Contribution à l'étude des estimations temporelles chez l'animal par la technique du double évitement - article ; n°2 ; vol.65, pg 325-355

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L'année psychologique - Année 1965 - Volume 65 - Numéro 2 - Pages 325-355
Rats are placed m a situation implying a double shunning of electric shocks and have to give a response between two time limits : if they response either too early or too late, they get a shock. We do not find that rats try to avoid both shocks in the same proportion, and therefore to response in the middle of the intermediate possible period, but rather that they shun mainly one shock (in most cases the second one) and are guided in their time estimation by a sporadic occurrence of the other shock which therefore has for them an informational value, allowing for time differenciation.
Des rats sont placés dans une situation de double évitement de chocs électriques et doivent répondre entre deux limites de temps : en répondant trop tôt ils s'exposent à un premier choc, et trop tard ils risquent un second choc. Dans ces conditions nous n'avons pas observé que les rats cherchent à éviter autant un choc que l'autre et à répondre au milieu de l'intervalle temporel qui leur est proposé. Au contraire ils évitent autant que possible l'un des chocs (le second dans la plupart des cas) et guident leur estimation temporelle grâce à l'occurrence sporadique de l'autre choc, qui acquiert de ce fait une valeur informative permettant la différenciation temporelle.
31 pages
Source : Persée ; Ministère de la jeunesse, de l’éducation nationale et de la recherche, Direction de l’enseignement supérieur, Sous-direction des bibliothèques et de la documentation.
Publié le : vendredi 1 janvier 1965
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Marc Blancheteau
Contribution à l'étude des estimations temporelles chez l'animal
par la technique du double évitement
In: L'année psychologique. 1965 vol. 65, n°2. pp. 325-355.
Abstract
Rats are placed m a situation implying a double shunning of electric shocks and have to give a response between two time limits
: if they response either too early or too late, they get a shock. We do not find that rats try to avoid both shocks in the same
proportion, and therefore to response in the middle of the intermediate possible period, but rather that they shun mainly one
shock (in most cases the second one) and are guided in their time estimation by a sporadic occurrence of the other shock which
therefore has for them an informational value, allowing for time differenciation.
Résumé
Des rats sont placés dans une situation de double évitement de chocs électriques et doivent répondre entre deux limites de
temps : en répondant trop tôt ils s'exposent à un premier choc, et trop tard ils risquent un second choc. Dans ces conditions nous
n'avons pas observé que les rats cherchent à éviter autant un choc que l'autre et à répondre au milieu de l'intervalle temporel qui
leur est proposé. Au contraire ils évitent autant que possible l'un des chocs (le second dans la plupart des cas) et guident leur
estimation temporelle grâce à l'occurrence sporadique de l'autre choc, qui acquiert de ce fait une valeur informative permettant la
différenciation temporelle.
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Blancheteau Marc. Contribution à l'étude des estimations temporelles chez l'animal par la technique du double évitement. In:
L'année psychologique. 1965 vol. 65, n°2. pp. 325-355.
doi : 10.3406/psy.1965.27436
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/psy_0003-5033_1965_num_65_2_27436Laboratoire de Psychologie Expérimentale et Comparée
de la Sorbonne
CONTRIBUTION
A L'ÉTUDE DES ESTIMATIONS TEMPORELLES
CHEZ L'ANIMAL
PAR LA TECHNIQUE DU DOUBLE ÉVITEMENT
par Marc Blancheteau
Les études d'estimations des durées chez l'animal ont leur
principale raison d'être en ce que ces estimations ne sont pas
affectées par les processus intellectuels qui interviennent lors
qu'elles sont fournies par un sujet humain. Le résultat obtenu
manifeste donc de façon relativement pure, pense-t-on, le fonc
tionnement des mécanismes biologiques que l'on suppose être
à la base de tout « sentiment de la durée ». Notamment, du fait
que l'animal ne sait pas compter, son estimation temporelle
porte bien sur un continuum temporel de durée définie (par
exemple : une minute) et ne se résout pas en une succession de
perceptions de continuums beaucoup plus brefs (par exemple :
une seconde) répétées un certain nombre de fois (ici : soixante).
