APPLICATION DE LA CHIMIE PHYSIQUE A LA PSYCHOLOGIE

Dansl'étudedes activités des animaux inférieurs, un point de vue s'est montré des plus féconds : celui de la chimie physique. Pour JacquesLoeb, les animaux sont des « machines chimiques », et l'analyse scientifique des phénomènes dit psychiques doit avoir pour but d'établir les lois physico-chimiques qui régissent ceuxci. Cet auteur a réussi à montrer que, dans certains cas au moins, ceci est possible, et je vais citer ici les résultats les plus remarquables de l'application de la chimie physique à la psychologie '.

■1" Cas. — Un animal qui reçoit la lumière latéralement tourne automatiquement jusqu'à cequ'il vienne faire face à la lumière.

1, Voir le rapport de Jacques Loeb au Congrès de Genève (1909), et die Bedeiilunf/ der Tropismen fur die Tierpsychologie, Leipzig, 1909.

Ici, il y aurait à tenir compte de deux facteurs : l'actioii photo-clîimic[ue de la lumière, la structure symétrique du corps.

En ce qui concerne l'action photo-chimique de la lumière, ou sait aujourd'hui qu'un grand nombre de réactions chimiques présentées par les corps organiques, et en particulier les oxydations, sont influencées par la lumière. On se rapportera à cet égard, non seulement aux travaux de Loeb, mais encore à ceux de Luther, de Neuberg, de Ciamician, de Wolfgang Ostwald. D'après les faits déjà nombreux que nous font connaître ces auteurs, on est autorisé à admettre que l'action delà lumière sur les animaux et les plantes se réduit en dernière analyse à ce que la lumière modifie la vitesse des réactions chimiques dans les cellules de la rétine ou autres points sensibles à la lumière de l'organisme; à mesure que l'intensité de la lumière s'accroît, la vitesse de certaines réactions chimiques, des oxydations en particulier, augmente suivant une loi déterminée qui est à l'étude pour le moment.

D'autre part, quand onparlede structure symétrique de l'animal, on ne veut pas dire seulement qu'il y a une symétrie morphologique, on entend encore qu'il y a une symétrie chimique. Les points symétriques du corps out une constitution chimique identique et présentent les mêmes échanges de matières, tandis que les points non symétriques ont une constitution chimique différente et présentent en général des échanges qui peuvent différer aussi bien quantitativement que qualitativement.

Dans le cas que iious avons considéré, celui d'un éclairage latéral, l'une des rétines est plus éclairée que l'autre, les réactions chimiques, par exemple les oxydations organiques, y sont accélérées, et, par suite, il y a des modifications chimiques plus considérables dans un des nerfs optiques que dans Tautre. Cette inégalité des réactions chimiques se transmet des nerfs sensibles aux nerfs moteurs et finalement aux muscles innervés par ceux-ci. Eu conséquence, les muscles présentent une activité plus grande d'un côté que de l'autre. L'iuégalité de l'activité musculaire de part et d'autre du plan de symétrie entraîne nécessairement le changement de la direction^suivie par l'animal. ' '■ • '•

Telle est l'explication donnée par Loeb d'un phénomène bien connu, Vhéiwtrqpiskw, erïï(5m"un exemple typique est fourni par les pucôrons ailés qui quittent un bouquet de branches desséchées pour voler vers la fenêtre éclairée. « Quand il n'y a qu'une seule source de lumière et que les rayons frappent l'animal latéralement, les muscles rotateurs de la tête et du corps présentent, du côté éclairé, une tension et une activité plus grandes que da côté opposé. Par suite la tête et le corps de l'animal sont amenés à faire, face à la lumière. Dès que l'orientation est réalisée, les deux rétines sont également éclairées, et les muscles des deux côtés du corps travaillent avec la même intensité. Il n'y a donc plus de raison pour que l'animal s'écarte de cette direction dans un sens ou l'autre. Il est conduit automatiquement à la lumière. »

Il est intéressant de rappeler ici que, pour expliquer

le vol des insectes vers la lumière, on a invoqué pendant longtemps la «volonté» de l'animal. Or, comme on vient de le voir, l'insecte serait soumis à la lumière comme la pierre qui tombe est soumise à la gravitation ; cependant il ne faudrait pas prendre à la lettre cette comparaison ; Loeb lui-même fait observer que « tandis que l'action de la gravitation sur la pierre qui tombe est directe, l'action de la lumière sur le puceron est iq4irecte, car c'est par suite de l'accélération des réactions chimiques que l'animal est entraîné à se mouvoir dans une direction déterminée. »

2" Cas. — Un cas plus difficile à expliquer est celui de l'animal qui tourne jusqu'à ce que la trajectoire qu'il décrit vienne coïucider avec la verticale ou tout au moius avec la ligne de plus grande pente.

Voici ce que, il y a 12 ans, Jacques Loeb a imaginé à cet égard. Dans les cellules sensibles à la pesanteur se trouveraient deux substances de poids spécifique différent, par exemple deux substances liquides non miscibles, ou difficilement miscibles, ou encore une substance solide et une liquide. Si la direction du corps de l'animal est oblique par rapport à celle de la pesanteur, la position réciproque de ces deux substances ne sera pas la même d'un côté du corps et de l'autre. Or, cette différence dans la position relative des éléments peut entraîner une différence dans la vitesse des réactions. Et les conséquences sont les mêmes que dans le cas d'un animal éclairé latéralement. On peut parler de gçotropùme.

