DÉVELOPPEMENT ET ÉLABORATION DE LA THÉORIE DU SENS DE L’ESPACE

§ 1. — Introduction. Mon premier exposé de la théorie du sens de l’espace.

A'oiis abordons inainlenanl la discussion des nombreux faits exposés dans les deux chapitres précédents.

Mes expériences instituées en 1872-73 m’ont conduit forcément à la conclusion que les fonctions des canaux semi-circulaires sont en rappoii fonctionnel avec notre concept de l’espace ; chaque canal a une relation déterminée avec une des trois dimensions de l’espace.

Les principales raisons de ces conclusions étaient : l°la disposition anatomique des canaux ; 2“ la régularité absolue avec laquelle l’excitation de chaque canal produit des mouvements de la tête et du corps dans un [)lan parallèle A celui du canal; 3" l’innucncc que les positions anormales de la tète exercent sur l’oi'ientation et sur l’équilibre du corps ; 4“ enfin la probabilité que cette dernière influence est due aux troubles des sensations visuelles.

A cette époque, je ne possédais pas encore de preuves directes en faveur de l’existence de relations physiologiques entre les canaux semi-circulaires et les centres d’innervation de l’appareil oculo-moteur. Ce n’est que la découverte des effets constants des excitations de chacun des canaux sur le choix des axes, dans lesquels s’accomplissent les mouvements des bulbes oculaires qui à permis une analyse plus profonde du mécanisme fonctionnel de ces canaux.

Cette découverte, qu’Yves Delage considère avec raison

I,A THlioniR nu SKNS de I/’eSI'ACE

comme la plus imporlanle de mes premières séries d’expériences, m’a permis de remeüre à Claude Bernard, dans le laboratoire ducpiel les dernières expériences ont été complétées, un mémoire pour . l’Académie des Sciences avec l’exposé des bases de ma théorie de l’espace C Nous reproduirons ici les propositions les plus importantes de cette communication :

1° Les canaux semi-circulaires forment l’organe périphérique du sens de l’espace ; les excitations des terminaisons nerveuses dans les ampoules de ces canaux provoquent des sensations qui nous permettent l’orientation dans les trois directions de l’espace ; la sensation de chaque canal correspond à l’une des directions cardinales de l’espace.

2“ A l’aide de ces sensations de direction, il se forme dans notre cerveau la représentation d’un espace idéal à trois dimensions, sur lequel sont projetés toutes les perceptions de nos autres sens relatives à la distribution des objets qui nous entourent, ainsi qu’à la position de notre propre corps dans l’espace.

3" L’existence d’un organe spécial pour le sens de l’espace simplifie au plus haut degré la question litigieuse qui divise les partisans des deux théories de la vision hinoculair’e ; la théorie empiriste défendue par Helmholtz et la théorie nativiste préconisée par J. Millier, Bering et autres. Elle fournit un terrain neutre sur lequel on peut réconcilier les deux manières de voir opposées.

4“ La huitième paire de nerfs crâniens renferme ainsi deux nerfs sensoriels totalement différents : le nerf acoustique

•1. Par un j)ieux souvenir envers ce physiologiste de génie, j’ajoute encore ceci ; le 31 décembre 1877, j’ai apporté à Claude Bernard ma notice Les organes périphériques du sens de l'espace. J'ai trouvé le célèbre savant très soulïrant. 11 accepta la notice, pour l’envoyer a l’Académie, et s’informa de la marche de mes recherches et de leurs résultats. •\vec cctlc intuition vraiment géniale, qui lui ôtait particulière, et qui lui permettait de saisir presque instantanément ce qu'il y avait de juste dans les problèmes physiologiques comple.xes, il reconnut aussitôt la véritable portée de ma théorie du sens do l’espace. Il trouva la communication assez importante, pour la lire personnellement à l’Académie, et se rendit à la séance. Ce fut sa dernière sortie et sa dernière communication acadéiîiique. ; le 10 février 1878, nous avons eu la douleur de conduire ce génie incomparable à sa dernière demeure, au Père-Lachaise.

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(n, cochléaire) et le nerf de l’espace (n. spatial ou veslibulaire).

