VITESSE DE LA VOLONTÉ — HELMHOLTZ

L'introduction des appareils enregislreursen physiologie quiarendu tant de services à la science pour l'étude de la fièvre, des maladies du cœur et des artères, aélé aussi lepoint de départ de recherches extrêmement intéressantes suri 'étude de lacontraction musculaire, sur la reclierche des mouvements du vol des oiseaux et, chose plus extraordinaire encore, sur la détermination de la vitesse de la volonté.

Déterminer la vitesse de la propagation de l'excitation nerveuse tel était le problème à résoudre. Haller dit qu'un médecin du moveiî

(1) Maroy, Du mouvement dans les fonctions de la vie. Paria, | vol.,

âge l'avait essayé en la déduisant de la vitesse de celle du sang dans l'aorte, et qu'il était arrivé à cette conclusion que le fluide nerveux avait six cents fois la vitesse de la lumière. Lui-même essaya à son tour, en comptant le nombre de lettres qu'il lisait à la minute. Comme il en lisait 1500, c'était un 1500"" de minute par lettre et la lettre r exigeant dix contractions successives des muscles de la langue, il en conclut que ces muscles se relâchaient et se contractaient quinze mille fois, soit trente mille mouvements simples. — Du cerveau à la langue, la distance étant de un décimètre, si l'agent nerveux la parcourt trente mille fois, cela fait trois kilomètres à la minute ou 50 mètres par seconde.

On en était là lorsqu'on 1850 Helmholtz reprit la question en essayant de la résoudre avec des appareils de précision, et le résumé de ces recherches a été donné en ces termes par M. Radau dans la Revue des Deux-Mondes du l^' août 1867.

« Sa première méthode est basée sur l'emploi du chronoscope de M. Pouillet. Un courant galvanique de très-courte durée agit à dislance gur une aiguille aimantée, il l'écarle de sa position primitive, on mesure la grandeur de la déviation, et l'on en déduit par le calcul la durée du courant. On a ainsi le moyen de mesurer des intervalles de temps qui ne dépassent pas quelques millièmes de secondes ; voici comment M. Helmholtz a appliqué cette méthode : L'un des muscles de la jambe d'une grenouille est fixé par une extrémité dans une pince et attaché par l'autre extrémité à un petit levier qui fait partie d'un circuit galvanique, un poids suspendu à ce levier sert à donner au muscle la tension convenable. Tout est disposé de manière qu'au moment où le courant se forme une secousse se produise, soit directement dans le muscle soit en un point donné d'un nerf qui a été isolé sur une longueur de 4 ou 5 centimètres, et qui adhère encore par un bout au muscle qu'il doit animer. Sous l'influence de cette excitation, le muscle se contracte, fait mouvoirle levier et interrompt le courant électrique qui traversait ce dernier. Le temps pendant lequel le courant a circulé est indiqué par l'aiguille aimantée. On trouve alors que la contraction arrive plus tard quand on a excité le nerf que lorsqu'on a excité directement le muscle. La difl"érence fait connaître la vitesse de transmission de l'agent nerveux ; elle a été trouvée égale à 26 mètres par seconde. En outre M. Helmholtz a constaté que, dans tous les cas, la contraction ne suit la secousse électrique qu'au bout d'un temps qui est égal à un centième de seconde, ce qu'il appelle le temps d'excitation latente. »

« Les fibres musculaires n'obéissent donc pas instantanément à l'aiguillon de l'électricité. »

« C'est ainsi que les eaux de la mer ne se soulèvent sous l'influence de l'attraction que la lune exerce sur elles que lorsque cet astre est déjà loin du méridien. »

« Après ces belles expériences, qui avaient pour la première fois fait connaître comment se propage une excitation dans les nerfs, M. Helmholtz imagina une autre méthode, qui permet d'analyser le phénomène jusque dans ses moindres détails ; ici encore le muscle soulève en se contractant un levier mobile, mais ce levier porte une pointe qui , laisse une trace blanche sur un cylindre tournant, couvert de noir de fumée, une disposition particulière fait marquer par la même pointe l'instant où se produit l'excitation : depuis cet instant jusqu'au moment où la contraction commence, la pointe trace une ligne droite dans le noir de fumée. Lorsqu' ensuite elle est soulevée par la tension du muscle elle dessine une courbe dont l'aspect fait immédiatement voir toutes les différentes phases du mouvement de contraction. Par ce moyen M. Helmholtz a trouvé que la vitesse du courant jierveux était de 27 mètres, il a de plus constaté que la tension des muscles augmente graduellement depuis l'instant où le mouvement commence, qu'elle atteint un maximum après environ 5 centièmes de seconde pour décroître ensuite de nouveau jusqu'à ce que le muscle soit revenu à son état naturel. »

