L'activité électrique cérébrale en relation avec les grands problèmes psychologiques - article ; n°1 ; vol.51, pg 61-88

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L'année psychologique - Année 1949 - Volume 51 - Numéro 1 - Pages 61-88
28 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 : samedi 1 janvier 1949
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Henri Gastaut
VI. L'activité électrique cérébrale en relation avec les grands
problèmes psychologiques
In: L'année psychologique. 1949 vol. 51. pp. 61-88.
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Gastaut Henri. VI. L'activité électrique cérébrale en relation avec les grands problèmes psychologiques. In: L'année
psychologique. 1949 vol. 51. pp. 61-88.
doi : 10.3406/psy.1949.8495
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/psy_0003-5033_1949_num_51_1_8495VI
Faculté de Médecine de Marseille. ■
L'ACTIVITÉ ÉLECTRIQUE CÉRÉBRALE EN RELATION
AVEC LES GRANDS PROBLÈMES PSYCHOLOGIQUES1
par Henri Gastaut
L'électroencéphalographie, qui enregistre l'activité électrique
du cerveau humain et représente de ce fait le fidèle reflet de
l'activité métabolique et fonctionnelle de cet organe, a été dès
son origine le sujet d'autant d'espoirs que de déceptions en
matière d'applications à la psychologie. En effet, dès la décou
verte de la méthode par Hans Berger, il apparut que les états
de veille et de sommeil, d'attention ou d'indifférence, de cons
cience ou de coma, de jeunesse ou de maturité, s'accompagnaient
d'activités électriques cérébrales plus ou moins caractéristiques,
tandis que les tracés demeuraient les mêmes quel que fût l'état
d'esprit ou le degré d'intelligence du sujet. On aurait donc pu
croire à ce moment que l'électroencéphalographie ne serait jamais
d'aucun secours pour la psychologie; point de vue qui ne saurait
être partagé par les psychologues instruits d'un certain aspect
de la méthode. C'est qu'il existe en effet deux façons tout à fait
différentes de concevoir l'enregistrement de l'activité électrique
du cerveau : la méthode que j'appellerai statique et, par opposit
ion, la méthode dynamique.
La statique est de beaucoup la plus utilisée; elle con
siste à recueillir l'activité électrique cérébrale dans des condi
tions bien définies et codifiées, de manière à rendre aussi compar
ables que possibles les résultats obtenus. Ces conditions sont
représentées par le repos sensoriel, moteur et psychique, que l'on
1. Communication faite à la Société française de Psychologie le 6 jan
vier 1951. MÉMOIRES ORIGINAUX 62
réalise autant que possible en maintenant le sujet allongé et les
yeux fermés. Dans ces conditions on obtient chez l'adulte normal
un rythme électrique particulier que l'on appelle « alpha », carac
térisé par la forme quasi sinusoïdale et la répétition dix fois par
seconde des ondes qui le constituent. L'importance de ce rythme,
sa morphologie, sa répartition spatiale et temporelle, de même
que sa réactivité, ne dépendent que fort peu de la personnalité
du sujet et pas du tout de son intelligence. Les divers stimuli
que l'on peut infliger au patient en expérience, l'activité mentale
à laquelle il peut se livrer ou les émotions qu'il peut éprouver,
ne font que réduire ou supprimer momentanément le rythme
alpha sans jamais modifier ses autres caractéristiques.
L'électroencéphalographie statique ne nous apprend donc que
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OYT/QOS ,
1SEC.
Y£UX OOVSATS
Fig. 1. — Destinée à montrer l'étroite ressemblance existant entre l'acti
vité électrique du système nerveux antérieur d'un insecte aquatique et
celle d'un Prix Nobel. Noter également dans les deux cas l'identité des
réactions d'arrêt à la lumière (empruntée à Rijlant : Éléments de psychol
ogie physiologique, Masson et C°, p. 193, d'après Adrian et Matthews :
Brain, 1934, t. LVII, p. 385).
fort peu de choses en ce qui concerne le psychisme d'un individu.
Elle peut même contrarier notre entendement lorsqu'elle nous
montre que l'activité électrique du système nerveux inférieur,
comme celui d'un insecte aquatique, le Dytique, est pratique
ment impossible à distinguer de celle d'un savant qui s'est vu
attribuer le Prix Nobel, et que toutes deux réagissent de façon
identique à la stimulation lumineuse (fig. 1).