3^ cas. — Un animal à héliotropisme nul ou faible

LES ACTIVITES CHEZ LES ANIMAUX INFERIEURS i3

peut être transformé en un animal à héliotropisme fort par l'introduction d'une certaine substance chimique. LLU^hj^^Y

L'exemple des petits crustacés (copépodes) d'une "^^ mare ou d'un lac d'eau douce est très frappant. Placés dans un aquarium éclairé d'un seul côté, la plupart paraissent ne se soucier guère de la lumière. « Mais il suffit d'ajouter à l'eau un peu d'acide pour que d'un coup tout soit changé. Le mieux est d'employer l'acide carbonique, qui diffuse facilement à travers les cellules; on verse lentement quelques centimètres cubes d'eau contenant de l'acide carbonique dans oO centimètres cubes d'eau douce. Si l'on a ajouté la proportion convenable, les animaux deviennent, dans l'espace de quelques minutes, positivement et fortement héliotropiques, se dirigent, autant que le leur permettent les conditions mécaniques de leur locomotion, en ligne droite vers la lumière et restent groupés dans la portion la plus éclairée de l'aquarium... w Comment l'acide produit-il cet effet? Nous admettons, dit Loeb, qu'il agit comme un sensibilisateur. La lumière détermine des transformations^'cîiîmiques, par exemple des oxydations, à la surface du corps de l'animal, en particulier dans la rétine. . . La quantité des substances photochimiques qui sont transformées par la lumière est souvent assez faible, de sorte que, même quand la lumière n'éclaire l'animal (copépode) que d'un seul côté, la différence entre les masses des produits formés de part et d'autre du plan médian est si insignifiante qu'elle ne détermine pas dans la tension des muscles des deux côtés du corps le contraste suffisant

pour entraîner la rotation de l'animal vers la source lumineuse. Mais l'acide ajouté peut agir à ^la façon d'un catalyseur. D'après Stieglitz, dans ïa catalyse de certains corps organiques, l'acide ne fait qu'augmenter la masse des substances qui subissent la transformation. Afin de fixer provisoirement nos idées, admettons que l'acide rend les animaux plus fortement héliotropiques parce qu'il augmente la masse active de la substance photochimique. De sorte que la lumière, qui, un instant auparavant, ne déterminait aucune réaction héliotropique, peut en provoquer maintenant une très accentuée parce que, à la suite de l'augmentation de la masse active de la substance photosensible, l'animal étant placé latéralement par rapport à la lumière, la différence dans la proportion des substances décomposées par la lumière de part et d'autre du plan médian devient rapidement si grande que la différence dans la tension des muscles du côté droit et du côté gauche est suffisante pour entraîner la rotation automatique de la tête vers la source de lumière. »

Un abaissement de température, qui retarde la destruction de la substance photosensible, produit le même effet.

Ainsi les tropismes « sont déterminés par la vitesse relative des réactions chimiques qui ont lieu simultanément dans les éléments symétriques de la surface de l'animal ». Loeb a fait connaître une seconde

classe de phénomènes qui, eux, « sont déterminés par un changement brusque de la vitesse des réactions chimiques dans un même élément de la surface », et il a groupé ces phénomènes sous la dénomination de « sensibilité différentielle ». L'exemple le plus simple est celui du ver tubicole qui se rétracte sous l'influence d'une ombre portée.

Voici un cas intéressant : Après une suite d'excitations, l'animal cesse de se rétracter, perd sa sensibilité spéciale vis-à-vis de l'excitant dont on s'est servi.

D'une façon générale, une excitation entraine une variation de la vitesse de certaines réactions chimiques dans les cellules périphériques, et par suite dans les nerfs, les cellules nerveuses des centres, et finalement les muscles ; elle se traduit finalement pour l'organisme par un déficit de certaines substances particulièrement actives. D'une excitation à la suivante, l'appauvrissement en ces substances actives va en s'accentuaut, et, les masses actives n'étant plus suffisantes, la réaction considérée ne se produit plus. Il est évident que le déficit est d'autant plus accentué qu'on est plus près de l'excitant, par conséquent de la périphérie : il peut y avoir une sorte de « fatigue sensorielle » alors qu'il. û.'y..a,pa8. encore « fatigue musculaire ». Il faut laisser le temps aux substances chimiques de se reformer, laisser le temps à l'organisme de se « reposer », comme on dit dans le langage courant.

Il est intéressant de rappeler ici que, pour expliquer ces phénomènes, on a invoqué parfois la mémoire de l'animal. Cependant le mécanisme physico-chi-

mique de la mémoire élémentaire doit être tout autre. Il s'agit, dans ce dernier cas, non d'un déficit momentané d'une certaine substance active fabriquée habituellement par l'organisme, mais bien de la transformation chimique, plus ou moins durable, d'une au moins des substances actives.

En définitive, la chimie physique nous conduit à reconnaître chez les animaux les plus inférieurs trois ordres principaux de phénomènes : les tropismes, la sensibilité différentielle, la mémoire cellulaire.

On peut, on doit attendre beaucoup de l'application de la chimie physique à l'étude des réactions des animaux inférieurs. Ou n'est encore qu'aux débuts de cette application ; les résultats obtenus par J. Loeb sont fort encourageants. J'indiquerai plus loin quelques tentatives que j'ai faites dans la même voie.