« Le second appareil de M. Helmholtz a reçu le nom de myographe, il a été perfectionné ou plutôt modifié par plusieurs physiologistes. La grande difficulté était de mesurer exactement le temps correspondant aux différents points du tracé que la pointe exécute sur le cylindre. M. Helmholtz faisait mouvoir le cylindre de son appareil par un rouage d'horlogerie qui indiquait à la vue la durée de rotation. Ce moyen a été remplacé avec avantage par l'emploi du diapason. M. le docteur Marey dans son cours de physiologie médicale s'est servi à cet effet d'un diapason qui faisait 500 vibrations simples par seconde ; ces vibrations s'écrivaient sur le cylindre à côté de la courbe tracée par l'extrémité du muscle, il suffisait de compter le nombre de vibrations inscrites parallèlement à une partie du tracé musculaire pour avoir immédiatement le temps correspondant à ce tracé. M. Marey a trouvé, par ce procédé, des vitesses de transmissions qui variaient de 10 à 20 mèires. »

(( Le courant nerveux se propage d'ailleurs plus lentement à des températures basses qu'à des températures élevées. Le docteur Munk a trouvé en outre que la vitesse n'est pas la même dans les différentes parties d'un nerf ; dans les nerfs moteurs , elle paraît augmenter vers le point d'attache du muscle.

« Enfin d'après M. do Bezold, celle vilessc diminue quand le iierl est sous l'influence d'un courant électrique.

« Il importait maintenant de répéter ces expériences sur l'homme, voici de quelle manière on pouvait les conduire : un courant électrique produit une légère sensation de douleur en un point de la peau; l'instant où le courant agit est marqué sur le cylindre tournant d'un clironoscope . Aussitôt que la personne en expérience ressentie choc, elle donne un signal en touchant une clef électrique, et une nouvelle marque se produit sur le même cylindre. On mesure l'intervalle compris enlre les deux marques, et on a le temps écoulé entre les deux signaux. Ce temps qui est de un à deux dixièmes de seconde, se compose de plusieurs parties : transmission de l'impression extérieure au cerveau, perception, réflexion, transmission de la volonté aux doigts, contraction musculaire qui en est la suite; mais si on produit l'excitation successivement en deux points difl'érents de la peau, ces retards sont toujours les mêmes, sauf celui qui provient de la transmission des sensations. Si, par exemple, on excite d'abord un point du gros orteil, puis ensuite un point de la région inguinale, la différence des retards observée représentera le temps que la sensation met à monter du pied jusqu'au milieu du corps.

^« Ces expériences ont été d'abord faites en 1861 par M. Hirsch, directeur de l'observatoire de Neufchâlel, au moyen d'un appareil qu'il serait trop long de décrire ici. La personne en expérience touchait de la main droite la clé électrique au moment où elle ressentait cette légère douleur comparable à une piqûre d'épingle, que produit la pince d'une bobine d'induction lorsqu'elle touche la peau- La pince était successivement appliquée sur la joue, ensuite sur la main gauche puis enfin sur le pied gauche. Le temps perdu par la transmission de celte excitation du point touché jusqu'à la main droite fut trouvé égal dans les rois cas à 11, à 14 et à 17 centièmes de seconde respectivement ; 3 centièmes de seconde étaient donc nécessaires, pour que la sensation parvînt de la main gauche jusqu'à la tête et 6 centièmes pour qu'elle y arrivât du pied. M. Hirsch en a conclu que le courant nerveux franchit une longueur de 2 mètres en 6 centièmes de seconde, ou bien 34 mètres en une seconde.

« Le docteur Schelske a repris ces expériences d'une manière plus complète à l'Observatoire d'Ulrecht. Il a trouvé 29 mètres et demi pour la vitesse de transmission des sensations dans le corps humain. Le môme expérimentateur a démontré que la transmission a lieu dans la moelle épinière avec la môme vitesse que dans les nerfs. Ce résultat est d'autant plus remarquable que les tubes nerveux subis-

sent de grands changements à leur entrée dans la moelle épinière, où, d'après M. VanDeen, ils cessent d'être sensibles à l'action de l'électricité, des substances chimiques, des blessures mécaniques, etc.

