GENÈSE DES HARMONIES VISUELLES DE TEINTE

Distinction des radiations par l'œil artificiel.

Comment est-il possible de faire distinguer par un aveugle, à des différences de sons, suivant le principe choisi pour notre œil artificiel, les diverses radiations spectrales ?

La solution de ce problème est basée sur les différences de force électromotrice ou de tension des courants photoélectriques suivant Tespèce de radiation qui les produit, différences représentées par les hauteurs ou tensions de la sensation visuelle précédemment exposées.

Considérons seulement les trois hauteurs habituelles principales du bleu, du jaune et du rouge. Il est certainement possible sinon de les isoler complètement, du moins de les faire résonner très diversement dans Tœil artificiel. Si Ton divise le fil de communication entre les pôles de sa pile en trois brins diversement résistants, c'est-à-dire plus ou moins minces et longs, les fortes tensions produites par la lumière rouge, seules aptes à surmonter toutes les résistances, traverseront seules les fils minces et allongés. Les tensions faibles produites par la lumière bleue ne pourront circuler que dans le fil le plus gros et le plus

court. Les tensions moyennes, enfin, produites par la lumière jaune, courront dans les fils d*épaisscur et de longueur moyennes, associés aux seules tensions extrêmes.

Armons maintenant chacun des trois fils d'une sonnerie de ton dififérent et voyons ce qui a lieu si Ton masque les piles successivement avec un verre bleu, un verre jaune ou un verre rouge.

Dans le premier cas. Ton n'entendra que la note du fil le plus court et cela sera pour Taveugle la caractéristique du bleu. Dans le second cas, Ton en* tendra cette note encore, mais en même temps aussi la sonnerie du fil moyen, et cette association sera la caractéristique du jaune. Le troisième cas, enfin, sera le seul où Ton entendra les trois notes ensemble, le «eul où se fera entendre la note du fil le plus long, et son apparition caractérisera le rouge.

Et maintenant montrons que tout ceci n'est pas inventé à plaisir, mais bien calqué sur les procédés mis en œuvre par la nature dans notre rétine, avec la seule différence de la sonnerie que remplace en la circonstance notre propre perception intellectuelle. Mais auparavant, il faut indiquer quelle est, en ses traits généraux, la disposition histologique des éléments nerveux dans la rétine.

Fig. 13. — Plan d'un œil artificiel rudimentaire.

Les éléments nerveux de la rétine.

La rétine nerveuse comprend trois organes cellulaires importants : i® les cellules nei*veuses terminales; 2° les

cellules interplexiques ; 3° les grandes cellules rétiniennes.

1* Les cellules nerveuses terminales^ étroites et effilées, sont terminées postérieurement en forme de cône ou de bâtonnet dont l'extrémité est en contact avec la cellule épithéliale. On se rappelle que, sous l'influence de la lumière, une attraction entraîne le chevelu épithélial et les cônes ou bâtonnets à se pénétrer réciproquement. On se rappelle aussi que le pourpre baigne les extrémités bacillaires seules. Le corps de 4a cellule vient ensuite avec son noyau, et enfin, l'autre extrémité, qui est un fil ramifié en une abondante expansion fibrillaire. Cette expansion s'enchevêtre dans une disposition identique de la couche suivante pour former ce que l'on appelle, depuis Ranvier, le réseau ou plexus nerveux basais premier enchevêtrement de ce genre que rencontre le courant nerveux visuel.

2^ Les cellules interplexiques forment plusieurs couches superposées de cellules arrondies appelées aussi simplement grains de la rétine. Les premières rangées sont terminées de côté et d'autre en un filament qui se ramifie ensuite et sont dites bipolaires. Les ramifications du filament postérieur appartiennent au plexus basai ; celles du filament antérieur s'enchevêtrent dans les expansions identiques de la couche suivante pour former avec elles un second réseau nerveux appelé plexus cérébral, La dernière rangée de ces cellules manque de prolongement postérieur et devient « unipolaire ».

3° Les grandes cellules diffèrent des précédentes par leur volume généralement plus considérable. Elles sont de forme irrégulière et armées en arrière d'expansions multiples qui leur ont valu l'appellation commune de multipolaires. De chacune émanent autant de filaments tôt ramifiés et concourant à composer le plexus cérébral. Elles se continuent en sens inverse par une fibre qui s'en-

gage dana le nerf optique et fait communiquer la rétine arec le cerveau.

