Sur les repères sensoriels qui permettent de contrôler les mouvements d'accompagnement de stimuli périodiques - article ; n°2 ; vol.58, pg 321-338

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L'année psychologique - Année 1958 - Volume 58 - Numéro 2 - Pages 321-338
18 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 : mercredi 1 janvier 1958
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P Fraisse
Geneviève Oléron
Jacques Paillard
Sur les repères sensoriels qui permettent de contrôler les
mouvements d'accompagnement de stimuli périodiques
In: L'année psychologique. 1958 vol. 58, n°2. pp. 321-338.
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Fraisse P, Oléron Geneviève, Paillard Jacques. Sur les repères sensoriels qui permettent de contrôler les mouvements
d'accompagnement de stimuli périodiques. In: L'année psychologique. 1958 vol. 58, n°2. pp. 321-338.
doi : 10.3406/psy.1958.26695
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/psy_0003-5033_1958_num_58_2_26695L'ANNÉE PSYCHOLOGIQUE
TOME LVIII (Fascicule 2)
MÉMOIRES ORIGINAUX
Laboratoire de Psychologie expérimentale et comparée
de la Sorbonne
SUR LES REPÈRES SENSORIELS
QUI PERMETTENT DE CONTROLER
LES MOUVEMENTS D'ACCOMPAGNEMENT
DE STIMULI PÉRIODIQUES
par Paul Fraisse, Geneviève Oléron
et Jacques Paillard1
Des stimulations périodiques induisent des mouvements
périodiques volontaires ou involontaires. Nous pensons ici au
soldat qui règle son pas sur celui d'une marche militaire ou au
mélomane qui accompagne du pied ou de la main, souvent sans
s'en apercevoir, les airs de musique que lui livrent la radio ou
un electrophone. Nous avons antérieurement étudié, par rapport
à la nature de la musique, la position et l'attitude du sujet, ces
mouvements induits (3 et 4). Mais plusieurs observations faites
au cours même de ces recherches nous ont conduit à poser de
nouveaux problèmes. Le mouvement induit est, en effet, syn
chrone du stimulus ; il ne suit pas le stimulus, mais l'accompagne
et sa commande doit donc être anticipée. Cette nécessité fait
qu'il ne peut y avoir induction motrice que si la stimulation obéit
à une loi périodique permettant en quelque sorte de prévoir le
moment où se produira le stimulus. Mais cette commande anti
cipée ne peut conduire à une synchronisation suffisante que si
quelque processus de feed-back permet au sujet de contrôler,
inconsciemment d'ailleurs, la simultanéité du mouvement et du
1. Ce travail a été exécuté avec l'active et précieuse collaboration de
Cl. Voillaume.
A. PSYCHOL. 58 21 322 MÉMOIRES ORIGINAUX
stimulus. Nous avions justement été frappés, au cours de nos
expériences, par le fait que l'induction motrice se produisait de
préférence dans les membres qui se trouvaient en « appui léger »,
c'est-à-dire les où le mouvement induit pouvait
aisément se traduire par une frappe du pied ou de la main sur une
surface. La preuve en est que si le bras pend le long du corps,
l'induction motrice y est peu fréquente ; même si elle se produit,
le sujet « cherche » en quelque sorte un lieu où tapoter de la main,
la cuisse ou le pied de la chaise5 par exemple.
Le problème était alors de savoir quel était le ou les stimuli
provenant du mouvement dont la simultanéité avec les sons
stimuli pouvait régler l'occurrence des mouvements induits.
L'analyse permettait de prévoir que trois sortes de stimuli
pouvaient émaner du mouvement. Des repères kinesthésiques
évidemment, mais aussi des repères tactiles (attouchement
d'une surface) ou des repères sonores (bruit de la frappe sur une
surface). Les repères kinesthésiques sont nécessairement toujours
présents, les tactiles ou sonores peuvent être présents ou
absents. L'observation que nous avions faite à maintes reprises
indiquait que les repères tactiles ou sonores étaient sinon néces
saires, du moins utiles. Notre but a donc été de rechercher le rôle
respectif des différents repères du mouvement.