5® Grâce aux excilallons reçues par ce dernier nerf, l’organe central du sens de l’espace règle la distribution et l’intensité des forces d’innervation que doivent recevoir les muscles des globes oculaires et du reste du corps, pendant leur orientation dans les trois directions principales de l’espace.

G® Les troubles qui se manifestent à la suite d’un arrêt de fonctionnement des canaux semi-circulaires doivent être attribués : a) à un vertige visuel particulier que provoque un défaut de concordance entre l’espace visuel et l’espace idéal qui vient d’être mentionné ; 6) à la confusion qui en résulte dans nos représentations spatiales relatives à la position de notre corps dans l’espace et à ses rapports avec les objets visibles ; c) aux anomalies dans la distribution des forces d’innervation dans les muscles mentionnés. Nous allons reproduire maintenant, d’après notre travail complet de l’année 1878, le développement de chacune de ces propositions.

§ 2. — Théories nativiste et empiriste de la vision binoculaire.

Les résultats de mes expériences nouvelles et les preuves si éclatantes (|u’ils ont fournies de l’existence de rapports rigoureux entre les canaux semi-circulaires et l’appareil oculo-moteur étaient d’une grande portée. Outre la satisfaction scientifique de voir ainsi se confirmer ma théorie, j’ai pu entrevoir dès lors la possibilité do pénétrer plus loin dans le mécanisme par lequel les canaux semi-circulaires prennent part à la formation de nos notions sur l’espace.

Étant donné, d'une part, que nos représentations touchant la disposition des objets dans l’espace dépendent, selon Helmholtz, de l’intensité d’innervations et de contractions des muscles oculo-moteurs ; d’autre part que toute excitation des canaux semi-circulaires, domine et règle ces contractions et ces innervations, il est incontestable que les cenlrcs nerveux auxquels aboutissent les fibres nerveuses des canaux sont en relation physiologique intime avec les

l,A TllICORIIÎ DU SUNS DE i/eSPACE

centres oculo-moteurs et que, par conséquent, leur excitation doit intervenir, d'une manière déterminante dans la formation de nos représentations spatiales (1878),

« Cette conclusion imposée par les faits, ajoutai-je, n’est au fond que la simple expression des faits mêmes », elle m’a permis l’élaboration ultérieure de ma théorie du fonctionnement des canaux semi-circulaires, telle qu’elle a été exposée en 1878.

En abordant à mon tour cette question, je n’avais à m’occuper que du côté purement physiologique. En effet la découverte d’un organe spécial pour l’orientation des animaux devait modifier les théories physiologiques actuellement admises dans l’espèce.

Deux théories principales sur la formation du concept de l'espace partageaient alors les physiologistes en deux camps distincts ; la théorie nativiste et la théorie empiriste. •

La première comptait, parmi ses plus illustres représentants, Kant et J. Muller. Elle a été soutenue d’une façon particulièrement brillante par Hering.

La seconde a été élevée par Helmholtz à la hauteur d’une théorie scientifique complète.

« La proposition fondamentale de la théorie empiriste, dit Helmholtz, est que les sensations sont, pour notre conscience, des signes dont l’interprétation est livrée à notre intelligence. En ce qui concerne les signes fournis par la vision, ils diffèrent en intensité et en qualité, c’est-à-dire en lumière et en couleur, et doivent présenter de plus une troisième différence, dépendant de la partie qui est excitée sur la rétine et qui porte le nom de signe local. Les signes locaux des sensations de l’œil droit sont généralement différents de ceux des points correspondants de l’œil gauche... Nous sentons en outre, le degré d’innervation que nous transmettons aux nerfs des muscles oculaires. Les notions d’étendue et de mouvement ne dépendent pas nécessairement de ces perceptions visuelles, ou tout au moins elles n’en dépendent pas uniquement, puisque

1. Les modifications que l’e.xistence d’un organe périphérique du sens de l’espace doit apporter dans nos idées philosophiques ont été amplement traitées par moi ailleurs (voir l’réface).

