INFLUENCE DE L'ACTIVITÉ INTELLECTUELLE SUR LA CIRCULATION CÉRÉBRALE

Il a été ajouté peu de choses aux belles expériences de Mosso sur ce sujet. La question avait été si bien étudiée, avec tant de sagacité et une si grande habileté expérimentale, par le célèbre physiologiste de Turin, qu'il était difficile que ses continuateurs n'eussent pas à confirmer purement et simplement les résultats généraux de ses recherches. C'est ce qui est arrivé.

On se rappelle le fait principal, « d'une importance capitale », comme le disent avec raison Binet et Victor Henri, établi par Mosso, à savoir que le cerveau augmente de volume quand il est en état d'activité. Des recherches ultérieures de Morselli et Bordoni-Uffreduzzi *, de Binet et SoUier^ et surtout de Mosso lui-même^ viennent à l'appui de cette donnée fondamentale. Ces recherches ont été faites sur des individus qui présentaient des pertes plus ou moins considérables, par accident, des os du crâne. L'instrumentation employée a été celle même, quelquefois

1. Morselli et Bordoni-Uffreduzzi, Sui cangiamemti della circolazione cerebrali prodotti dalle diverse percezioni simplici, Archivio di Psichiatria, Scienze penali ed Antropologia criminale, 1884, V, p. 111-112.

2. A. Binet et P. SoUier, Recherches sur le pouls cérébral dans ses rapports avec les attitudes du corps, la respiration et les actes psychiques, -4rc/i. de Physiol. norm. et pathoL, 1895, 5« série, VII, p. 719-734.

3. A. Mosso, La temperaliu^a del cervello dell uomo; Milano, 1894; voy. le ch. xii.

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plus ou moins modifiée, que Mosso avait imaginée dès ses premières recherches.

Qu'est-ce que signifie cette augmentation de volume ? A chaque contraction du cœur le cerveau reçoit par ses artères une ondée sanguine qui ne peut se loger dans la cavité crânienne, complètement close, qu'en déplaçant une égale quantité de sang veineux (François-Franck). « Dans les vaisseaux artériels intra-craniens, comme partout ailleurs, l'afflux du sang poussé par le cpBur provoque une augmentation brusque de pression qui, distendant les parois élastiques des artères, se manifeste par la pulsation et par l'augmentation de volume. Ces phénomènes dissimulés à la vue de l'observateur dans les conditions d'intégrité de la boîte osseuse du crâne, se traduisent nettement à l'extérieur, au niveau des parties incomplètement ossifiées (battements des fontanelles), ou au niveau de pertes de substance osseuse, survenant adbîdentellement (traumatisme, nécrose) ou produites dans un but thérapeutique ou expérimental (trépanation) ^ » Normalement donc, le cerveau subit des variations de volume dues à des variations dans la quantité de sang qu'il reçoit ou qu'il laisse sortir, sous des influences diverses. Quand le crâne est ouvert et le cerveau mis à nu, ces variations de volume deviennent, aux points pîi il y a brèche et où elles se totalisent et par conséquent s'amplifient, des mouvements d'expansion et de retrait, visibles et faciles à inscrire par un dispositif approprié. La figure schématique ci-contre (fig. 13) donne une idée d'ensemble des résultats obtenus.

Supposons un tel dispositif appliqué sur un individu qni présente une ouverture en. un point du crâne. Les pulsations rythmées du cerveau se succèdent régujière-

1. François-Franck et Pitres, Article « Encéphale » (physiologie) du Dictionnaire encyclopédique des Sciences médicales, p. 153-360; voy. p. 315.

B6 PSYCHOLOGIE PHÏSinf.OUIglIE ET l'ATHOLOGIQUE

menl. Mais voici que l'altenlion da sujet s'éveille : ia ligne générale du tracé s'élève, il y a gonflement du cerveau. Prenons quelques exemples caractéristiques'. Un collègue de Mosso entre dans la chambre où l'on expérimente sur Bertino — c'est le nom du sujet — et le regarde avec attention : immédiatement le cerveau augmente de volume.

