Recherches expérimentales sur la sensation vibratoire cutanée - article ; n°1 ; vol.36, pg 82-102

De
Publié par

L'année psychologique - Année 1935 - Volume 36 - Numéro 1 - Pages 82-102
21 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 : mardi 1 janvier 1935
Lecture(s) : 15
Nombre de pages : 22
Voir plus Voir moins

Henri Piéron
V. Recherches expérimentales sur la sensation vibratoire
cutanée
In: L'année psychologique. 1935 vol. 36. pp. 82-102.
Citer ce document / Cite this document :
Piéron Henri. V. Recherches expérimentales sur la sensation vibratoire cutanée. In: L'année psychologique. 1935 vol. 36. pp.
82-102.
doi : 10.3406/psy.1935.30647
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/psy_0003-5033_1935_num_36_1_30647RECHERCHES EXPÉRIMENTALES
SUR LA SENSATION VIBRATOIRE CUTANÉE
Par Henri Piéron
INTRODUCTION
Depuis, fort longtemps des controverses se poursuivent sur
la sensibilité vibratoire, sa nature, son siège, son mécanisme,
et bien des problèmes se posent encore.
Pour ma part„ la stimulation vibratoire m'a paxu une
modalité particulièrement efficace de stimulation mécanique,
pouvant, comme la électrique, affecter différents-
types de terminaisons nerveuses sensibles, tactiles et algiques,
superficielles et profondes, et rencontrer dans le tissu solide
des os des conditions de propagation permettant une trans
mission très étendue de& excitations, ce qui assure un mode
extrêmement favorable d'exploration de la sensibilité osseuse1.
La sensation vibratoire, d'autre part, m'a paru représenter
une modalité particulière des impressions dans le domaine
des sensibilités mises en jeu, modalité du même type que le
papillotement en matière d'excitation lumineuse, et quelque
peu différente suivant que les terminaisons de sensibilité
algique sont touchées (avec un « fourmillement » assez carac
téristique) que la sensibilité tactile cutanée est seule intéressée,
et que la sensibilité profonde est mise en jeu, en particulier
la sensibilité osseuse.
Mais certaines données rapprochent assez curieusement les
perceptions fondées sur des stimulations vibratoires des auditives, qui nous montrent que la modalité
papillotante de la stimulation mécanique a pu constituer un
1. Cf. H. Piéron, Quelle est la nature de la sensibilité vibratoire ?
C. R. de la Soc. de Biologie, 1919, LXXVIII, p. 355. PIÉRON. LA SENSATION VIBRATOIRE CUTANÉE &$' H.
système de réception spécifique. Et les analogies sont d'un
très haut intérêt pour te problème de la différenciation de la
sensibilité auditive.
Les recherches suscitées par la découverte du phénomène
électrique de Wever et Bray dans l'audition ont conduit à
envisager comme support des impressions d'intensité dans les-
sensations sonores, non tant la fréquence des influx nerveux
comme dans les autres domaines récepteurs, mais plutôt
l'extension à un nombre croissant de libres nerveuses de la
réponse au rythme commandé par la périodicité des chocs
dus aux vibrations acoustiques.
Pour la stimulation tactile, il se peut que la fréquence
des intlux d'un récepteur unique conditionne effectivement
l'intensité perçue.
Quand la stimulation mécanique est intermittente et
donne lieu à la sensation de vibration, les influx tendent à'
suivre la périodicité des chocs. Dès lors le problème se pose du
support des discriminations de fréquence et des discrimina
tions d'intensité des vibrations,, le même support de fréquence-
des influx ne pouvant 4o-wier deux catégories hétérogènes et
simultanées de renseignements perceptifs.
Les sensations vibratoires sont donc particulièrement
importantes à étudier. Elles peuvent actuellement l'être avec
une grande précision grâce aux récentes conquêtes de la.
technique moderne des oscillations électriques.
J'ai entrepris quelques recherches, en particulier au sujet
des lois du temps des sensations vibratoires, dont les résultats,
très incomplets encore, me paraissent cependant pouvoir-
être indiqués à titre provisoire.
I. — Technique
Comme oscillateur destiné à fournir des vibrations méca
niques de diverses fréquences, j'ai utilisé Faudiomètre 2 A
de la Western Electric Cy, q,ui fournît, par octave, les fr
équences dé 64 à 8.192 v. d., à une série de niveaux d'intensité
discontinue, de 5 en 5 décibels.
