Facteurs physiques et facteurs psychiques de la réponse galvanique de la peau - article ; n°2 ; vol.54, pg 345-356

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L'année psychologique - Année 1954 - Volume 54 - Numéro 2 - Pages 345-356
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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 1954
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B. Cardu
Facteurs physiques et facteurs psychiques de la réponse
galvanique de la peau
In: L'année psychologique. 1954 vol. 54, n°2. pp. 345-356.
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Cardu B. Facteurs physiques et facteurs psychiques de la réponse galvanique de la peau. In: L'année psychologique. 1954 vol.
54, n°2. pp. 345-356.
doi : 10.3406/psy.1954.8732
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/psy_0003-5033_1954_num_54_2_8732Travail du Laboratoire de Psychologie pédagogique
de l'Université de Louvain
(Directeur : Pr A. Fauville)
FACTEURS PHYSIQUES ET FACTEURS PSYCHIQUES
DE LA RÉPONSE GALVANIQUE DE LA PEAU
par Bruno Cardu
La réponse galvanique de la peau (R. G. P.), la pression
sanguine, la fréquence cardiaque et le rythme respiratoire sont
les indices physiques les plus employés comme mesures des trou
bles émotifs. Ce sont eux que l'on utilise le plus souvent en
clinique.
La R. G. P. est un des indices les plus sensibles de l'action
d'excitants purement psychiques, crainte, surprise, désagrément.
Si des excitants physiques le provoquent, leur action est parti
culièrement forte quand ils sont accompagnés de surprise et de
crainte. L'effet marqué de l'adaptation que l'on constate lors
de la succession rapprochée d'excitants, semble confirmer cette
action de la surprise. On a montré encore que l'intensité du
réflexe était en corrélation élevée avec l'intensité subjective
de l'excitant.
Ces faits suggèrent que la R. G. P. serait un indice des fonc
tions corticales, des émotions conscientes et supérieures.
Cependant des R. G. P. peuvent se présenter sans impres
sions conscientes. On en a observé comme réponses à des
excitations subliminales ; on en a observé aussi chez des
enfants de trois mois et chez des animaux décérébrés1.
On a constaté que la résistance de la peau s'élevait durant
le sommeil, sous anesthésie légère, qu'elle était forte chez le
nouveau-né.
1. Fauville (A.), Étude sur le phénomène psychogalvanique chez la gre
nouille, Archives internationales de Physiologie, 1921, 16, 58-63. 346 MÉMOIRES ORIGINAUX
Les recherches sur les mécanismes physiologiques du phé
nomène, suggèrent que l'influx nerveux est exclusivement sym
pathique, quoique l'agent neurohumoral soit l'acétylcholine
plutôt qu'une substance adrénergique.
Bref, problème compliqué et demandant encore des éclai
rcissements.
Nous avons voulu apporter une contribution à la solution
de ce problème et étudier la relation existant entre la R. G. P.
et l'intensité objective des excitants d'une part, les impressions
subjectives d'autre part. Il convenait de mesurer les R. G. P.
provoquées par des excitants faciles à contrôler objectivement
et permettant des estimations subjectives aisées.
Nous avons employé des stimuli électriques produits par
un appareil d'excitation nerveuse fournissant un courant fara-
dique sous forme d'ondes rectangulaires dont on pouvait varier
la durée, la fréquence et le potentiel.
Des recherches préliminaires nous ont montré que la
sensibilité électrique simple et la sensibilité électrique dou
loureuse permettaient des jugements faciles, et qu'elles étaient
fonction de la durée, de la fréquence et du potentiel des
excitations.
Le potentiel nécessaire pour atteindre le seuil de sensibilité
ou de douleur diminue avec l'augmentation de durée de l'im
pulsion et cela jusqu'à une durée de 0,5 à 1 ms. Pour des durées
plus longues, le potentiel correspondant au seuil augmente de
nouveau d'une manière légère et progressive. Bref, il y a un
maximum de sensibilité à une impulsion de 0,5
à 1 ms de durée.