Notre méthode a consisté à comparer les mouvements induits
qui sont libres dans l'espace aux induits de
frappe, les mouvements produisant un son avec ou sans frappe
avec ceux ne produisant aucun son. Nous avons, d'autre part,
essayé de mettre systématiquement en évidence le rôle relatif
du repère sonore en utilisant un retardateur qui permettait de
décaler le moment où le son de la réponse était provoqué du
moment où il était perçu.
TECHNIQUE DE INEXPÉRIENCE
Le principe en est simple. Le sujet entend un son qui se
répète indéfiniment avec un intervalle de 58 es. Ces stimuli
s'inscrivent sur l'enregistrement polygraphique. La tâche est
d'accompagner par un mouvement du poignet de bas en haut
ce stimulus.
Le sujet est assis confortablement, l'avant-bras reposant sur
un support, le poignet libre. Il tient à la main un bâton surmonté
d'un morceau de bristol en forme de drapeau (voir fig. 1).
En outre, à l'extrémité du bâton, est fixé un œillet en plexiglass
dans lequel coulisse une tige métallique très légère qui commande FRAISSE, G. OLERON ET J. PAILLARD. REPÈRES SENSORIELS 323 P.
la rotation d'un potentiomètre. Ce potentiomètre est relié à une
plume d'un scripteur, et permet ainsi d'inscrire graphiquement
la forme du mouvement, et d'avoir une mesure assez précise des
moments d'arrêt de ce mouvement vers le bas et vers le haut.
Pour la « réponse sonore » que produit le sujet à chaque
geste pendulaire, un dispositif spécial a été construit selon les
Fig. 1. — Vue générale du dispositif
On remarque le bâton surmonté d'un écran en bristol. Sur le côté gauche de
la photographie on peut apercevoir la butée qui n'est pas en position de travail.
principes suivants. Le bâton tenu par le sujet, dans son mouve
ment de haut en bas, coupe un mince faisceau de rayons lumineux
parallèles qui agit sur une cellule photo-électrique (la cellule
et la source lumineuse sont aux deux extrémités d'un support
en U qui est visible sur la fig. 1). Quand le bâton coupe le faisceau
lumineux, l'interruption du flux envoyé sur la cellule produit
l'arrêt du courant qu'elle émet. Cet arrêt du courant déclenche
l'émission du son-réponse qui est transmis à un haut-parleur par
l'intermédiaire d'un amplificateur qui permet de régler l'intensité
de ce son. Le bristol, indiqué ci-dessus, qui surmonte le bâton,
a pour but de maintenir l'absence de l'excitation de la cellule par
le flux lumineux pendant que le mouvement s'effectue au-dessous
de ce dernier. Comme l'émetteur sonore n'est pas commandé par
le rétablissement de l'excitation de la cellule, il n'y a qu'un « top » 324 MÉMOIRES ORIGINAUX
au cours du cycle du mouvement, au moment de la descente du
geste, et non au cours de sa remontée. D'autre part, et c'est là
son originalité essentielle, le dispositif comprend un retardateur1
qui possède une commande électronique permettant de différer
d'une durée connue l'émission du son-réponse provoqué par la
coupure du faisceau lumineux.
Ces dispositifs permettent ainsi :
1° Au sujet d'exécuter librement un mouvement de haut en
bas avec légers déplacements latéraux ;
2° A l'expérimentateur d'imposer au sujet, sans que celui-ci
le sache, un retard entre le moment où il coupe le rayon lumineux
perpendiculaire à son geste et le moment où le son-réponse est
produit.
La liaison de ce dispositif électronique avec le polygraphe
permet d'enregistrer l'instant de la coupure du faisceau lumineux
et celui où le son est émis, donc l'étendue du délai.
Pour étudier, en outre, le rôle des sensations tactiles, nous
avons dans les situations correspondantes introduit une butée.