« Il résulte de toutes ces expériences que le courant nerveux se propage avec une vitesse relativement peu considérable. La main qui lance une pierre fend l'air avec une vitesse de 22 mètres par seconde, qui est tout à fait comparable à cette du fluide nerveux; le cheval de course, le lièvre et le lévrier vont tout aussi vite. L'onde artérielle qui parcourt 9 mètres par seconde ne va que trois fois plus lentement.

(c Quand la sensation transmise à la moelle épinière donne lieu à une action réflexe, c'est-à-dire à un- mouvement involontaire déterminé par l'intervention des cellules ganglionnaires, le mouvement réflexe se produit toujours plus lard que celui que provoque l'action directe du courant excitateur sur les muscles : le retard varie d'un trentième à un dixième de seconde. On peut en conclure que l'action réflexe dans la moelle épinière prend douze fois plus de temps que la transmission d'une excitation à travers les nerfs sensilifs ou moteurs.

« Le temps employé aux opérations du cerveau est aussi de quelques dixièmes de seconde. Le docteur de Jaeger l'a mesuré de la manière suivante : la personne sur laquelle il expérimentait devait toucher la clé électrique de la main gauche lorsqu'elle recevait un choc électrique du côté droit et de la main droite quand le choc venait du côté gauche. L'intervalle entre le choc et le signal fut trouvé de 20 centièmes de seconde quand cette personne savait d'avance de quel côté viendrait le choc, et de 27 centièmes lorsqu'elle n'était pas prévenue, ainsi 1 centièmes de seconde étaient employés à la réflexion. M. Hirsch a trouvé qu'il s'écoule en moyenne 2 dixièmes de seconde avant qu'un observateur marque par un signal la perception d'une étincelle lumineuse ou d'un bruit instantané. Dans d'autres expériences il était convenu que l'observateur toucherait la clé de la main gauche pour une étincelle blanche, et de la droite pour une lumière rouge : alors il perdait de 3 à 4 dixièmes de seconde. La réflexion avait donc pris de 1 à 2 dixièmes de seconde. MM. Donders et de Jaeger ont fait l'expérience d'une manière un peu difl'érente. L'un prononçait une syllabe quelconque, l'autre la répétait aussitôt qu'il l'entendait, un phonautographe enregistrait les vibrations de la parole. Quand la syllabe à répéter avait été concertée d'avance, IcVetard observé était de 2 dixièmes de seconde : dans le cas contraire il était de 3 dixièmes.

La pensée, on le voit, ne naît point instantanément : c'est un phé-

nomène naturel sujet aux lois du temps et de l'espace. Chez différents observateurs le temps perdu n'est pas le même; l'un perçoit réfléchit, agit plus vite que l'autre; affaire de tempérament et dé disposition fortuite. Gela explique les différences qui ont été toujours constatées entre les astronomes qui avaient observé un même phénomène, jamais deux personnes n'ont vu le passage d'une étoile derrière un fil au même instant; de plus la différence entre les instants notés ou ce qu'on appelle l'équation personnelle de deux astronomes, varie plus ou moins selon les circonstances, et peut s'accroître ou diminuer avec le temps.

L'éducation de l'observateur y est pour beaucoup. M. Wolf a montré que le temps perdu peut être réduit à un minimum par l'exercice au moyen d'un appareil spécial.

Dans ces difTérentes découvertes de la physiologie contemporaine, que je n'ai fait que décrire succinctement, se trouve le point de départ de théories pathologiques et de doctrines médicales importantes qui montrent bien toute l'influence de la physiologie sur la médecine. Entre elles, il est impossible de dire quelle est la plus importante. — Il serait puéril de les comparer sous ce rapport. Elles nous donnent la connaissance du diabète sucré que l'on peut produire artificiellement chez un animal par la piqûre du bulbe rachidieu, la connaisnaissance de certains symptômes qui, dans les maladies de la moelle épinière, permettent de diagnostiquer la lésion des cordons spinaux antérieurs ou postérieurs ; celle des mouvements réflexes; enfin, celle des troubles de l'innervation vaso-motrice avec les congestions et les ischémies qui en résultent. — A cet égard, on peut dire que la médecine a reçu récemment de la physiologie des lumières inattendues.