L'activité alpha dont nous venons de parler n'est d'ailleurs
qu'un phénomène artificiel sans signification psychologique pré
cise, puisqu'elle ne survient que chez le sujet éveillé, conser
vant les yeux fermés et ne pensant à rien, conditions ne s'accor-
dant guère et se rencontrant bien rarement groupées! Les
recherches psycho-physiologiques fondées sur l'étude de ce
rythme ne peuvent donc présenter qu'une signification très
limitée.
Cela nous conduit à envisager l'électroencéphalographie dyna- GASTAUT. — • L'ACTIVITE ÉLECTRIQUE CEREBRALE 63 H.
mique, de plus en plus utilisée de nos jours depuis que Liberson (1)
l'avait proposée sous le nom d'« électroencéphalographie fonc
tionnelle », et qui trouve son moyen d'expression maximum dans
les méthodes dites d'« activation», avec lesquelles les électroencé-
phalographistes s'efforcent de modifier l'activité électrique céré
brale par les moyens les plus divers, dans l'intention de connaître
sa façon de réagir dans des circonstances différentes.
Dans ces conditions il ne s'agit plus d'enregistrer un phénomène
artificiellement créé et de voir s'il diffère chez un sujet intell
igent et un imbécile, mais de créer chez l'homme des conditions
psychologiques différentes et d'apprécier leur traduction électr
ographique, exactement comme on le fait en neurophysiologie pour
apprécier des conditions somatiques chez le Chat ou chez le
Lapin. Il s'agit enfin de faire non de l'électroencéphalographie
mais de l'électrophysio-psychologie et de recueillir la moisson
des faits nouveaux qu'elle s'apprête à fournir à tous ceux qui
viendront la solliciter. Voici à titre d'exemples quelques-uns des
résultats déjà obtenus à propos des principaux faits psychiques :
faits de connaissance, faits d'affectivité, faits d'activité.
A. — Étude électrographique
DE QUELQUES FAITS DE CONNAISSANCE.
La présentation didactique des faits de connaissance a été
tentée de bien des façons. La plus détestable à mon avis est celle
qui fait dépendre leur acquisition de trois étapes dites physique,
physiologique et psychologique, la première concernant la stimul
ation des récepteurs, la seconde la transmission de l'influx ner
veux jusqu'au cerveau et la troisième l'élaboration de la sensa
tion. Ce que je reproche le plus à cette théorie n'est pas tant sa
grossière inexactitude, car il est bien connu que 1'« étape physio
logique » de la connaissance sensible n'est pas terminée au
moment de l'arrivée de l'influx au cortex cérébral, que son carac
tère tendancieux; il est évident en effet qu'elle n'a d'autre but
que de situer le spirituel à côté du physiologique et l'esprit en
dehors du cerveau. Cette attitude, comme le disait Claude Ber
nard en 1872, est non seulement surannée, mais également
« anti-scientifique, nuisible au progrès de la physiologie et de la
psychologie ». Je ne puis d'ailleurs citer cette phrase du grand
psycho-physiologiste sans mentionner celles qui la suivent et qui
valent bien d'être rappelées : « Comment comprendre qu'un MÉMOIRES ORIGINAUX 64
appareil quelconque du domaine de la nature brute ou vivante
puisse être le siège d'un phénomène sans en être l'instrument?
On est évidemment influencé par des idées préconçues dans la
question des fonctions du cerveau et on en combat la solution
par des arguments de tendance. Les uns ne veulent pas admettre
que le cerveau soit l'organe de l'intelligence parce qu'ils craignent
d'être engagés par cette conception dans des doctrines matérial
istes; les autres au contraire se hâtent de placer arbitrairement
l'intelligence dans une cellule nerveuse ronde ou fusiforme pour
qu'on ne les taxe pas de spiritualisme. Quant à nous nous ne nous
préoccuperons pas de ces craintes. La physiologie montre
que, sauf la différence et la complexité plus grande des phéno
mènes, le cerveau est l'organe de l'intelligence au même titre que
le cœur est l'organe de la circulation, que le larynx est l'organe
de la voix. Nous découvrons partout une liaison nécessaire entre
les organes et leurs fonctions; c'est là un principe général auquel
aucun organe du corps ne saurait se soustraire. »
Ce préambule terminé, je voudrais vous montrer comment
l'électroencéphalographie dynamique, que je vous ai précédem
ment définie, permet de « traquer », jusque dans ses derniers
repaires, l'expression électrique des processus physiologiques qui
sous-tendent la pensée.
1° Tout d'abord l'étape de la connaissance sensible qui com
prend l'activation des récepteurs et la transmission de leurs
décharges jusqu'au cortex spécifique correspondant, si parfait
ement décrite chez l'animal, est en vérité presque entièrement
négligée chez l'homme. C'est là une lacune des plus regrettables
car elle est aussi facile à combler chez le second que chez le
premier ainsi que je vais m'efforcer de vous le montrer.