Diverses études de conditionnement instrumental ont été
menées en vue de faire effectuer des estimations par des animaux
sous la forme d'un retard défini que le sujet doit apporter à
répondre1 ; elles peuvent se ramener à deux genres principaux.
Tout d'abord la plupart des travaux, récemment effectués avec
des dispositifs du type de la « boîte de Skinner », font discriminer
à l'animal une durée définie par une seule limite sur le continuum
temporel : à partir d'un certain moment les conditions de renforce
ment d'une certaine réponse sont modifiées, de sorte que le sujet
doive donner sa réponse après ce moment. Au moyen de certains
programmes de renforcement, on étudie ainsi la discrimination
temporelle, surtout sous la forme des variations du débit de
réponse au cours du temps.
1. Une autre technique d'études consiste à faire effectuer un choix à
l'animal entre deux lieux où il subit une réclusion plus ou moins longue : la
réponse de l'animal traduit sa discrimination des durées de détention.
A. PSYCHOL. 65 21 326 MÉMOIRES ORIGINAUX
Les premières études, par contre, adoptaient un programme
de renforcement plus complexe, et elles visaient plutôt à constater
la possibilité d'estimations des durées chez l'animal et à en étudier
la précision du point de vue psychophysique. A cette fin, les
premiers auteurs, c'est-à-dire Ruch (1931), Buytendijk (1935), cl
Stott et Ruch (1939), modifiaient les conditions de renforcement
non pas une fois, mais deux fois au cours d'un même essai : l'animal
devait donc donner sa réponse pendant un certain intervalle, ni
avant la limite inférieure de celui-ci, ni après sa limite supérieure.
Il s'agissait en l'occurrence de passer d'un compartiment
dans un autre pendant un certain intervalle ; comme avant et
après cet intervalle chaque compartiment peut être électrifié,
l'animal doit éviter deux lieux en fonction du temps écoulé,
d'où le nom de « double évitement » donné à cette procédure.
En rapprochant ou en écartant les limites de l'intervalle en
question, les auteurs pensaient pouvoir déterminer des seuils
différentiels d'estimation des durées en faisant réagir l'animal
en moyenne au milieu de l'intervalle et en cherchant la durée de
ce dernier qui correspond à un certain taux de réponses justes.
En fait, leur tâche s'est trouvée compliquée du fait que
l'animal ne réagit ordinairement pas de la façon désirée, c'est-à-
dire en moyenne au milieu de l'intervalle, mais le plus souvent
au début de celui-ci : ce résultat était interprété par les auteurs
comme une « erreur systématique d'anticipation ». C'est pourquoi
il nous a paru intéressant de reprendre ces travaux et d'en retrou
ver les résultats, à condition de les considérer à la lumière des
principes tirés des études modernes de conditionnement opérant,
afin de rechercher la raison de 1' « erreur » constatée par les anciens
auteurs et d'intégrer ces données expérimentales à celles qui
sont actuellement obtenues à l'aide de schémas de renforcement
temporel plus simples.
