Les variations circadiennes du temps de réaction et du tempo spontané au cours d'une expérience « hors du temps » - article ; n°2 ; vol.70, pg 347-356

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L'année psychologique - Année 1970 - Volume 70 - Numéro 2 - Pages 347-356
Résumé
Au cours de l'expédition dirigée par M. Siffre, J.-P. M. est demeuré 174 jours dans une grotte à 70 m sous terre, sans aucun repère temporel.
A cette occasion, nous avons pu observer d'une manière continue l'évolution du Tempo Spontané (TS) et du Temps de Réaction (TR) de J.-P. M.
L'analyse des données nous a conduit à distinguer cinq périodes de stabilité relative du cycle d'activité veille-sommeil.
On constate une double évolution du TS et du TR :
a) Une évolution longitudinale au cours de l'expérience. Le TS s'accélère et le TR augmente. Ces deux variations sont interprétées comme une baisse du niveau de vigilance ;
b) Une évolution circadienne des deux paramètres associés au rythme d'activité veille-sommeil.
Summary
During an expedition directed by M. Siffre, J.-P. M. remained for 174 days in a cave 70 meters below ground without means of temporal reference.
We were able to observe the evolution of Spontaneous Tempo (ST) and Reaction Time (RT) of J.-P. M. Analysis of the results leads to the distinction of five periods of relative stability in the wake-sleep activity cycle. A double evolution of ST and of RT was noted :
a) A longitudinal evolution during the course of the experiment : ST accelerated and RT increased ; these two variations are interpreted as a decrease in the vigilance level ;
b) A circadian evolution of the two parameters associated with the rhythm of wake-sleep activity.
10 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 : jeudi 1 janvier 1970
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Geneviève Oléron
Paul Fraisse
M. Siffre
N. Zuili
Les variations circadiennes du temps de réaction et du tempo
spontané au cours d'une expérience « hors du temps »
In: L'année psychologique. 1970 vol. 70, n°2. pp. 347-356.
Résumé
Au cours de l'expédition dirigée par M. Siffre, J.-P. M. est demeuré 174 jours dans une grotte à 70 m sous terre, sans aucun
repère temporel.
A cette occasion, nous avons pu observer d'une manière continue l'évolution du Tempo Spontané (TS) et du Temps de Réaction
(TR) de J.-P. M.
L'analyse des données nous a conduit à distinguer cinq périodes de stabilité relative du cycle d'activité veille-sommeil.
On constate une double évolution du TS et du TR :
a) Une évolution longitudinale au cours de l'expérience. Le TS s'accélère et le TR augmente. Ces deux variations sont
interprétées comme une baisse du niveau de vigilance ;
b) Une évolution circadienne des deux paramètres associés au rythme d'activité veille-sommeil.
Abstract
Summary
During an expedition directed by M. Siffre, J.-P. M. remained for 174 days in a cave 70 meters below ground without means of
temporal reference.
We were able to observe the evolution of Spontaneous Tempo (ST) and Reaction Time (RT) of J.-P. M. Analysis of the results
leads to the distinction of five periods of relative stability in the wake-sleep activity cycle. A double evolution of ST and of RT was
noted :
a) A longitudinal evolution during the course of the experiment : ST accelerated and RT increased ; these two variations are
interpreted as a decrease in the vigilance level ;
b) A circadian evolution of the two parameters associated with the rhythm of wake-sleep activity.
Citer ce document / Cite this document :
Oléron Geneviève, Fraisse Paul, Siffre M., Zuili N. Les variations circadiennes du temps de réaction et du tempo spontané au
cours d'une expérience « hors du temps ». In: L'année psychologique. 1970 vol. 70, n°2. pp. 347-356.
doi : 10.3406/psy.1970.27900
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/psy_0003-5033_1970_num_70_2_27900L'ANNEE PSYCHOLOGIQUE
TOME LXX (Fascicule 2)
MÉMOIRES ORIGINAUX
Laboratoire de Psychologie expérimentale et comparée
de la Sorbonne
associé au C.N.R.S. et Institut de Spéléologie
LES VARIATIONS CIRCADIENNES
DU TEMPS DE RÉACTION
ET DU TEMPO SPONTANÉ
AU COURS D'UNE EXPÉRIENCE « HORS DU TEMPS »
par Geneviève Oléron1, Paul Fraisse1
Michel Siffre2 et Nadine Zuili1
SUMMARY
During an expedition directed by M. Siffre, J.-P. M. remained
for 174 days in a cave 70 meters below ground without means of temporal
reference.