La fréquence croissante des impulsions augmente la sensi
bilité. Mais si cette action est notable pour de courtes durées,
elle est négligeable pour 1 ms.
Nous basant sur ces données, nous avons choisi des impulsions
de 1 ms et de 10 es.
Nous graduions les excitants en faisant varier systématique
ment le voltage.
Un dispositif mécanique donnait régulièrement toutes les
trente secondes une excitation d'une durée totale de trois
secondes.
Désirant recueillir des mesures nombreuses, nous avons utilisé
pour détecter les R. G. P. le circuit simple de Darrow ; la
branche X du pont de Wheatstone comportait le sujet et les
électrodes plus une résistance réglable de 100.000 Q. permettant .
CARDU. — RÉPONSE GALVANIQUE DE LA PEAU 347 B.
de maintenir constante la résistance totale. Nous avons remplacé
le galvanomètre par un voltmètre électronique dont la deflection
totale correspondait à 250 mV.
*\
Négligeant les expériences préliminaires, nous avons réalisé
3 expériences différentes dont nous analyserons les résultats.
Dans la première expérience, nous avons répété 20 fois sur
chaque sujet la série des 5 stimuli : 10, 20, 30, 40, 50 V. A chaque
répétition, les 5 stimuli étaient présentés dans un ordre différent
déterminé au hasard. Pour chacune des excitations on notait
la R. G. P. et l'impression subjective du sujet, exprimée par un
chiffre de 1 à 5. Cinq sujets ont été soumis à cette expérience :
He, Fr, Co, La, Br. Chacun d'eux reçut 100 excitations succes
sives à trente secondes d'intervalle.
Dans la seconde expérience, les excitations étaient présentées
en séries régulièrement croissantes à partir de 10 V., par accroi
ssements de 5 V., jusqu'au maximum tolerable pour chacun des
sujets. Chaque sujet fit d'affilée 8 séries identiques. Quatre sujets
ont pris part à ces expériences :
He, 9 excitations progressives, maximum 50 V. ;
Co, 12 — — 65 V. ;
Br, 10 — — 55 V. ;
Ca, 7 — — 40 V.
Dans la troisième expérience, une excitation identique fut
répétée 40 fois d'affilée. Pour chaque sujet on détermina le seuil
de la douleur ; on choisit un voltage inférieur au seuil, un voltage
égal au seuil, un voltage supérieur au seuil. Chaque sujet reçut
un premier jour les 40 excitations inférieures au seuil ; le lendemain
les 40 exciations égales au seuil ; le surlendemain les 40 excitations
supérieures au seuil. Cinq sujets participèrent à cette expérience :
He, Fr, Co, Br, De.
Tous les sujets étaient parfaitement familiarisés avec le labo
ratoire et les expériences, ayant pris part à des expériences
nombreuses, si l'on ajoute aux trois expériences définitives,
les diverses expériences préliminaires. Pour eux les effets de
surprise et d'émotion étaient certainement atténués.
Pour chacun des sujets on notait en mV. la deflection corre
spondant à chaque stimulus ; on mesurait aussi la résistance au 348 MÉMOIRES ORIGINAUX
début et à la fin de l'expérience. Les deflections ont été traduites
en valeur de conductance, en micromhos. Ce sont ces valeurs
en micromhos, donc les deflections proportionnelles à la rési
stance de chaque sujet, qui sont données dans les tableaux.