Juste au-dessous du faisceau lumineux, nous plaçons une butée
constituée par la tranche d'une planchette en bois recouverte
de 1 cm de caoutchouc mousse. Ce caoutchouc avait pour effet
de réaliser une butée silencieuse ou relativement silencieuse2,
pour permettre de dissocier dans les recherches le rôle des repères
1 . Ce retardateur a été construit pour les besoins de cette expérience par
M. Pokrowsky que nous tenons à remercier ici très chaleureusement.
Le principe de cet appareil est le suivant :
Le « retardateur » ou dispositif permettant de produire des « tops » audibles
à retard réglable, est un appareil électronique à 9 tubes, une photodiode et
plusieurs diodes au germanium.
Le signal d'entrée est donné soit par une clef manipulatrice, soit par inter
ruption de l'éclairement d'une photodiode — éclairement, assuré normalement
par une lampe de cadran et un système de lentilles — le tout monté sur un
dispositif rigide en forme de fer à cheval.
Le signal est présenté sous forme d'un « spike » sur la grille d'un tube d'où,
après amplification, il est donné à une double-triode montée en bascule de
Schmitt dans le but de former un signal indépendant des conditions de mani
pulation. Celui-ci attaque, après différenciation, un multivibrateur astable dont
le temps de basculement, réglable par un jeu de capacités et un vernier,
détermine le retard désiré.
Pour assurer un retour rapide de la bascule à l'état initial, la liaison entre
les deux triodes se fait par un tube monté en cathode asservie. La tension du
multivibrateur en forme de créneau est différenciée, écrêtée, et le spike ainsi
obtenu est amplifié pour attaquer finalement un tube de puissance qui
commande le haut-parleur.
La haute tension d'alimentation est stabilisée par plusieurs tubes stabi
lisateurs.
2. D'autant plus que le bâton portait aussi à sa face inférieure une protec
tion en caoutchouc mousse. P. FRAISSE, G. OLÉRON ET J. PAILLARD. REPÈRES SENSORIELS 325
tactiles et celui des repères sonores (produits donc dans notre
dispositif par la coupure du faisceau lumineux).
La butée était placée juste en-dessous du faisceau lumineux
et parallèlement à lui, de manière à ce que le bâton, dans son
mouvement de haut en bas, coupe d'abord le faisceau avant
d'atteindre la butée. Cette sujétion créait un décalage temporel
entre le moment de la coupure et celui de la butée qui était en
moyenne de 3 es.
On pourra objecter que cette butée frappée par un bâton
ne procurerait pas exactement un repère tactile précis. C'est
vrai ; mais on admet que nous avons des sensations tactiles qui
peuvent être produites par l'intermédiaire d'un outil (la canne
de l'aveugle, le bistouri du chirurgien). L'inconvénient de notre
système était plutôt de faire intervenir du caoutchouc mousse
sur la butée et sur le bâton, intermédiaires qui nuisaient, sans
aucun doute, à la définition temporelle du choc. Nous pensons,
cependant, que cette butée introduisait une information supplé
mentaire intéressante par rapport au cas où le mouvement
pendulaire du sujet était libre, c'est-à-dire par rapport au cas
où un freinage spontané entraînait l'inversion du sens du mouve
ment de haut en bas, en mouvement de bas en haut.
Comme il l'a été dit, toutes les données de la situation et de la
réponse étaient enregistrées sur un polygraphe qui était simple
ment un appareil d'enregistrement E.E.G. qui avait subi quelques
modifications. La vitesse du déroulement était de 60 mm/s.
Ajoutons enfin que, dans toutes les recherches, les sujets
avaient les yeux bandés pour éviter l'utilisation de repères
visuels.
***
EXPÉRIENCE PRÉLIMINAIRE
Le rôle des repères dans la régularité du tempo spontané
Cette expérience était à la fois un sondage et un contrôle.
Nous avons voulu vérifier si le tempo spontané était plus ou moins
stable suivant les repères que pouvaient avoir les sujets. Vingt
étudiants ou étudiantes de psychologie ont donc été amenés à
faire régulièrement un mouvement de haut en bas à leur tempo
spontané dans trois situations successives :
1° Sans aucun repère autre que les inévitables repères
kinesthésiques : battement de haut en bas avec le bâton ; MEMOIRES ORIGINAUX 326
2° Avec repère sonore. Au moment où le bâton coupe le
faisceau lumineux dans sa course descendante, il se produit un son ;
3° Avec repère tactile. Le sujet frappe avec le bâton sur la
butée, mais il ne se produit aucun son.