Comme appareil vibrant j'ai utilisé des. moteurs à induit de
haut-parleur électromagnétique Point Bleu (type 66 R) avec
dispositif tacteur ajusté.
Dans la plupart des. expériences,, avec stimulation vibra
toire de la pulpe des doigts, la tige vibrante portait une sur- 84 MEMOIRES ORIGINAUX
face métallique circulaire de 3,5 mm. de diamètre, et un
supporté vidé permettait de maintenir le doigt (avec réglage,
au moyen d'une vis micrométrique, de la position) au contact
de la surface de stimulation (fig. 1). Et le moteur était fixé
sur une table.
Pour exercer des stimulations très limitées en des régions
quelconques du corps, le moteur était monté sur un manche
Fig. 1. — Dispositif t acteur fixe
et le tacteur portait un cône dont la pointe apportait au
tégument la stimulation vibratoire, à travers un anneau
appliqué contre la peau, de manière à exercer au repos une
pression constante (fig. 2).
L'énergie fournie par l'audiomètre n'étant pas suffisante
pour obtenir des amplitudes vibratoires assez grandes avec ce
mode de stimulation, un amplificateur à 2 lampes était inter
posé entre l'audiomètre et le tacteur, amplificateur1 dont le
schéma est indiqué ci-joint (fig. 3).
Dans les expériences sur les temps de réaction, entre
l'audiomètre et l'amplificateur était interposée une clef à
'l. Cet amplificateur a été construit par mon mécanicien, M. Maurice
Boivin, qui a également mis au point les dispositifs tacteurs. PIÉRON. LA. SENSATION VIBRATOIRE CUTANÉE 85 H.
Fig. 2. — Dispositif tacteur mobile
«O M-OOOOOOuo " ~
Fig. 3. — Schéma de l'amplificateur à 2 lampes MEMOIRES ORIGINAUX
Tig. 4. — Schéma du dispositif pour
la mesure des temps de réaction à
la stimulation vibratoire. CLaftfu iujtJ-
^contacts de mercure, dont la fermeture assurait la transmis
sion des oscillations électriques, clef double, en sorte que,
simultanément, la fermeture d'un circuit assurait le départ de
.l'aiguille d'un chronoscope de Hipp.
Le sujet, tenant un doigt de la main gauche au contact du
tacteur en l'appuyant contre le support, réagissait à la- per
ception vibratoire en pressant avec l'index de la main droite
sur une clef de Morse, ouvrant le circuit du chronoscope et
commandant ainsi l'arrêt de l'aiguille (voir le schéma de
la fig. 4).
Pour éviter l'action perturbatrice des impressions auditives
inévitables, surtout aux fréquences élevées, un dispositif
-assourdisseur était mis en marche avant chaque stimulation.
3LJne bobine d'induction et un casque à écouteurs formèrent
3e dispositif d'assourdissement.
Toutefois avec des fréquences de 512 et 1.024 v. d., le
Ion aigu était perçu en dépit de l'assourdisseur.
Le masquage le plus efficace fut obtenu en envoyant
«dans les écouteurs, de façon continue, le ton de même fr
équence, fourni par l'audiomètre lui-même.
Pour l'étude des temps d'action, fut interposé entre l'au-
*cliomètre et l'amplificateur, un dispositif d'interruption
-constitué par un cylindre de cuivre recouvert d'une feuille
■•de papier portant une série de fenêtres rectangulaires di
sposées parallèlement.
Une roulette de cuivre montée sur un support, et dépla-
-*çable le long du chariot, assurait un contact électrique satis-
ïaisant pendant le passage de la fenêtre au niveau de laquelle
-elle se tenait placée, pendant la rotation du cylindre (de vitesse
-«contrôlée}, la masse du cylindre étant reliée à l'audiomètre, et PIÉRON. LA SENSATION VIBRATOIRE CUTANÉE H. 87
-Am/iUficattur
Fig. 5. — Schéma du dispositif pour la mesure des
temps d'actiofl Jiminaires de la stimulation
vibratoire. 7ac.tv.ur
la roulette à l'amplificateur. Une clef permettait de réaliser
la stimulation pendant un ou plusieurs tours du cylindre
{voir le schéma de la fig. 5).