Fig. 13.^ (D'apiès FRANçois-FHANCK.yaï. liebd.de mêrf., 23 juillet 18S

Bommeil naturel leéric S) et la ritea; — T.T', travail fntellFcl

L'horloge de l'hôpital vient à sonner, il en est de même. Une autre fois, sur un autre sujel, Catherine X, subitement et sans cause apparente, la hauteur des pulsations cérébrales augmente ; on s'étonne, on l'interroge; elle répond qu'en regardant une armoire qui se trouvait là, elle a aperçu une tête de mort qui lui a causé de la peur. On dira que ce sont là les effets d'excitations sensorielles et d'émotions, dont on ne conteste pas l'influence sur les phénomènes somatiques. Mais l'aclivilé intellectuelle pure, le raisonnement abstrait, peuvent-ils provoquer de semblables réactions? L'expérience a répondu. On

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donne à faire à l'un des sujets précédents un petit calcul mental; l'augmentation de volume du cerveau se produit de même et aussitôt; et plus le travail est difficile, plus le phénomène est marqué. Bref, dès que s'éveille l'activité psychique, il arrive plus de sang au cerveau. Les choses se passent dans cet organe, pour le travail mental, comme dans tout autre organe qui se met à fonctionner, dans une glande par exemple. Dans une glande qui sécrète, l'afflux de sang devient considérable, par suite de phénomènes vaso-dilatateurs.

Les observations de Mosso sur le sommeil corroborent singulièrement les précédentes. Lors du passage du sommeil à la veille, il y a augmentation du volume du cerveau (et contraction des vaisseaux de Tavant-bras) . Lors du passage de la veille au sommeil, les phénomènes inverses se produisent. A mesure que le sommeil est plus profond, le pouls cérébral s'abaisse davantage. Durant le repos du cerveau, il y a donc moins de sang dans- cet organe. Mais, pour peu qu'il entre en activité, aussitôt le sang afflue. Si, pendant que ses sujets étaient endormis, Mosso venait à les appeler par leur nom, le volume du cerveau augmentait, bien qu'ils ne s'éveillassent point. Même réaction, quand l'horloge de l'hôpital sonnait, quand une personne entrait dans la chambre, et toujours sans que le réveil se produisît. Il arrive même que des excitations fassent naître des songes ou entrent dans la trame des songes déjà nés, sans que le dormeur puisse indiquer, lorsqu'il se réveille, l'origine ni même l'existence d'une excitation. Un exemple : Bertino était en expérience ; Mosso l'appelle par son nom ; il ne se réveille point, mais le cerveau subit une forte augmentation de volume. Quelques instants après, il ouvre les yeux ; on lui demande s'il a dormi; il répond qu'il a rêvé et raconte une confuse histoire dont le détail intéressant est que le curé de son pays l'appelait par son nom.

Les recherches de Morselli et jBordoni-Uffreduzzi [loc. cit,) ^ ne concernent que l'influence des excitations sensitives et sensorielles (excitations électriques de la peau, douloureuses, tactiles, olfactives, auditives, lumineuses) . Le sujet était un homme dont la région temporo-pariétalc gauche présentait une large perte de substance osseuse^ résultat d'une trépanation pour cause d'ostéo-sarcome. Les auteurs se proposaient d'établir l'influence exercée par les diverses « perceptions simples » sur l'état de la circulation cérébrale, te rapport entre les changements de cette circulation et ceux de la circulation périphérique, le début et la durée des variations circulatoires afin de voir si celles-ci constituent une condition déterminante on simplement concomitante du processus de perception. Les instruments employés permettaient d'inscrire simultanément le pouls cérébral, celui de l'avant-bras, le temps en dixièmes de seconde et le moment et la fin de l'excitation. 11 fut reconnu que « toute perception » est en général suivie d'une augmentation de volume du cerveau accompagnée d'une augmentation ou d'une diminution de l'amplitude des pulsations; la forme du pouls cérébral ne variait pas ; la circulation périphérique n'offrit point de modifications importantes en rapport avec celles du cerveau. Les auteurs disent qu'ils ont trouvé que l'augmentation de volume du cerveau est en raison directe de l'intensité physiologique de l'excitation et en raison inverse de la valeur psychique de la perception; ainsi les impressions douloureuses produisent Teffet maximun et les impressions lumineuses le changement voluraétrique le moins considérable. Le temps nécessaire à la production de ces modifications circulatoires intra-cérébrales consécutives aux excitations dépasse de beaucoup,

1. Ces recherches sont consignées dans la note préliminaire citée plus haut (p. 84), note qui ne comprend guère qu'une page. Les auteurs y annoncent la publication prochaine d'un mémoire détaillé, mais ce mémoire n'a pas paru, que je sache.