Les sujets ont été placés successivement dans ces trois situa
tions, dans l'ordre 1, 2 et 3. Dans chaque cas, ils avaient le droit
de s'habituer à la situation.
Dans les trois cas, la durée du mouvement de va-et-vient a
été mesurée d'une coupure du faisceau lumineux à une autre
coupure du faisceau lumineux. La moyenne et la variabilité
individuelle ont été calculées sur 10 mouvements successifs.
Les résultats sont les suivants :
TABLEAU I
1. Mouvement 3. Repère 2. Repère
tactile simple sonore
Durée d'un mouvement (moyenne
des 20 sujets) 92,2 es 87,1 es 83,5 es
Variabilité moyenne relative . . . 5,03 % 4,34 % 5,12%
La variabilité moyenne relative est la moyenne des variabilités
i *• -4. a i ^ x 100 relatives, soit des valeurs : .
moyenne
Les moyennes montrent une accélération progressive du
tempo d'une situation à l'autre due sans doute à l'ordre de passa
tion des épreuves. Le critère important, la variabilité est la
même dans les trois situations. Si elle apparaît plus faible dans
la situation avec repère sonore, cette différence — qui peut
indiquer une tendance — n'est cependant pas significative.
Le mouvement de va-et-vient est donc aussi régulier dans les
trois situations.
PREMIERE EXPERIENCE
La précision et la régularité de la synchronisation
en fonction des différents repères
Cette expérience avait pour but d'étudier la précision de la
synchronisation d'un mouvement pendulaire à un stimulus annulé
qui se répète identique à lui-même toutes les 58 es.
Les vingt sujets sont ceux de l'expérience précédente. Ils P. FRAISSE, G. OLÉRON ET J. PAILLARD. REPÈRES SENSORIELS 327
ont synchronisé leur mouvement dans quatre situations. Si on
représente les trois systèmes de repère par :
K kinesthésique ;
R production d'un son par la réponse ;
T réponse sur une butée, donc avec repères tactiles, les quatre
situations se définissent de la manière suivante :
1 — K : mouvement simple ;
2 — KT : sur la butée ;
3 — KR : produisant un son réponse ;
4 — KRT : mouvement un son avec arrêt sur la
butée.
Les situations ont été présentées à tous les sujets dans cet
ordre, sauf que la moitié des sujets ont eu la situation 2 avant
la situation 3, et l'autre moitié la situation 3 avant la situation 2.
Dans chaque situation, le sujet s'entraînait à loisir et on n'enre
gistrait dix battements consécutifs que lorsque le sujet se
déclarait satisfait.
Les mesures retenues ont été l'écart temporel entre le moment
de la production du stimulus et chacun des repères :
a) Pour le repère kinesthésique, nous avons choisi arbi
trairement1 le bas du geste déterminé sur la courbe enregistrée
au polygraphe par l'intermédiaire du potentiomètre. Ce bas du
du geste a été défini par le point tangentiel de la courbe avec une
horizontale (voir fig. 2) ;
Fig. 2. — Enregistrement de l'amplitude du mouvement de haut en bas.
Le point de rencontre de l'horizontale tangente à la courbe
avec la perpendiculaire indique le moment K.
b) Pour le repère tactile, la définition est la même, mais
l'existence de la butée entraîne souvent une courbe du geste
moins aplatie vers le bas, et par suite une meilleure précision dans
la détermination du point tangentiel ;
c) Quant au repère sonore, il était indiqué sur l'enregistre
ment, puisque la coupure du faisceau qui produisait le son s'ins-
1. Nous disons arbitrairement, car nous ne savons pas ce qui constitue
le vrai repère physiologique. Ce peut être le bas du geste, ce peut être aussi
bien le moment du freinage du geste, c'est-à-dire un repère qui précéderait
de quelques centièmes ou millièmes de seconde celui que nous avons adopté. MÉMOIRES ORIGINAUX 328
crivait, de même que le son stimulus que nous désignerons par S.