C'est dans la région occipitale du scalp qui recouvre les centres
corticaux de la vision, que furent recueillies les premières manif
estations d'une activité électrique provoquée par une stimula
tion sensorielle. C'est Adrian (2) qui, en 1934, observa pour la
première fois qu'une stimulation lumineuse, lorsqu'elle était
répétée de façon rythmique, provoquait dans cette région une
réponse appréciable sous la forme d'un rythme de fréquence
correspondante à celle des stimuli : phénomène qu'il interpréta
comme un « entraînement » pur et simple du rythme alpha en
dehors de ses limites habituelles. Depuis cette époque l'expé
rience a été maintes fois répétée, notamment par Toman (3) en
Amérique, Grey Walter (4) en Angleterre, Durup et Fessard (5), I
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l'année psychologique, li 5 MÉMOIRES ORIGINAUX 66
Goldman et Segal (6), Gastaut (7) en France, Thiry (8) en Bel
gique. Elle est même devenue, sous l'impulsion principalement
des travaux effectués dans notre laboratoire, une des méthodes
d'« activation » les plus couramment utilisées en électroencépha
lographie clinique. Toutefois ce procédé ne convient pas aux
mesures précises que réclament la plupart des expériences psy
chophysiologiques, parce que le début de cette réponse occipitale
n'est souvent pas tranché de façon précise et que c'est justement
l'appréciation exacte de ce début qui est seule susceptible de
permettre des mesures intéressantes (fig. 2).
Il devenait donc nécessaire de retrouver chez l'Homme comme
chez l'animal ce potentiel évoqué, complexe mais unique, qui
traduit la réponse du cortex optique à la volée d'influx succédant
à un seul éclair de lumière. Jasper (9) et Cruikshank (10) en
1936-1937 décrivirent un tel potentiel évoqué, comme une onde
lente de signe positif, d'amplitude variant logarithmiquement
avec l'intensité du stimulus lumineux et de latence comprise
entre 60 et 150 msec. M. Monnier (11) entreprit de façon très
précise la mesure de ce temps de latence qu'il trouva être de
l'ordre de 95 à 125 msec; déduisant de ce temps global le temps
rétinien qu'il considère être de l'ordre de 60 msec, cet auteur
obtient un temps « rétino-cortical » de l'ordre de 50 msec, chiffre
différant considérablement de celui mesuré chez l'animal par
Bartley et Bishop (12) (3 à 5 msec), Bishop et O'Leary (13) (1,5
à 1,8 msec), Marshall, Talbot et Ades (14) (1,5 msec) et Gastaut
et Hunter (15) (1 à 2 msec).
Si l'on admet, comme l'histologie semble le prouver, que les
voies optiques de l'Homme ont une structure peu différente de
celle des autres mammifères et que les impulsions y cheminent
dans des fibres de gros diamètre avec le seul obstacle de la synapse
génieulée, le temps rétino-cortical mesuré par Monnier semble
beaucoup trop long et il devient probable que le potentiel qu'il a
recueilli sur le scalp ne répond pas à la phase initiale du potentiel
cortical évoqué, lequel pourrait dès lors être multiphasique
comme celui recueilli chez l'animal.
C'est pour répondre à ce dilemme que, quittant la technique
ordinaire, j'ai pratiqué chez l'Homme des enregistrements directs
sur le cortex et les structures sous-jacentes grâce à des électrodes
filiformes introduites dans le cerveau par un trou de trépan occi
pital. Il ne s'agissait évidemment pas d'expériences effectuées
sur des sujets sains, dans le seul but de satisfaire un désir de
curiosité, mais d'un supplément d'enquête réalisé chez des sujets H. GASTAUT. l'aCTIVITE ÉLECTRIQUE CEREBRALE 67
suspects de tumeur cérébrale et ayant subi pour cela une double
trépanation occipitale pour ventriculographie.