We were able to observe the evolution of Spontaneous Tempo (ST ) and
Reaction Time (RT) of J.-P. M. Analysis of the results leads to the
distinction of five periods of relative stability in the wake-sleep activity
cycle. A double evolution of ST and of RT was noted :
a) A longitudinal evolution during the course of the experiment : ST
accelerated and RT increased ; these two variations are interpreted as a
decrease in the vigilance level;
b) A circadian evolution of the two parameters associated with the rhythm
of wake-sleep activity.
1. Du Laboratoire de Psychologie expérimentale et comparée, 28, rue
Serpente, Paris (6e).
2. De l'Institut français de Spéléologie. Contrats DRME 326/65 et
540/66 avec l'I.F.S., Nice. 348 MÉMOIRES ORIGINAUX
Les expéditions dirigées par Michel Siffre dans le cadre des
expériences dites « hors du temps » où un homme est volontaire
pour vivre pendant plusieurs mois dans une profonde caverne,
privé de tout repère temporel, fournissent un cadre très fructueux
à des recherches psychologiques originales.
Au cours de l'expédition de 1966, J.-P. Mairetet (24 ans) a
passé 174 jours dans une grotte et nous avons pu, grâce à Michel
Sifîre et à son équipe, nous livrer à une série de recherches
(P. Fraisse, M. Sifîre, G. Oléron, N. Zuili, 1968).
Dans cet article, nous voudrions rendre compte des résultats
de deux épreuves psychomotrices : le tempo spontané et le temps
de réaction simple dont nous avons étudié l'évolution pendant
près de six mois, en nous intéressant particulièrement à l'évolu
tion circadienne des performances.
1° Le rythme veille-sommeil
Avant d'aborder notre étude, il faut rappeler que le sujet étant
« hors du temps », l'activité de son cycle veille-sommeil ne subis
sait plus aucune contrainte, aucune régulation extérieure ne
devait l'influencer et ceci a été réalisé. Pour être clair, nous di
stinguerons les cycles d'activité veille-sommeil que l'on dit cir-
cadiens (Halberg, 1959) lorsque leur durée diffère peu de 24 heures
et les jours subjectifs vécus comme une période de 24 heures.
Un jour subjectif est défini comme la période de temps qui s'écoule
d'un réveil à un autre réveil après ce que le sujet considère comme
son sommeil habituel. Sommeil habituel s'oppose à sieste ou
période de sommeil que le sujet situe au milieu de la journée.
Schématiquement, l'évolution du rythme veille-sommeil a
été la suivante. Pendant les dix premiers jours, Mairetet a vécu
sur un rythme circadien, puis assez brusquement ce rythme
est devenu d'environ 48 heures et nous dirons alors qu'il a été
bicircadien. On a pu constater 16 cycles de cette nature, puis
le sujet s'est mis à faire, contre son habitude, ce qu'il considérait
comme une sieste. Cette sieste a pris peu à peu la durée d'une
nuit de sommeil et ainsi, sans s'en douter, le sujet est revenu à
un rythme circadien. Vers la fin de son séjour, il a même cru
faire deux siestes pendant un jour vécu qui correspondait en
réalité à un triple cycle circadien.
Cette évolution s'est faite avec des périodes de transition
entre des périodes relativement stables. Nous nous intéresserons G. OLÉRON, P. FRAISSE, M. SIFFRE ET N. ZUILI 349
uniquement à ces dernières. La délimitation de ces périodes,
qui garde bien entendu un certain arbitraire, dépend de plusieurs
critères : a) que des cycles qui la constituent soient contigus dans
le temps sans aucune exception ; b) que les durées des cycles
de la période soient homogènes ; c) que le nombre de périodes
d'activité et celui de périodes de repos (sommeil et sieste) qui s'y
trouvent soient identiques.