Le réglage de l'intensité des stimulations vibratoires était
obtenu, soit par le dispositif de l'audiomètre, donnant une
intensité variable de 5 en 5 décibels, jusqu'à un maximum
•déterminé, soit par le jeu du potentiomètre de l'amplificateur.
Une mesure directe des amplitudes vibratoires au niveau
du dispositif tacteur fut réalisée, par observation de l'ombre
d'un bord du tacteur, au microscope avec micromètre (une
division donnant une longueur de 1,1 |x), et, pour la recherche
des amplitudes liminaires, avec l'Ultropak permettant le repé
rage d'une strie sur la surface métallique de la tranche du
■disque tacteur (une division donnant 0,2 jz).
L'amplitude devrait croître comme la racine carrée de
Ténergie transmise au tacteur, ou de l'intensité sonore exprimée
«en décibels sur l'échelle de l'audiomètre.
En fait, après amplification, à l'extrémité du levier (por
tant charge) du moteur à induit électromagnétique, l'accroi
ssement d'amplitude ne suit pas exactement la loi théorique,
et il y a des différences notables pour les diverses fréquences.
Voici, en unités d'amplitude {sensiblement égales au
micron) les valeurs empiriquement obtenues pour des inten
sités évaluées en décibels au-dessous du maximum fourni
par l'audiomètre (av©e les intensités relatives entre paren
thèses, dans une échelle arbitraire).
Frequence . . . 64 128 1.024 256 512
Décibels 1» go au-dessoas du .maximum
35 * 9 5 S 16)
20 2 9 5 19 12
15 10 19 40 11 32 •5
M 25 .32 61 60 20 30 31/6) 316) 1.000) 100) 10)
5 €7 87 ? ß5 J40 45
0 120 168 ? 190 ? 100 ,
88 MÉMOIRES ORIGINAUX
Ces valeurs ont été obtenues avec un coefficient d'amplif
ication constant (valeur du potentiomètre de 25 ou 30 sur le
cadran) ; les 2 séries pour 256 v. d. correspondent à deux
coefficients d'amplifications différents.
Pour les fréquences les plus élevées, 512 et 1.024, il y avait
à l'extrémité du levier des phénomènes de torsion.
En maintenant, d'autre part, l'intensité maxima d'émis
sion à l'audiomètre, et en faisant varier l'amplification avec
le potentiomètre, les valeurs suivantes ont été obtenues pour
les degrés à l'échelle du cadran de réglage :
Fréquence 64 128 256 512 1.024
Position du cadran du
potentiomètre
_ 15 2 4
16 3 20 8
16,5 4
12 17 16 50 6
18 15 23 70 19 15
. 19 24 36 35 22
20 28 47 48 33
21 36 80 65 , 49
51 80 22 120 58
23 — — — 115 70
24 62 — — 130 100
25 70 170 130 160 110
30 120 — — 250 —
Pour des accroissements égaux d'après les divisions du
potentiomètre, l'augmentation d'amplitude est sensiblement
linéaire dans la région moyenne, elle est plus rapide initiale-
•ment, plus lente à la fin, ce qui dessine dans l'ensemble une
courbe en S.
Pour l'interprétation des données quantitatives, pouvons-
nous utiliser les valeurs empiriques d'amplitude ? Il s'agit de
mesures faites sur le levier oscillant librement, tandis que, dans
la stimulation vibratoire, le tacteur presse légèrement sur la
peau et ses oscillations se trouvent réduites par la résistance
cutanée.
N'ayant pas de déterminations directes de l'amplitude des
oscillations d'enfoncement cutané1, il m'a paru plus simple,
1. Des mesures de cette amplitude ont été faites par A. Fe^sard,
utilisant le bord du miroir d'un oscillographe de Blondel comme tacteur,
avec enregistrement optique au cours de la stimulation, et par V. H \ller-
Gilmer avec un piézographe solidaire d'un ticteur lié à l'armature du
moteur de haut-parleur électromagnétique. — Cf. A. Fessârd, Le problème
des excitations tactiles brèves. An. Ps., XXIX, 1929, p. 142-165. — •
B. Vox Haller Gilmer, The measurement of the sensitivity of the skin PIÉROX. LA SENSATION VIBRATOIRE CUTANÉE 89 H.
en première approximation, de tenir compte seulement de
l'énergie fournie par l'oscillateur de l'audiomètre, quand le
réglage portait sur l'intensité de l'émission par l'audiomètre,
et me suis reporté aux amplitudes seulement pour le réglage
potentiométrique de l'amplificateur.