Dans ces conditions, en nous aidant d'un contrôle radiogra-
phique précis, nous avons enregistré dans plusieurs cas les
potentiels évoqués par un éclair sur le cortex strié et les radia
tions optiques qui s'y projettent. Ces potentiels se sont avérés
être, sinon identiques, tout au moins très semblables à ceux
recueillis chez l'animal dans les mêmes conditions (fig. 3 et 4) :
Fig. 3. — Potentiels évoqués dans les structures visuelles occipitales de
l'homme par deux éclairs de lumière. Noter que cette réponse, inappa
rente lorsque les électrodes sont situées sur le scalp (EEG), est au contraire
très importante lorsqu'elles portées directement au contact du cortex
occipital par un trou de trépan (ESCG). Noter la forme de la réponse
constituée par une onde diphasique rapide d'abord positive (dirigée vers
le bas), puis négative (dirigée vers le haut) suivie d'une onde diphasique
lente d'abord puis positive, répétée plusieurs fois.
a) forme complexe représentée par une onde triphasique rapide
initialement positive suivie par une lente diphasique,
quelquefois répétitive, initialement négative; b) durée r d'une
vingtaine de msec pour l'onde rapide et d'une ou plusieurs
centaines pour l'oncTe lente1. En ce qui concerne les latences
nous avons constaté que la première pointe positive survient
une cinquantaine de msec après l'éclair de lumière, ce qui
correspond à un temps rétino-cortical (après soustraction du
temps rétinien) de l'ordre de quelques msec et par conséquent
tout à fait comparable à celui recueilli chez l'animal.
Ces expériences nous avaient donc montré le bien-fondé de
nos suppositions et confirmé l'existence d'un comportement
électrophysiologique identique du système visuel chez l'Homme
et les différents mammifères; il nous a encore été possible d'al
ler plus loin dans l'évaluation de cette identité lorsque nous
avons pu démontrer qu'il existe chez l'Homme comme chez le
1. Nous ne tenons pas compte des composantes très rapides de la réponse
qui ont été décrites par Bishop, Marshall, Chang et Kaada, etc. après st
imulation électrique du nerf optique. MEMOIRES ORIGINAUX 68
Chat et le Lapin un cycle d'excitabilité très complexe succédant
à chaque stimulation lumineuse.
Pour étudier les phénomènes de facilitation qui sont les plus
caractéristiques de ce cycle, nous avons utilisé la méthode des
éclairs couplés, déjà classique en neurophysiologie, c'est-à-dire
100 m sec
Fig. 4. — Reproduction schématique de la réponse occipitale obtenue avec
la stimulation lumineuse par H. Bartley (lapin anesthésié), W. Marshall,
S. Talbot et H. Ades (chat anesthésié), E. Claes (chat à encéphale isolé)
et H. Gastaut (homme normal). Le tracé inférieur représente la réponse
obtenue par G. Bishop et H. Bartley, en 1936, en employant la stimula
tion électrique du nerf optique chez le lapin anesthésié.
Note : dans ces schémas, la déflexion supérieure est indicatrice d'une
électro-positivité afin de répondre à la manière de faire de la plupart
des auteurs précités.
que nous avons stimulé nos sujets avec deux éclairs séparés
par un délai variable : le premier éclair étant dit « condition
nant » et le second « test ». Dans ces conditions il nous a été
possible de constater que la réponse provoquée par l'éclair GASTAUT. ■ L ACTIVITE ELECTRIQUE CEREBRALE 69 H.
test était considérablement plus importante, et partant beau
coup plus facile à apprécier, que celle provoquée par l'éclair
conditionnant, lorsque celui-là survenait de 40 à 80 msec après
celui-ci (fig. 5); cet intervalle de temps correspondant à un
phénomène de facilitation qui suit chaque stimulation, phéno-
•Separation des écla»:4Sms
Fig. 5. — ■ Potentiels évoqués dans les régions occipitales et frontales par
des éclairs couplés. Noter que, dans ce cas, l'intervalle qui sépare deux
éclairs doit être supérieur à 45 millisecondes pour que la sommation tem
porelle ait lieu.
De haut en bas, dérivations centrale, frontale supérieure, frontale inférieure,
occipitale et fronto-polaire, puis cellule photo-électrique.
mène pendant lequel tout nouveau stimulus entraîne la réponse
d'un nombre accru de neurones.
Des phénomènes de facilitation de cet ordre avaient déjà
été décrits chez le Chat et le Lapin par Bishop et O'Leary (16)
et par Marshall (17), à cette différence près qu'ils étaient beau
coup plus précoces que les nôtres, n'excédant jamais 30 et
même 15 msec après l'éclair conditionnant. Il est vrai que ces
derniers auteurs utilisaient comme stimulus le choc électrique
du nerf optique qui fournit une seule volée synchrone de potent
iels d'action, tandis que notre stimulation lumineuse provoque
au contraire une longue répétition de telles volées. Il est d'ail
leurs établi qu'il existe chez l'animal différentes phases d3
facilitation et nous-mêmes sommes parvenu à en reconnaître
au moins trois chez l'Homme normal : une comprise entre 45
et 100 msec après l'éclair conditionnant; une entre
150 et 200 msec après ce même éclair et une troisième enfin,

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