La figure 1 donne la structure des quatre périodes stables que
nous avons retenues, la cinquième n'est qu'indicative de la fin
de l'expérience.
SO M. EV
cycle de cycles Les Fig. l'éveil type en durées 1. — heures et d'une Durées du moyennes sont sommeil période. respect par des
ivement pour chaque période :
lre période : 25,9 : 2e pé
riode : 46,1 ; 3e période : 49,6 ;
4e période : 49,8 ; 5e période :
" 20 9.6 19.4 7A \7A 84,8.
On constate ainsi que la première période qui correspond
aux six premiers jours est circadienne (moyenne de la durée,
25 h 9). Nous la prendrons comme période de référence. La
veille correspond à 58,6 % de la durée du cycle. Le rythme des
repas est normal : petit-déjeuner, déjeuner, dîner. La 2e période
(16 jours subjectifs) qui se situe entre le 12e et le 42e jour de
l'expérience est bicircadienne. Sa durée est de 46 h 1 et la veille
correspond à 69,8 % du cycle. Le rythme des repas reste le
même, mais les intervalles sont plus longs. La 3e période est
une relative transition. Elle s'étend du 59e au 82e jour de l'expé
rience. Fatigué sans doute par les longues veilles de la 2e période,
le sujet se met à faire une sieste assez longue (moyenne, 6 h 8),
mais la nuit reste plus longue (12 h 4). L'activité totale de veille
dans ce jour subjectif de 49 h 6 est de 61,3 %, et se rapproche
donc du pourcentage de la lre période.
Le rythme des repas reste objectivement le même. Mais,
dans la lre période d'activité, il y a seulement un petit-déjeuner 350 MÉMOIRES ORIGINAUX
et un déjeuner ; dans la 2e période, on retrouve la même distr
ibution des repas, car à son réveil Mairetet ajoute un goûter
suivi d'un dîner à la fin du jour.
A cette 3e période succèdent plusieurs jours où les rythmes
de veille-sommeil sont irréguliers ; le sujet est d'ailleurs malade
avec fièvre.
La 4e période considérée correspond à un nouvel état d'équil
ibre. Elle dure pendant 23 cycles et s'étend du 105e jour
au 152e jour de l'expérience. Pendant cette période, la durée du
cycle est la même que pendant la 3e période (49 h 8), mais
maintenant la durée de la sieste est en moyenne égale à celle
de la nuit normale. Le pourcentage de la veille est de 60 %. Le
rythme des repas est le même que pendant la 3e période.
2° Les épreuves psychomotrices
a) Le tempo spontané (TS) est la durée de l'intervalle entre
deux frappes d'une cadence la plus spontanée. Le sujet doit
frapper le plus régulièrement possible sur une clé morse avec
le médius en conservant toujours la même position. Il lui est
demandé de choisir chaque fois la cadence qui lui paraît la plus
naturelle et la plus agréable. En pratique, l'enregistrement
dure un peu plus de 10 secondes. Il se fait en surface sur un
inscripteur graphique.
Nous avons calculé le nombre de frappes exécutées en
10 secondes, et nous en avons déduit l'intervalle moyen entre
deux frappes ; ce sera l'indice que nous retiendrons.
b) Le temps de réaction simple (TR). Il est mesuré dans des
conditions classiques : le signal lumineux (un voyant) est com
mandé par l'opérateur de surface qui déclenche, en même temps,
en surface un chronoscope. Le sujet doit appuyer le plus vite
possible sur une clé morse dont la fermeture arrête le chro
noscope. L'expérimentateur de surface note chaque fois la durée
de la réponse.
Chaque valeur retenue ultérieurement correspond à la
moyenne de 12 réponses.
Mairetet a été soumis à ces deux épreuves chaque fois qu'il
appelait par téléphone le camp de surface pour indiquer
se livrait à une activité qui devait être repérée (réveil, coucher,
repas, mictions, etc.).