TABLEAU I
Première expérience
Sujet He Sujet Fr Sujet Co
10., 3,97 3,11 2.38 0 25,09 12,18 3,96 3,50 11,97 6,07 3,40 4,25
20.. 3,63 9,48 3,07 3,59 33,24 17,03 11,01 4,02 30 ,35 12,10 17,67 9,65
30.. 16,61 10,51 6,86 52,28 27,36 10,96 9,64 59,73 24,46 38,73 27 ,64 15,58
40.. ,72 21 48,46 24 ,91 75,96 48,24 43,80 40,50 17,23 ,72 8,19 59,68 24,12 11, 50 . 62,96 32,86 37,92 26,79 28,59 75,65 71,48 55,97 43,18 84,53 62,26 64,19
Sujet La Sujet Br
10 0 0,81 1,66 27,52 17,84 7,97 5,96 4,15
20 13,44 5,78 40,89 10,19 12,05 2,63 3,38 15,69
30 0,56 6,41 21,56 19,42 50,58 36,85 26,09 19,56
40 5,69 15,60 23 ,99 22,37 45,35 36 31,94 36,48
50 ,91 39,48 44,12 65,62 54 45,10 39 ,89 15, 02 31
Les valeurs sont en micromhos les sommes des réactions de
chaque série de 5 essais successifs correspondant au même voltage.
TABLEAU II
Seconde expérience
V. Sujet He Sujet Co Sujet Br Sujet Ca
18,49 10 3,52 18,88 0,78
7,79 15 2,78 10,38 1,31
20 4,30 14,61 16,35 1,03
25 16,15 12,41 2,25 3,96
17,56 30 10,33 26,69 3,27
28,74 35 7.32 24,23 3,39
40 10,28 31,77 28,44 4,24
45 47,27 14,10 37,48
56,95 50 23,24 46,49
55 49,65 52,37
60 51,01
65 50,99
Les valeurs sont en micromhos la somme des 8 réactions
correspondant à chaque voltage. CARDU. — RÉPONSE GALVANIQUE DE LA PEAU 349 B.
TABLEAU III
Troisième expérience
Sujet He Sujet Fr Sujet Co
86,09 ,08 49,85 59,34 33,29 9,91 15,35 16,05 20,43 2,71 3,04 59,16 53,
125,61 80,22 80,S 65,61 56,87 95,35 48,35 43,96 19,40 50,94 24,37 15,55 21,78
18,55 35,82 30,35 25,68 34,33 17,66 18,45 12,3180,33 45,28 20,66 16,69
Sujet Br Sujet De
50,59 32,12 32,81 27,47 54,39 36,49 11,78 0 78,74 " 112,32 57,62 27 52 61,94 36,35 22,65 21,71
123,97 66 52,18 29,85 31,76 19,55 83,38 72,83 57
Les valeurs sont en micromhos les sommes des réactions de
chaque série de 10 essais successifs correspondant au même exci
tant, tantôt inférieur au seuil de la douleur ( — ), tantôt égal au
seuil (—), tantôt supérieur (+).
Le principal résultat de la première expérience est sans doute
de montrer les R. G. P. proportionnelles aux intensités objec
tives des stimuli.
Comme on l'a vu, au cours de cette expérience une série de
5 stimuli de 10, 20, 30, 40, 50 V., présentés au hasard a été répétée
20 fois sur chacun des 5 sujets.
Faisant pour chaque sujet la somme des 20 R. G. P. corre
spondant à chaque voltage, nous obtenons 25 valeurs permettant
de calculer le coefficient de corrélation Bravais-Pearson entre
les voltages et les réactions. Nous obtenons :
rXJ = 0,79
limites de confiance pour p = 0,01 sont 0,93 et 0,49.
Nous pouvons déterminer le coefficient de constance de nos
mesures de réaction galvanique. En partageant les 100 réactions
en 2 moitiés, séries 1 + 4 et séries 2+3, nous obtenons :
r12 =0,95
La formule de prédiction de Spearman donne comme coef
ficient de constance :
rn = 0,97 350 MÉMOIRES ORIGINAUX
Ce qui permet de corriger le coefficient de corrélation précé
dent, correction naturellement minime :
rXy corrigé = 0,81
Nous avons retrouvé la même valeur en calculant le rapport
de corrélation :
riyx = 0,80
En appliquant la méthode proposée par Kelley T. L., pour
corriger les déviations provenant d'une population restreinte
et d'un petit nombre de classes1, nous obtenons :
£ = 0,76 ;£ corrigé = 0,78
Pratiquement toujours la même valeur.