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les aveugles-nés les acquièrent avec une grande précision par le sens du toucher; nous pouvons donc, pour notre objet, les considérer comme préalablement données. »

D'après Helmhollz, la for-me de la rétine, la position et la régularité de l’image, pourvu que celle-ci soit nettement limitée, sont pour la théorie empiriste choses absolument indifférentes. Cette théorie ne s’inquiète que de la projection de la rétine en dehors parles milieux optiques. La position que présentent les objets par rapport à noti'e corps, serait appréciée à l’aide du sentiment d'innervation des nerfs oculaires, mais elle est contrôlée à chaque instant d’après le résultat, c’est-àdire d’après le déplacement que les innervations impriment aux images. Les représentations relatives à la disposition des objets dans l’espace ne se formeraient donc pas directement, mais à l’aide d’un jugement et d’une association d’idées basés sur llcxpérience et sur l’habitude.

Toute autre est la manière de voir des nativistes. a En ce qui concerne les différentes théories nativistes, dit Hidmhotlz, leur point fondamental consiste en ce qu’elles attribuent la localisation des impressions dans le champ visuel à une disposition innée, soit que l’on ait une connaissance directe des dimensions de la rétine, soit que l’excitation des fibres nerveuses détenu, inécs donne lieu à certaines représentations d’espace en vertu d’un mécanisme préétabli et impossible à définir avec plus de précision. C’est surtout J. Muller qui a développé cette théorie sous sa |)remière forme. 11 dit : « L’idée d’espace ne peut pas être un produit d’éducation; l’intuitjon du temps et de l’espace constitue plutôt une prémisse nécessaire, une forme d’intuition pour toutes les sensations, 'foule sensation est éprouvée sous celle forme d’intuition. Mais quant à ce qui remplit l’espace, nous ne sentons rien autre, que nous-même dans l’espace, quand nous parlons de sensation ou de sens ; et si nous faisons une distinction entre nous-même et l’espace rempli d’objets, c’est parce que des parties spatiales de nous-même se trouvent en étal d’affection, avec la conscience concomitante de la cause extérieure de l’excitation sensorielle. Dans chaque champ visuel, la rétine se voit elle-même dans son étendue spatiale et à l’état d’affection ;

LA THIÎOIUIÎ DU SKNS DK i/eSPACE 87

lorsque nous gardons le repos le plus absolu et que les yeux sont fermés, elle se perçoit à l’état obscur clans l’espace. » Cette théorie, en admettant que la localisation spéciale de chaque impression est donnée par une intuition immédiate, n’est qu’une extension de l’opinion de Kant, d’après laquelle l’espace et le temps sont des formes de nos intuitions.

L’insuffisance des deux hypothèses, l’empiriste et nativiste fut admirablement exposée dans une remarquable étude de Lotze. « Sur la formation de la notion de l’espace », publiée dans la Revue Philosophique en 1877 (n°10).

Nous reproduisons cet exposé lumineux, qui exprime en partie notre propre manière de poser le problème.

« Comment se fait-il donc que, pour localiser les sensations Ti et X, l’âme soit déterminée par la seule addition des signes a ou £ qui ne sont pas moins étrangers eux-mêmes à toute notion de lieu? Que l’addition de ces signes nous force à distinguer Yj etx, nous le comprenons ; mais qu’elle nous force à les distinguer dans l’espace, comment l’admettre ? 11 semble qu’on ne le puisse en effet; mais ce n’est pas une raison pour regarder notre hypothèse comme inutile ou infructueuse. On se tromperait grossièrement au contraire si l’on voulait qu’il en fût autrement, que les signes a et e fussent de nature à nous forcer de distinguer dans l’espace les sensations y, et x.

« 11 y a, en eflet, deux questions qu’il ne faut pas confondre. L’une est de savoir pourquoi l’âme arrange la multitude de ses sensations dans ce cadre de relations géométriques et non dans tel ou tel ordre tout différent, mais dont, par suite de cette habitude merveilleuse d’intuition géométrique, nous n’avons pas la moindre idée.