Dans cette étude, nous retiendrons les résultats de six appels : G. OLÉRON, P. FRAISSE, M. SIFFRE ET N. ZUILI 351
réveil du matin : RM ; appel de la matinée : M ; appel du déjeu
ner : Dj ; appel de l'après-midi : AM ; appel du dîner : Di ; appel du
coucher : Go. Cet appel correspond au moment où le sujet décide
de se dévêtir pour se coucher sous la tente, mais non à l'e
ndormissement pour une sieste. Pendant les périodes III et IV,
nous avons ajouté un septième appel dit réveil de sieste (RS).
3° Les résultats
Le tempo spontané. — Les sont résumés dans la
figure 2. En abscisses se trouvent les différents moments d'appel
dans leur succession, sans tenir compte des intervalles temporels
réels qui les séparent. Ces intervalles varient un peu chaque
jour et encore plus entre les périodes étudiées, puisqu'il s'écoule
25 heures entre deux réveils à la lre période et de 46 à 49 heures
entre deux « réveils du matin » des 2e, 3e et 4e périodes.
Nous constatons deux types de variation :
1) Une variation interpériodes. Le tempo spontané, qui est
relativement rapide, s'accélère tout au long de la durée du
séjour ;
2) Une variation intra-jour. Le tempo spontané varie au cours
de la journée.
Au cours de la lre période qui nous sert de référence, le TS est
plus lent au-début et à la fin de la journée, plus rapide au milieu
du jour1.
Ce rythme diurne reste le même pendant la 2e période, dite
bicircadienne lorsque la période de veille passe de 15 h 2 à 32 h 2.
Le minimum est seulement déplacé vers la deuxième partie du
jour. La forme change complètement pendant la 3e et la 4e période
où le rythme d'activité est redevenu circadien par l'introduction
de la sieste. Il y a alors dans un « jour subjectif » deux minimums,
soit un par cycle d'activité.
Le rythme du tempo spontané ne suit donc pas celui du jour
vécu, mais il dépend du rythme de l'activité veille-sommeil qui
est circadien dans les périodes I, III et IV. Quand ce rythme est
bicircadien (période II), le tempo spontané ne manifeste qu'un
minimum pendant ce double cycle.
Les différences entre les minimums et les maximums ne sont
1. L'appel AM n'a pu être retenu en raison du petit nombre de mesures :
2 sur 6. 352 MEMOIRES ORIGINAUX
pas ou sont peu significatives pendant les trois premières périodes,
souvent parce que le nombre de mesures en chaque point est
variable. N'oublions pas qu'il s'agit d'une expérience de longue
durée. Cependant, pendant la 4e période le minimum est signi
ficatif à p < .01 entre RM et M et à .10 entre AM et Go.
CS T S
TOTPO SPONTASE IWTERVAIXE MOÏEN
35.
30.
25.
20.
RM M Dj RS AM Dî Co
périodes chaque les de A sieste différents Fig. droite période. 2. stables. (RS), — des appels Valeur après-midi courbes : du réveil tempo figure (AM), matinal la spontané valeur dîner (RM), (D) moyenne en matinée et centièmes coucher (M), des de durées déjeuner (C) seconde pour des (Dj), les cycles (es) quatre réveil pour de G. OLÉRON, P. FRAISSE, M. SIFFRE ET N. ZUILI 353
Le temps de réaction simple : TR. — Les résultats sont repré
sentés sur la figure 3 en suivant les mêmes principes que pour le TS :
1) De la lre à la 3e période, le temps de réaction augmente
régulièrement. Cependant, à la 4e période, il diminue par rapport
TR
CS
TEMPS DE REACTION SIMPLE VALEURS MOYENNES
35
30
25
20
RM M Dj RS AM Dî Co
matinal Fig. 3. (RM), — Valeur matinée du temps (M), déjeuner de réaction (Dj), pour réveil les différents de sieste appels (RS), : après- réveil
midi (AM), dîner (D) et coucher (G).