J'ai examiné d'ailleurs l'amplitude des oscillations du
tacteur en pression légère sur le doigt (condition optima de
réception) aux environs de l'intensité liminaire, et n'ai pas
constaté de réduction appréciable de l'amplitude. Mais pour
les grandes amplitudes il n'en est naturellement plus de même.
Les mesures directes sur l'amplitude libre du levier tacteur
pour les intensités liminaires de la stimulation vibratoire ont
donné les valeurs suivantes, chez un sujet, pour les diverses
fréquences, dans l'application à la palpe de l'index gauche de
la surface circulaire de 3,5 mm. de diamètre :
Amplitude liminaire Fréquence
(v. d.) (en (ji)
64 7
128 2,8
256
512 5,6
1.024 6,8
2.048 (?) 11,6 (?)
La perception de la vibration à la fréquence de 2.048 v. d.
s'est montrée trop incertaine pour qu'on puisse admettre que
le seuil se soit trouvé atteint, et les phénomènes de torsion du
levier devenaient trop marqués pour, que l'utilisation du dis
positif puisse encore être considérée comme correcte.
II. — Les temps de réaction
A LA STIMULATION VIBRATOIRE CUTANÉE1
Les mesures ont été faites, avec une pression constante du
tacteur sur la pulpe de l'index gauche d'un des sujets (P.), du
médius gauche de l'autre (C). Le doigt était placé contre le
support évidé avant chaque stimulation, et retiré ensuite.
Mais la position exacte n'était pas absolument définie, et il
pouvait y avoir des variations de l'ordre du millimètre ;
to mechanical vibration. J. of gen. Ps., XIII, 1935, p. 42-61. — F. A. Gel-
dard etB. Von Haller Gilmer, A method for investigation the sensitivity
of the skin to mechanical vibration. J of gen. Ps., VI, 1934, p. 301-410.
1. Ces recherches ont été effectuées avec le concours de M. le Dr Copel-
man, de Bucarest. .
•90 . MÉMOIRES ORIGINAUX
d'autre part la pression du doigt sur le support évidé pouvait
«gaiement varier, ce qui entraînait une saillie différente de la
pulpe dans l'évidement du support.
Les facteurs de variation ODt eu certainement une influence
notable sur l'intensité de stimulation effective, et doivent être
«n grande partie responsables de la grande variabilité observée
dans les temps, retirant beaucoup de valeur à ceux-ci.
Avant chaque stimulation, un signal était donné ; et
l'assourdisseur était mis en marche ; les stimulations se fa
isaient au rythme de 2 à la minute., et, entre le signal et le
stimulus l'intervalle était en moyenne de 3 à 4 secondes.
Les intensités indiquées sont celles de l'audiomètre^ les
temps sont donnés en seconde, la variation moyenne relative
en %.
1° Fréquence de 64 v. d. — Seuil à environ 25 db. chez G.,
à 30 db. chez P.
P. *- "^ — -' G. —
v. m. % Temps (sec.) v. m. Intensité (db.) Temps (sec.)
25 0,675 18,6
30 10,6 0,71)9 18,2 0,397
— — 35 0,343 11,8
40 0,224 10,9 0,258 7,8
— — 45 0,228 7,5
— — 0,190 9,9 50
2° Fréquence de 128 v. d. — Seuil à environ 35 db. chez €.,
40 db. chez P.
Intensité (db.) Temps (sec.)C. v. m. % 'Temps (sec.) P. v. m. %
35 0,403 12,5 — —
40 0,277 11,7 0,462 13,2
45 0,257 9,7 0,290 12,2
50 — — 0,248 7,0
55 0,201 11,0 0,243 5,0
60 _____
65 0,173 11,2 0,201 9,0
3° Fréquence de 256 u. d.
lre série : seuil à environ 40 db. pour C, 45 db. pour P.
{potentiomètre à 30).
C. ___ P.
Intensité (db.) Temps (sec.) v. m. % 'Temps (sec.) v. m. %
40 0.400 16/2 — —
45 — — 0,415 14/)
50 0,396 19,6 û,340> 23,3
,55 — — 0,294 13,7
60 0,360 14,9 — —

Soyez le premier à déposer un commentaire !

17/1000 caractères maximum.