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d'après Morselliet Bordoni-Uffreduzzi, le temps du processus psycho-physiologique de la perception elle-même. De là ils ont tiré cette conclusion que les variations de la circulation cérébrale doivent être considérées seulement comme des effets d'actions réflexes consécutives aux excitations et non comme des conditions déterminantes du processus de perception. Cette conclusion, quelque opinion que Ton s'en fasse, ne peut en tout cas valoir que pour les expériences mêmes auxquelles elle se rapporte. Ces expériences étaient fort simples. Les phénomènes provoqués, se réduisant à de simples sensations, ne pouvaient donner lieu qu'à une faible activité psychique. 11 serait singulier que les cellules nerveuses fussent incapables de suffire à un travail aussi élémentaire avec leuçs propres réserves et eussent besoin de recevoir à cet effet une plus grande quantité de sang, alors que Ton sait, par exemple, que des sécrétions relativement importantes se produisent sans modifications circulatoires intra-glandulaires. Tous les éléments cellulaires ont en eux-mêmes lesubstratum et les conditions essentielles de leurs actions. Cette puissance est seulement limitée, et elle Test d'abord par les ressources disponibles, par ce que les physiologistes appellent les matières de réserve. Mais il n'est point de tissu et point d'organe qui ne puissent, pendant un temps variable suivant de nombreuses conditions, dont beaucoup d'ailleurs ont été déterminées, manifester leur activité par eux-mêmes, indépendamment de tout apport sanguin. Que néanmoins, dans le cerveau, des phénomènes aussi simples que des sensations soient accompagnés de réactions circulatoires, cela prouve à quel point l'activité psychique, même la plus réduite, est liée à des processus physiologiques. Aussitôt que croît cette activité, l'importance de ces processus s'accroît aussi; et l'on voit, comme dans plusieurs des expériences de Mosso, la vaso-dilatation cérébrale commencer à peu

près en même temps que le travail mental et persister à peu près aussi longtemps que dure ce travaiL

Binet et Sellier, sur une femme de cinquante-cinq ans, préseniaimine importante perte osseuse du frontal, ont étudié rinfluence des attitudes, de la respiration, des excitations sensorielles et enfin d'un petit travail mental sur les pulsations du cerveau. Leur sujet n'était pas très favorable aux recherches de ce dernier ordre, à cause des profondes modifications respiratoires qui se produisaient aisément chez elle. « Ce n'est que dans des cas rares, disent les auteurs, oîi la respiration a conservé son rythme normal que Ton peut étudier les effets directs de l'état psychique sur le volume du cerveau » {loc. cit., p. 731). La malade avait à faire une multiplication de trois chiffres par un chiffre ou une lecture facile ; il y eut, à un moment suivant de près le début du travail, une légère élévation du tracé cérébral, c'est-à-dire un léger gonflement du cerveau.

E. CavazzaniS dans quelques expériences sur un sujet porteur d'une brèche osseuse crânienne, n'a vu se produire, sous l'influence de la lecture ou d'opérations arithmétiques, aucun changement dans le volume du cerveau ni dans l'amplitude du pouls cérébral; cependant le dicrotisme de la pulsation était plus marqué.

De tous les faits qu'il a observés, Mosso a conclu qu'il suffit que la quantité du sang qui pénètre dans le cerveau diminue très peu, pour que la conscience s'éteigne. De là l'expérience qu'il a réalisée sur Bertino : en comprimant fortement les deux carotides de cet homme, il a vu, en même temps que le volume du cerveau diminuait, la conscience disparaître complètement. Aussi croit-il qu'il n'y a pas de fonction organique qui dépende

1. E. Cavazzani, Alcune ricerche sul poiso cérébrale e sulla tempetura délia dura madré, scoperta in un caso di carie délia ossa craniche, Rivista venetadi Se. mediche, 4892, XVI, p. 477-489.