Première expérience : rats Long-Evans
I. — Conditions d'expérience
A) Population de sujets
Nous avons utilisé 12 rats femelles de souche Long-Evans
(L.E.) à pelage blanc et noir, âgées de trois mois lors du premier
essai. Sur ces douze rats, dix ont été conditionnés et deux ont
dû être éliminés. Dans l'ensemble, les rats de cette souche sont
lestes, agressifs et explorateurs. M. BLANCHETEAU. ESTIMATIONS TEMPORELLES CHEZ L'ANIMAL 327
B) Matériel
1) Boîte à éuitement et tâche à effectuer. — Nous avons repris
le matériel de Ruch (1931), c'est-à-dire une boîte en forme de
couloir cloisonné en trois compartiments que le rat doit traverser
successivement (fig. 1) ; les deux premiers, A etB, étaient séparés
par une porte que l'on ouvrait au début de chaque essai, dès
l'introduction du rat ; ils étaient électrifiables indépendamment
l'un de l'autre, mais jamais simultanément ; le compartiment C
servait seulement à la sortie du rat. L'ordre des electrifications
-90cm
30c
Entrée
Pi^1. 1. — Schéma de l'appareil utilisé, vu en plan
était le suivant : à partir du moment où le rat était introduit en A
jusqu'à ce que 1 mn 35 s se soit écoulée, B était sous tension et la
porte de sortie B-C était verrouillée ; ensuite s'écoulait un second
laps de temps ou « intervalle de sûreté » pendant lequel aucun cou
rant n'était délivré en A ni en B, afin de permettre le passage du
rat de l'un à l'autre compartiment ; en outre, la porte B-C était
déverrouillée et le rat pouvait l'ouvrir en la poussant du nez ;
ceci durait 50 s. A l'expiration de ce délai, soit à 2 mn 25 s, c'est A
qui se trouvait électrifîé, la porte C restant déverrouillée. Nous
avons compté un « essai réussi » chaque fois que le rat, après être
demeuré en A pendant au moins 1 mn 35 s sans tenter de se pré
senter en B, a effectué cette présentation pendant l'intervalle
de sûreté et a donc pu sortir de la boîte sans recevoir de choc ;
nous considérons qu'il a alors fait preuve d'estimation tempor
elle, suivant l'idée de Ruch, puisqu'il est passé assez tard pour
ne pas recevoir de choc en B, et assez tôt pour ne pas en rece
voir en A.
2) Dispositif de stimulation, a) Signaux conditionnels. — II
est à noter qu'aucun système de signaux n'était prévu : aucun
S.C. n'est intentionnellement délivré au rat, de sorte que seul MÉMOIRES ORIGINAUX 328
l'écoulement d'une durée déterminée à partir de l'ouverture de la
porte A-B soit systématiquement renforcé par un échappement
non accompagné de choc.
b) Signaux inconditionnels. — Le choc était fixé, en A comme
en B, à 1,3 mA environ, ce qui est considéré généralement
un stimulus algique supraliminaire pour le rat. Mais on ne peut
dire que le châtiment, pour équivalent qu'il ait été du point de
vue physique, l'ait été sur le plan du comportement. En effet,
une minorité de rats (rats « tardifs » : voir plus loin) ne criait plus
en recevant le choc en A, alors que la majorité des rats au
contraire (rats « précoces ») réagissait plus violemment au choc
reçu en A qu'à celui reçu en B. Nous pensons donc que, dans cette
première expérience, nous avons trop « châtié » nos rats « pré
coces » en A, ou insuffisamment en B, et sans doute est-ce
ce facteur qui explique leur forte tendance à raccourcir au
maximum le séjour en A dès les premiers essais (d'où fréquentes
présentations anticipées de A en B), comme nous le verrons
plus loin.
3) Observation du comportement du sujet et indices notés. — Au
cours de chaque essai, le rat était observé en vision périscopique, à
3 mètres de distance de l'appareil, à l'aide d'un miroir incliné
à 45 degrés et surplombant les trois compartiments.
Nous avons chronométré les passages de chaque sujet de A
en B. Si le rat passe trop tôt, chacune de ses présentations anti
cipées est notée, ainsi que celle qui lui permet finalement de sortir.
Si l'animal reçoit un choc en A et passe trop tard, le temps de
passage mesuré ne peut être que de 2 mn 25 s. Si nous considérons
comme estimation temporelle la première présentation, nous
voyons que le chronométrage sera un indice bien gradué si l'essai
est réussi ou s'il est manqué par anticipation ; mais si l'essai est
manqué par retard, il est difficile de savoir ce qu'aurait été
le temps de passage basé sur les données temporelles et non
sur le choc reçu en A à l'expiration d'un délai fixé. Heureu
sement, la plupart des rats commettent peu de telles erreurs,
et cette difficulté affecte donc peu les résultats présentés
ci-après.