Nous constatons en même temps que nous n'avons aucune
raison de ne pas considérer la ligne de régression comme droite.
Bref, corrélation très élevée entre les voltages et les R. G. P.
En moyenne ces R. G. P. varient proportionnellement à l'inten
sité des stimuli.
* * *
Au cours de la même première expérience, nous demandions
aux sujets d'estimer chaque excitation, de lui attribuer une
valeur de 1 à 5.
Pour chaque sujet nous calculons la moyenne des R. G. P.
correspondant à chacune des 5 estimations. Inévitablement ces
moyennes sont calculées sur des nombres variables de réactions,
13 au minimum et 26 au maximum. Grâce à ces moyennes nous
pouvons calculer la corrélation entre les impressions subjectives
et les R. G. P. :
rxy = 0,78
r\yx = 0,79
Corrélation encore très élevée, égale à celle obtenue pour les
intensités objectives. Cette concordance s'explique par le fait que
la plupart des estimations sont correctes. Des 500 estimations,
423 sont correctes, 46 sont des sous-estimations et 31 des sur
estimations. Le coefficient de corrélation entre voltages et est
imations est de 0,96.
Même concordance entre les corrélations nécessairement
1. Cf. Peters (G. C.) et Van Voorhis (W. R.), Statistical procedures and
their mathematical bases, New York, McGraw-Hill, 1940, pp. 319-330. CARDU. RÉPONSE GALVANIQUE DE LA PEAU 351 B.
plus faibles, si nous considérons les seuls cas où les estimations
sont incorrectes :
Entre les R. G. P. et les impressions subjectives incorrectes :
7] = 0,53 ;
Entre les R. G. P. et les voltages ne correspondant pas aux impres
sions subjectives : yj = 0,53.
Substituer les impressions subjectives aux intensités objec
tives des stimuli, n'augmente donc pas les corrélations. La
force des R. G. P. apparaît comme proportionnelle à l'intensité
objective des stimuli.
Rappelons que ces recherches ont été réalisées sur des sujets
de laboratoire, habitués à ces expériences et à ces chocs élec
triques, peu sensibles par conséquent à la crainte et à l'effet de
surprise.
D'ailleurs quand on diminue l'effet de surprise, la proportionn
alité reste la même, comme le montre la seconde expérience,
au cours de laquelle les excitants étaient présentés en séries régul
ières, croissant à partir de 10 V. par des accroissements de 5 V.
Les augmentations étaient donc constantes et minimes ; elles
étaient attendues par les sujets.
Dans cette seconde expérience nous avons obtenu entre les
R. G. P. et les voltages :
Tx„ = 0,77 ; -v = 0,83 ; s = 0,80 ; s corrigé - 0,81
Pour ces mesures de R. G. P. le coefficient de constance cal
culé à partir de la corrélation entre les séries 1 +4 + 5+8 et
les séries 2 + 3 + 6 + 7, est de 0,96.
D'OÙ ryx corrigé = 0,80
La concordance avec les corrélations calculées sur les résultats
de la première expérience, ne pourrait être plus exacte.
Bref, nous observons dans nos expériences que l'intensité
des R. G. P. est proportionnelle à l'intensité objective des stimuli.
Si l'on suppose que celle-ci détermine l'intensité des troubles
émotifs, on peut admettre que la R. G. P. est proportionnelle à
ces troubles.
Ceux-ci peuvent naturellement être provoqués par des causes
diverses : autres excitants physiques plus ou moins douloureux,
efforts d'attention, surprise, crainte, colère, douleur, joie.
Peut-être peut-on généraliser les résultats de nos recherches
et affirmer que l'intensité des R. G. P. est proportionnelle aux 352 MEMOIRES ORIGINAUX
troubles émotifs quelle qu'en soit l'origine, et indirectement aux
excitants de nature diverse. C'est ce que semblent indi
quer certaines études expérimentales1. C'est ce que suggère ce que
l'on sait du mécanisme des R. G. P., mécanisme sympathique,
en rapport intime avec les troubles émotifs.