«L’autre question, supposantcommedonnées, dans la nature de l’âme et la faculté et la détermination de cette disposition des sensations, est simplement de savoir comment fait l’âme pour assigner dans cette intuition de l’espace qui lui est nécessaire, à chacune de ces sensations sa place déterminée, en correspondance avec l’objet qui en est la cause. C’est à cette seconde question seulement que nous prétendons répondre par notre théorie des signes locaux et, loin de vouloir satislaircàla première, nous condamnons comme impossible toute

L on F. IM. K

Icnlalivo tic répondre h ce problème insoluble. .Non seulement ce n’est pas un problème de psychologie physiologiriue, mais encore tous les efforts que la spéculation philosophique pourrait' faire pour en donner la solution demeureraient stériles, comme ils l’ont été jusqu’à ce jour. On connaît, sous le nom de déduction de l’espace, ces entreprises téméraires qui, à l’aide d’une dialectique mystérieuse, se flattent de construire l’espace avec ce qui n’est pas l’espace. Elles ont toutes échoué : ce n’est, en effet, que par des pétitions de principe qu’elles introduisent subrepticement la notion de l’étendue, en prétendant l’avoir créée de toutes pièces. »

J’ai montré ailleurs ‘ que les nouvelles modifications que Wundt et autres ont fait subir à la théorie empiriste ne sont pas de nature à écarter les objections exposées ici. Au contraire, l’importante critique de Wundt peut avec tout autant de raison être retournée contre sa propre théorie des signes locaux complexes ; les difficultés restent donc les mêmes.

§ 3. — Le premier essai de conciliation entre les deux théories,

à l'aide des sensations de direction des canaux semi-circulaires (1878).

Ces difficultés disparaissent si on admet que nous possédons un organe de sens spécialement destiné à nous envoyer des sensations qui servent à former la notion d'un espace à trois dimensions.

Cet organe, nous le plaçons, d’après nos expériences, dans le système des canaux semi-circulaires. Les objections présentées plus haut quant à la possibilité de placer ces sensations dans les fibres nerveuses, qui servent en même temps à percevoir les impressions lumineuses, n’existent plus ici. En effet, s’il nous est impossible d’admettre qu’une seide fibre nerveuse puisse nous donner la représentation de l’étendue, nous pouvons par contre très bien comprendre comment toute une série de fibres disposées dans une des directions de l’es-

1. E. de Cyon ; üas Ohrlabyrinth, etc. chap. vi, ou Dieu et Science. chap. I.

LA THÉOIUE DU SENS DE u’eSPACE

pacc nous communiquent, lorsqu’elles sont excitées, des sensations d’une étendue ayant la même direction.

D’autre part, la lacune que nous avons signalée dans la théorie empiriste disparaît à la suite de la constatation d’un organe spécial pour le sens de l’espace. La disposition des canaux dans, trois plans perpendiculaires les uns aux autres se prête à merveille à une pareille fonction. Nous pouvons très bien nous figurer comment les sensations d’étendue dans trois plans, dont la disposition, chez tous les vertébrés, répond exactement aux trois coordonnées de l’espace, peuvent être utilisées par notre intelligence pour la construction d’un concept de l’espace. Je dirai plus : aucun autre sens ne présente une relation aussi facile à saisir entre la représentation et la sensation, que le sens de l’espace, d’après ma manière de voir. Cette partie de la question, que M. Lotze pose comme insoluble par la voie psycho-physiologique, reçoit ainsi une solution tout à fait satisfaisante. Les sensations visuelles et les sensations des mouvements "peuvent très bien, à l’aide des signes locaux, être projetées sur un espace à trois dimensions, du moment qu'il existe un organe spécialement destiné à nous fournir la représentation d’un système des coordonnés de Descartes \

La théorie empiriste reçoit, de cette manière, une nouvelle extension, vu que la notion de l’espace cesse d'être une forme préexistante de notre intuition, mais devient, comme les notions des couleurs, des sons, etc. , une acquisition denotre intelligence due aux sensations spéciales d’un organe de sens périphérique.

Nous comprenons à présent pourquoi c’est justement un espace à trois dimensions qui sert de base à notre géométrie euclidienne. Les axiomes géométriques nous apparaissent ainsi comme nous étant imposés par les limites de nos organes des ' sens*.

En un mot, l’existence d’un organe de sens de l’espace permet de résoudre les questions en litige entre la théorie empiriste et la théorie nativiste. La seconde de ces théories est pleinement en droit d’admettre que le concept d’un espace