4) Procédure expérimentale. — Chaque rat a été soumis
pendant six semaines à trois essais quotidiens en moyenne,
séparés d'environ dix minutes. Entre deux essais, le rat était
isolé dans une cage individuelle, mais il était remis dans la cage
d'habitation qu'il partageait avec deux autres rats, une fois ses
trois essais effectués. M. BLANCHETEAU. ESTIMATIONS TEMPORELLES CHEZ L'ANIMAL 329
II. — Acquisition de la différenciation temporelle
A) Pluralité de comportements possibles
1) Conduites relativement mal adaptées, et non réglées temporel-
lement. — Tous les rats ne se comportent pas de façon uniforme
dans la situation expérimentale apparemment simple que nous
avons décrite.
a) Considérons un premier cas, qui se manifeste d'ailleurs
rarement, puisque sur douze rats nous ne l'avons constaté que
chez un seul d'entre eux (A3). En début d'expérience, dès que
l'animal a été introduit dans le compartiment A, il pénètre en B,
reçoit un choc et revient vite en A ainsi que le font d'ailleurs tous
les rats à ce stade initial. Mais lorsque survient le choc en A, à
2 mn 25 s, le rat reste à la même place sans se risquer à se présenter
de nouveau en B. Tout se passe comme si l'évitement conditionnel
à passer en B se révélait plus fort que l'échappement incondi
tionnel au choc en A. En conséquence, les séjours dans l'un et
l'autre compartiments deviennent des stimuli également aversifs,
de sorte que le rat résiste autant qu'il peut à l'introduction dans
l'appareil ; introduit de force, il reste toujours en A. Le rat
manifestant cette conduite a dû être éliminé ; nous ne citons ce
cas que pour son intérêt théorique dans le cadre du schéma de
conditionnement présenté plus loin.
b) Tout à l'opposé du refus total de passer de A en B se
trouve le cas du rat qui ne resterait pas du tout en A, mais
passerait tout de suite en B et y jusqu'à ce que le passage
soit possible de B en C. Nous n'avons observé la manifestation
constante de cette conduite que chez un seul rat (A2), que nous
avons d'ailleurs éliminé de l'expérience, mais chez deux autres
rats ce comportement est apparu transitoirement. Il est intéres
sant de constater que chez ces trois sujets la conduite décrite ci-
dessus est apparue dans les mêmes circonstances : à la suite d'une
présentation anticipée en B, se situant vers 1 mn 30 s à 1 mn 34 s,
le rat reste sur la grille électrifiée pendant les quelques secondes
nécessaires à la cessation du choc et au déverrouillage de la
porte B-C. Le choc en B, précédant ainsi de très peu la libération
qui s'ensuit, se trouve acquérir en outre de sa valeur de S.I.
aversif une valeur de S.C. renforcé positivement. Le rat tend alors
à se présenter en B de plus en plus tôt, mais bientôt la durée
d'attente en B constitue un châtiment d'autant plus pénible
qu'il est prolongé et ceci renforce négativement le séjour en B. ,
330 MEMOIRES ORIGINAUX
A ce moment, si toute autre conduite a déjà été renforcée
positivement par une sortie, le rat cesse de passer très tôt en B
et d'y rester jusqu'à ce que la sortie soit possible ; tel fut le cas
de nos deux rats (B3) et (Al). Par contre, si le rat n'a jamais eu
d'autre expérience de la situation, il continue à se comporter ainsi
malgré la douleur causée par le choc, se traduisant par des cris
Limite inférieure 95- de l'intervalle i de sûreté i \ \
80- V
/
60-
/B3 / -
40-
20- A2
, , ,V:vr 0 • i i i
tout et ne par s'ouvre se les passe au Fig. avec morsures cours pas 2. station comme — sous des - Evolution premiers sur qu'il sa si la poussée Essais 10e grille applique réaction des essais moments électrifîée ; effectués 1 15€ ceci 1 conditionnelle à 1 1 fut de la 1 précédant par passage porte 1 le 20e 1 trois cas B-C de rats * du la renforcée A sortie rat en L.E. tant B (A2). qu'elle posIci
itivement était capable d'inhiber le réflexe nociceptif inconditionn
el. Notons par ailleurs que le développement de ce comporte
ment est relatif à la précocité de l'expérience initiale qui établit
le lien entre le choc en B et la sortie, et à l'importance de l'expé
rience antérieurement acquise concernant les autres modalités
de sortie : c'est ce que montre la figure 2.