Cela justifierait l'emploi pratique de la R. G. P., notamment
en clinique, comme indicateur et mesure des émotions. Nous
verrons ultérieurement que cette est compliquée et
rendue incertaine par d'autres facteurs.
D'autre part, cela permettrait de considérer la R. G. P.
comme un aspect important des réactions émotives et comme
une source féconde de données dans ce domaine.
***
Les résultats de la première expérience, présentés dans le
tableau I, nous montrent l'intensité des R. G. P. en relation
non seulement avec les voltages des excitants mais encore avec
les sujets et leurs différences individuelles, et aussi avec la répé
tition des expériences.
Nous avons soumis ces données à l'analyse de la variance,
dont le tableau suivant présente les résultats :
Sommes Carrés dl Facteurs F des carrés moyens
1. Potentiels 21.814,39 4 5.453,60 199,77
2. Répétitions 2.728,91 3 909,63 33,32
9.311,08 4 2.327,77 3. Sujets 85,27
Interactions :
1x2 pot. X rép. . . 255,46 12 21.29
1x3 x sujets. 2.684,66 16 167,79 6,15
4.762,77 2x3 rép. x 12 396,90 14,54
1.310,30 Erreur résiduelle .... 48 27,30
Total 42.867,57 99
Tous ces rapports F sont significatifs à p = 0,01. Si l'on
range les facteurs par ordre d'importance décroissante, on
obtient la série : potentiels, variations individuelles, répétitions,
1. Hovland (G. I.) et Riesen (A. H.), Magnitude of galvanic and vaso-
motor response as a function of stimulus intensity, Journ. Gener. Psychol.,
1940, 23, 103-121. — McCurdy (H. G.), Consciousness and the galvanometer,
Psychol. Review, 1950, 57, 322-327. CARDU. RÉPONSE GALVANIQUE DE LA PEAU 353 B.
interaction des sujets et des répétitions, interaction des sujets
et des potentiels. Seule l'interaction des potentiels et des répé
titions est non-significative et faible, le rapport F étant inférieur
à l'unité.
Seulement ces résultats sont incertains parce que pour les
potentiels et les différences individuelles la variance n'apparaît
pas homogène. Voici le tableau des moyennes et des variances
correspondantes :
Potentiels 10 V. 20 V. 30 V. 40 V. 50 V. Moyennes
M 7,3 12,9 24,1 32,1 49,1 25,1
s2 . ... 62 114 266 326 337 221
Sujets He Fr Co La Br
M 13,2 30,7 36,4 13,9 31,3 25,1
s* 125 534 648 178 279 353
Séries lr« 2» 3e 4e
M 33,5 25,0 22,6 19,4 25,1
s2 691 389 302 291 418
En appliquant le test d'homogénéité de la variance de Bart-
lett M. S., on obtient :
Pour les potentiels : x2 corrigé = 17,42 ; dl = 4; significatif; les sujets : x2 corrigé == 17,45 ; dl — 4 ; significatif ;
Pour les séries : x2 corrigé — 6,12 ; dl = 3 ; non sign, pour
p = 0,05 ;
Ce manque d'homogénéité de la variance qui n'est d'ailleurs
pas considérable, n'enlève pas nécessairement toute valeur aux
résultats précédents.
Nous avons pu obtenir une variance convenablement homo
gène en transformant- les mesures.
Les variances tendent à croître proportionnellement aux
moyennes. Pour ces cas Bartlett a conseillé de transformer les
mesures en prenant leurs racines carrées. Certaines mesures étant
faibles ou même égales à zéro, la transformation a été effectuée
en prenant :
X transformé = y X -f" 0,5
On obtient pour les potentiels :
X2 corrigé == 2,55 ; dl = 4 ; non significatif pour p = 0,50
La répartition est devenue beaucoup plus normale.

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