A droite des courbes figure la valeur moyenne des durées des cycles de
chaque période. 354 MEMOIRES ORIGINAUX
à la 3e. Rappelons que la 4e période se caractérise par un équi
libre du sommeil et de la veille dans les deux parties d'un jour
subjectif ;
2) Le temps de réaction suit un rythme analogue à celui du
TS durant chaque cycle.
Pendant la lre période, le rythme est circadien avec un
minimum dans la matinée et des durées maximum au lever et au
coucher. Pendant la 2e période, qui dure 46 heures sans sommeil,
le rythme est le même. Pendant la 3e et la 4e période, où s'installe
le double cycle d'activité, pendant la journée subjective, on voit
apparaître deux minimums. Pendant la 4e période, le maximum
constaté au réveil de sieste est même égal à celui du réveil matinal
ou du coucher.
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COMPARAISON lire et «ème 'PERIODES
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RM i V pé r i o d e C y c 1 e REPETITION DO CYCLE 1er PERIODS
Fig. 4. — Comparaison des variations du temps de réaction TR au cours
du cycle d'activité veille-sommeil, en 4e période, avec celles de la lre période.
Cette figure illustre le rétablissement du rythme circadien au cours du
cycle type d'une durée moyenne de 49 h 6 en 4e période.
Les différences entre minimum et maximum sont signifi
catives. Pendant la lre période à .01 ; pendant la 2e à .10 entre
RM et M et à .01 entre M et Go ; pendant la 3e période à .05
RM et M et à .10 AM et Go ; la 4e période à .01.
Pour mieux illustrer le parallélisme entre rythme circadien du
TR de la lre période et celui de la 4e période, nous avons repré- G. OLÉRON, P. FRAISSE, M. SIFFRE ET N. ZUILI 355
sente sur la figure 4, d'une part, en bas, deux fois consécutives,
le rythme circadien de la lre période et, d'autre part, en haut,
les deux rythmes circadiens du jour vécu de la 4e période. Nous
avons fait figurer en abscisses les durées moyennes réelles entre
les différents moments où ont été recueillies les données. Le paral
lélisme des deux courbes est frappant et donne une évaluation
de la fidélité de l'évolution circadienne du temps de réaction.
Discussion et conclusion
Nous avons trouvé une double évolution parallèle du tempo
spontané et du temps de réaction.
1° Une évolution interpériodes au cours du séjour. — Le
tempo spontané s'accélère. Nous l'interprétons comme une levée
d'inhibition. Le sujet contrôle moins son activité. Tout se passe
— et ses propos le confirment — comme s'il tendait de plus en
plus à se débarrasser d'une épreuve monotone. Nous avions
déjà trouvé cette tendance chez certains sujets dont nous
étudié la constance du tempo spontané (P. Fraisse, H. Ghambron,
G. Oléron, 1954).
Le temps de réaction s'allonge durant le séjour, au moins au
cours des trois premières périodes. Il diminue à nouveau au cours
de la 4e période (Bück, 1966). L'augmentation du TR au
des trois premières périodes manifeste, sans aucun doute, une
baisse du niveau de vigilance qui s'explique par les effets d'un
séjour prolongé dans un milieu appauvri en stimulation et par
l'état de fatigue générale du sujet dû à une recherche d'un nouvel
équilibre temporel de l'activité. La diminution générale du TR
pendant la 4e période coïncide remarquablement avec le rétabli
ssement d'un rythme circadien de l'activité quelle que soit la durée
du jour subjectif. Cette diminution du TR apparaît comme une
confirmation du retour à l'état d'équilibre habituel de l'acti
vité de l'individu et de son rythme veille-sommeil.
2° Une évolution circadienne. — Les conditions prolongées de
l'observation de ce sujet nous ont permis de mettre en évidence
avec netteté l'évolution circadienne des performances dans nos
épreuves : beaucoup de chercheurs se méfiaient de cette variable
et expérimentaient souvent à la même heure du jour quand ils
avaient à répéter des expériences. Nous avons établi — sur un
seul sujet, il est vrai — l'existence très nette d'un rythme circa-
dien à toutes les périodes de l'expérience.

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