

ko

ko

77.5

5

ke

ke

72

6

ki

ki

72

17

ki

ki

76

18

ku

ku

74.5

19

ke

ke

74

 

 

 

Moyenne = 74.33

 

 

 

Minimum = 72

 

 

 

 

 

 

 

 

Méthode c. Son émis inconnu, ne répondre qu'à ki.

Numéro d'ordre

Irritation

Signal

Nombre de vibrations

7

ku

-

 

8

ki

ki

71.5

9

ki

ki

61

10

ka

-

 

11

ku

-

 

12

ki

ki

62

13

ke

-

 

14

ki

ki

59

 

 

 

Moyenne = 63.37

 

 

 

Minimum = 59

 

Dans le tableau suivant, les résultats des observations appartenant à ce rouleau sont réunis avec ceux de deux autres rouleaux semblables: total, 38 déterminations, obtenues le même soir.

Nombre de vibrations

Méthodes

XV

XVIA

XVB

Moyenne des observations

Minimum de 38 déterminations

a.

56.66

49.66

51.5

52.41

44.5

b.

74.83

73.08

74.33

74.08

62

c.

60.83

60.5

63.89

61.89

55.5

 

On trouve d'après cela :

 

D'après les moyennes de :

D'après les moyennes de toutes les observations

D'après les minima

 

XV

XVIa

XVIb

b - a

18.17

23.42

22.83

21.67

17.5

c - a

4.17

10.84

11.87

9.48

11

 

 

 

 

Et pour les trois rouleaux combinés :

 

D'après les moyennes :

D'après les minima :

En moyenne :

 

Vibrations

Millièmes de sec

Vibrations

Millièmes de sec

Vibrations

Millièmes de sec

b -a

21.67

83

17.5

67.05

19.585

75.03

c -a

9.48

36.32

11

42.15

10.24

39.24