2) Conduites adaptées et réglées temporellement. — Les deux
modes d'ajustement que nous venons de voir sont, en somme, très
imparfaits : pour les rats qui les utilisent, la dimension temporelle BLANCHETEAÜ. ESTIMATIONS TEMPORELLES CHEZ l'aMMAL 331 M.
de la situation n'est pas perçue. Par contre, elle n'échappe pas à
la majorité des sujets, lesquels parviennent à sortir du dispositif
en recevant de moins en moins de chocs, et donc en adaptant
leur conduite aux moments d'occurrence de ces stimuli aversifs.
Toutefois, il convient de remarquer que le comportement final
ement acquis n'est pas tel que les rats ne reçoivent plus de chocs,
ou presque plus : en effet, les rats ne tendent pas à se présenter en
B en moyenne vers le milieu de l'intervalle de sûreté, ce qui
correspondrait au moment où la probabilité de recevoir un choc
est la plus faible, eu égard à la marge d'erreur d'estimation poss
ible.
Loin de là, si l'on calcule pour chaque rat la moyenne tempor
elle de ses premières présentations à la fin de l'apprentissage
(6e semaine), on constate qu'elle se situe au début ou à la fin
de l'intervalle de sûreté. En somme, les rats semblent « viser
dans le temps » l'une des limites de l'intervalle : pour la plupart
(8 rats sur 10), c'est de l'inférieure qu'il s'agit ; alors que pour une
minorité (2 rats), c'est la limite supérieure qui est visée.
a) Nous avons appelé les premiers sujets des rats « précoces » :
ils finissent par passer en moyenne à 1 mn 31s (limite inférieure de
l'intervalle : 1 mn 30 s). Ils commettent une majorité d'erreurs par
anticipation (40 %) et une minorité d'erreurs par retard (15 %),
ce qui leur assure 45 % d'essais réussis. Ceux-ci correspondent à
des premières présentations de A en B effectuées en majorité pen
dant la première partie de l'intervalle, soit à 1 mn 51 s en moyenne.
Lorsqu'on supprime tout choc, et donc toute sanction temporelle,
la tendance anticipatrice de ces sujets n'est plus corrigée et leur
temps moyen de première présentation diminue notablement :
il s'abaisse à 58 s après quatre essais sans choc.
b) Au contraire, à la 5e et à la 6e semaine, les sujets « tar
difs » (Cl et C4) tendent à passer à la fin de l'intervalle (2 mn 15 s
pour le premier essai journalier chez Cl) et commettent une
majorité d'erreurs par retard (61 % chez Cl). Lorsqu'ils réussis
sent un essai, leur première présentation se situe en moyenne dans
la seconde moitié de l'intervalle (2 mn 06 s pour le premier essai
journalier chez Cl et C4). Si l'on supprime tout choc, il suffit de
trois essais pour que le temps moyen de présentation s'élève à
3 mn 27 s. Les rats « tardifs » sont beaucoup plus conditionnés au
choc en A qu'à la durée, ce qui a pour conséquence un faible
taux de succès final : 25 %. Cependant l'estimation temporelle
est manifeste chez eux, puisqu'ils peuvent passer en B et C
sans aucun choc, selon une modalité temporelle qui leur est 332 MEMOIRES ORIGINAUX
propre. En raison du petit nombre de rats ayant présenté ce
comportement, nous ne possédons pas assez de données pour en
effectuer une étude statistique, mais son importance théorique
n'en reste pas moins à considérer.