plus étroitement que la conscience des variations dans les échanges matériels. On peut produire une ischémie de tout lavant-bras sans que les appareils nerveux soient empêchés de transmettre les impressions tactiles, thermiques ou douloureuses. Mais, dans un espace de temps trois cents fois moindre, une diminution et non pas même un arrêt complet de la circulation cérébrale, abolit la conscience. Mosso n'a-t-il donc pas eu raison d'écrire qu'une étude des variations fonctionnelles du cerveau en rapport avec les changements circulatoires est des plus intéressantes pour le psychologue, parce qu'il n'en est point de plus propre à montrer le lien étroit qui rattache les phénomènes psychiques aux phénomènes matériels ? Sans doute , depuis la publication de ses premières recherches, il semble que Mosso ait cherché quelquefois à atténuer la portée des conclusions que je viens de rappeler. Il avait vu que souvent le changement de volume du cerveau qui se produit sous l'influence du travail intellectuel est lent à survenir; et cette particularité l'a beaucoup frappé. Morselli et Bordoni-UfiTreduzzi, d'autre part, ont soutenu, on vient de le voir, que l'hyperhémie du cerveau suit seulement la mise en jeu de l'activité psychique ; elle ne peut donc être une condition de celle-ci, elle n'en est qu'un effet. Puis Binet et Victor Henri, à leur tour, s'appuyant surtout sur les expériences de Pairizzi relatives à l'état de la circulation cérébrale pendant les temps de réaction \ estiment que « dans les

1. Patrizzi (Il tempo di reazione semplice studiato in rapporte colla curva pletismografica cérébrale, Riv, sper. di Frenialria^ 4897, XXIII, p. 257-269) a vu sur un jeune garçon porteur d'une brèche crânienne que la courbe de s temps de réaction auditive (courbe psychométrique) ne concorde pas toujours avec la courbe des changements de volume du cerveau. Ainsi cent vingt-huit réactions ont été faites, le volume du cerveau étant maximum, et cent quatorze ont coïncidé avec le volume minimum ; le temps moyen a été pour les premières de 332 millièmes de seconde et, pour les secondes, de 345 millièmes. La différence, 13 millièmes de seconde, est considérée comme insigniûante par Binet et Victor Henri. Elle existe cependant. 11 n'est pas sans intérêt de noter ici que vanBiervliet (Études de psychologie ; Paris, F. Alcan, 1901), en

limites des conditions normales les changements de quantité de sang en circulation dans le cerveau ont moins d'influence qu'on ne l'avait supposé sur les phénomènes psychiques^ ».

On accepte ainsi bien facilement la remarque émise par Morselli à propos seulement des sensations. Il est exact que l'attention s'éveille avant que la circulation se soit encore modifiée dans le cerveau et que le travail intellectuel commence avant que Tafflux du sang ait eu le temps de se produire. Mais les choses se passent de même dans le fonctionnement des autres organes. L'excitation qui fait entrer les glandes, par exemple, en activité, est d'abord limitée à leurs éléments cellulaires seuls; puis secondairement, quelquefois môme indirectement, par des voies plus ou moins détournées, elle atteint les nerfs vaso-moteurs; alors se produisent les phénomènes de vaso-dilatation concomitants de la sécrétion. N'est-ce pas d'ailleurs une théorie classique que celle de l'indépendance des phénomènes circulatoires et des phénomènes sécrétoires? Une glande peut sécréter pendant quelque temps, sous l'influence d'une excitation nerveuse, ses artères ayant été préalablement liées. C'est que, pendant quelque temps, elle peut avec ses ressources propres, avec ses réserves intra-cellulaires, fournir à la sécrétion. Mais cette indépendance n'est que relative, parce qu'elle est en réalité temporaire. Si la glande en effet ne reçoit plus de sang, très vite la sécrétion se ralentit et bientôt s'arrête. Que simplement la quantité de sang qu'elle reçoit diminue, et la sécrétion diminuera peu à peu. Le fonctionnement du cerveau, dans ses conditions générales, ne diffère pas de celui

mesurant les temps de réaction auditive, visuelle et tactile, a trouvé que ces temps sont d'autant plus courts que la circulation est plus active ; il entend par là le rythme du cœur (nombre de pulsations par minute).