Nous avons donc mesuré les écarts SK, ST, SR en prenant S
comme origine, c'est-à-dire que si un repère précède le son-
stimulus, Yécart est négatif, et que s'il suit le son-stimulus,
l'écart est positif. Remarquons encore que, quand il y a une
butée ST = SK.
Nous aboutissons alors au tableau II où nous avons porté la
moyenne des écarts des 20 sujets qui indique la précision de la
synchronisation entre stimulus et repère ; nous avons aussi
porté le a interindividuel de ces écarts, indice qui indique donc
la variété possible des réponses des sujets dans les différentes
situations.
TABLEAU II
Sans butée Avec butée
SK SK ST Sans son-réponse
— 0,9 es M + 3,9 es M
a 8,1 a 3,8
SK SK ST
— 2,2 es M + 2,8 es M
4,7 c 5,7 Avec son-réponse
SR SR
— 4,6 es — 5,3 es M M
a 4,5 4,7
1° La synchronisation entre stimulus et repère fournie par
la réponse n'est parfaite en aucun cas, et la recherche suivante
nous montrera d'ailleurs que l'on peut se contenter de la création
d'un pattern entre stimulus et réponse sans qu'il y ait simultanéité
réelle entre l'un et l'autre.
2° II apparaît que le repère tactile (ST négatif) tend à pré
céder l'arrivée du stimulus traduisant une légère anticipation.
Ce résultat est conforme à celui que l'un de nous a trouvé (2)
et qu'a retrouvé Ehrlich (1). Par contre, le bas du geste suit le
stimulus (SK positif). Cette opposition entre le signe des valeurs
de ST et de SK tend à nous faire penser que le véritable repère
kinesthésique n'est pas le bas du geste, mais un indice qui précède
et qui pourrait être le freinage du mouvement pour préparer son
changement de sens. FRAISSE, G. OLÉRON ET J. PAILLARD. REPÈRES SENSORIELS 329 P.
3° Les valeurs de SR sont toutes négatives, ce qui s'explique
en partie par les conditions de notre expérience. Le geste coupe
le faisceau lumineux et déclenche le son repère avant d'avoir
atteint le bas du geste ou la butée. Pour cette valeur, ce qui
compte c'est moins la valeur de l'écart SR que la précision ou la
régularité déterminée par l'existence de ce son.
4° Les variabilités interindividuelles sont toutes du même
ordre, sauf pour SK (sans butée ; sans son-réponse) où elle est
notablement plus forte, ce qui montre que dans cette situation
les moments du geste par rapport au son-stimulus sont moins
définis, les sujets pouvant adopter des solutions plus variées.
Il suffît, en quelque sorte, qu'un aspect du geste soit contemporain
de la stimulation.
5° Outre les données du tableau II, il faut considérer les
variabilités intra-individuelles au cours des dix mouvements
successifs. La moyenne de ces variabilités va de 2,20 à 2,60
suivant les cases du tableau, et leurs différences ne sont pas
significatives. La régularité du mouvement en synchronisation
— comme au tempo spontané — ne dépend donc pas du nombre
ou de la nature des repères utilisables.
En conclusion, cette recherche prouve que les réactions d'un
sujet a l'autre sont plus semblables quand butée ou son-réponse
fournissent un repère défini. Mais la régularité d'une réponse
individuelle ne dépend pas de la nature et de l'existence des
repères. Si l'on préfère, on peut dire que les repères kinesthésiques
sont suffisants.
DEUXIÈME EXPÉRIENCE
Les effets des conflits
entre les différents repères du mouvement
Comme nous l'avons expliqué au paragraphe Technique de
l'expérience, notre retardateur permettait de différer le moment
où le son produit par la coupure du faisceau lumineux était audible.
Il était ainsi possible de décaler l'arrivée de ce son par rapport
aux repères kinesthésiques dans une situation sans butée et
par rapport aux repères tactilo-kinesthésiques dans le cas où il
y avait butée. Notre problème était de savoir si, placé devant
cette dualité des repères (alors que dans la recherche précédente
ils étaient convergents), le sujet se laisserait guider plutôt par
les uns que par les autres.

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