3) Évolution des types d'erreurs au cours de l'ajustement
temporel. — Les rats s'adaptent à la situation et augmentent leur
taux de succès en réduisant la fréquence de leurs présentations
anticipées, alors que le taux d'erreurs par retard reste constant
(ou augmente chez les sujets tardifs). C'est ce dont témoigne le
tableau I concernant le rat tardif (Cl), ainsi que les courbes
(fig. 3) de taux d'erreurs et de réussites pour les rats « précoces ».
TABLEAU I
Pourcentages d'erreurs et de succès du rat tardif L.E. (Cl)
Semaines
ire + 2e 3e + 4e 5e + 6e
Anticipées 35 27 5
Premières présentations \ Justes 10 18 21
f T: Tardives 55 55 74
B) Caractères de l'apprentissage des conduites adaptées
du point de vue temporel
1) Élimination des « conduites primitives ». — La diversité
des conduites constatées ne doit pas nous rebuter de chercher
leur origine, car la diversification n'a pu s'effectuer qu'à partir
d'une base commune qui est le comportement du rat placé pour
la première fois dans le dispositif expérimental. Tous les sujets
ont alors le même comportement : dès l'introduction en A, ils
pénètrent en B, y reçoivent un choc et se réfugient aussitôt en A,
où ils restent jusqu'à ce que le second choc, qui s'y produit
2 mn 25 s après leur introduction, les en chasse et les fasse passer
en B et C (sauf exception (A3) décrite plus haut). Le rat ne réagit
alors qu'en fonction de stimuli inconditionnels aversifs et commet
donc une erreur d'anticipation, puis une erreur de retard : il
s'agit donc d'une double erreur au cours d'un même essai. Nous
avons, dans les tableaux et graphiques précédents, tabulé ce
type d'essai manqué parmi les présentations anticipées, mais si
nous les considérons à part comme étant les « conduites primi- M. BLANCHETEAU. ESTIMATIONS TEMPORELLES CHEZ L'ANIMAL 333
tives », nous voyons que leur décroissance est comparable chez
tous les sujets, et qu'elle est beaucoup plus rapide que celle des
autres types d'erreurs. En effet l'on constate, pour les six semaines
d'apprentissage, les taux suivants, correspondant aux six
successives d'apprentissage : 35 %, 15 %, 5 %, 0 %, 0 % et 0 %
pour les rats « tardifs », et : 32 %, 10 %, 3 % 1 %, 1 % et 1 %
7o
100-
Premières
\ jrésentations • justes anticipées tardives \ 80- \ \ \
-
60-
\ \
40-
/
20-
y
n-
1e 2e 3e 4e 5e 6e
Semaines
Fig. 3. — Évolution des taux d'erreurs et de succès
des rats L.E. « précoces » au cours de l'apprentissage
pour les rats « précoces ». Nous voyons que ces taux diminuent
de façon très semblable chez les deux groupes de rats.
2) Ajustement temporel des premières présentations (rats « pré
coces ))). — Si, au lieu de considérer cette fois les taux d'erreurs,
nous mesurons la latence moyenne de la première présentation
pour chaque semaine d'apprentissage, nous constatons que cette
latence augmente d'abord très vite pour se stabiliser au niveau
de la limite inférieure de l'intervalle de sûreté, ainsi qu'en témoi
gnent les temps moyens suivants correspondant à chaque semaine
d'apprentissage pour les rats « précoces » : 36 s, 68 s, 75 s, 91 s, 90 s
et 91 s. On pourra objecter que l'estimation moyenne, mesurée

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