La rétine reçoit, enfin, dans son pleius cérébral, des expansions directes du nerf optique ; de sorte qu'elle communique avec le cerveau, soit par l'entremise des grandes cellules, soit aussi directement et sans leur entremise.

Toutes ces diferses dispositions ont été rendues dans la figure 14, où sont représentées successivement les diverses

Fig. U. — Scbéma hlslologique de la rèiioe.

couches les plus importantes de la rétine au nombre de 7, et dont voici l'énumération :

1° Couche des cellules épitbéiiales ; 2° couche des cellules nerveuses terminales ; 3° plexus basai ; 4* couche des cellules interplexiqnes; 5° plexus cérébral ; 6° grandes cellules ; 7° les fibres du nerf optique.

Je rappelle encore que l'épithélium occupe le plan postérieur, et que les rayons lumineux doivent, par conséquent, traverser tous les éléments de la rétine pour arriver jusqu'au lieu de leur transformation électrique nerveuse. Ces éléments sont, est-il besoin de le dire, très transparents.

H2 PSYCHOLOGIE SExNSORIELLE.

La sélection des hauteurs.

Le premier problème qui se pose dans l'interprétation des teintes est celui de la sélection des courants nerveux issus de Timpression lumineuse suivant leur hauteur de tension respective. Une expérience très simple va nous servir de point de départ dans cette étude.

Prenons une série de papiers de couleurs différentes et découpons- les en carrés égaux aussi petits que possible^ inférieurs, par exemple, à 1 millimètre de côté ; puis collons-les à i millimètre d'intervalle les uns des autres sur un papier blanc, et examinons-les à des distances de plus en plus grandes. A3 mètres, il sera encore possible de les distinguer isolément ; mais, plus loin, ils finiront par se confondre. Arrêtons exactement le plus grand éloignement qui permette encore de les distinguer, et mesurons-le. Puis calculons alors, étant donné le diamètre et la distance, quel est l'angle sous lequel les petits carrés nous apparaissent. On a trouvé, par des essais infiniment répétés, que le plus petit angle de distinction égale 1 minute, et même qu'il peut lui être inférieur.

On sait, d'autre part, en vertu de l'expérience et du calcul, que cette dimension angulaire de 1 minute représente, dans les images du fond de notre œil, une dimension constante, si l'œil est normalement construit, et que cette dimension correspond au diamètre même des terminaisons nerveuses.

Or, voici ce qui arrive dans ces essais en ce qui concerne la teinte. Pas plus tôt les points sont-ils distingués, qu'en même temps on en détermine exactement la couleur. En d'autres termes, et d'une manière plus générale encore : la plus petite image perceptible, celle-là même

qui est inférieure au diamètre d*un cône ou d'un bâtonnet, est distinguée par nous avec toutes les variétés possibles de teinte.

Il résulte nécessairement de ce fait que toutes les cellules terminales recueillent indifféremment les courants de diverses hauteurs, qui sont les éléments des relations de teinte, et que leur sélection est à chercher plus loin dans la chaîne nerveuse.

Les cellules interplexiques se présentent naturellement disposées pour ce rôle, étant en nombre beaucoup plus grand que les cellules terminales. Elles sont séparées d'elles par des filaments variés de longueur et d'épaisseur. Une pareille disposition implique des différences nécessaires dans les résistances qui conduisent aux cellules interplexiques et entraîne au triage non moins inévitable des courants, suivant la hauteur de leurs tensions respectives. Exactement comme dansTœil artificiel^ les larges courants des faibles hauteurs appartiennent aux seuls conduits larges et peu résistants des fils épais et courts; les courants plus énergiques, ceux des hauteurs moyennes^ surmontent les résistances moyennes; enfin, les petits mais très puissants courants des hauteurs extrêmes, sont seuls à surmonter les grandes résistances des fils longs et minces. De cette façon, un certain niveau de tension appartient en propre à chaque cellule interplexique, et le triage des hauteurs s'en trouve effectué.

L'explication mécanique des différenciations de hauteur apparaît, en définitive, tout naturellement dans la distribution des courants, suivant leur hauteur de tension respective, entre les filaments qui conduisent des bâtonnets aux cellules nerveuses interplexiques. Sans doute le triage n'est pas absolu. Les tensions du rouge et du jaune se mêlent à celles du bleu pour produire la sensation bleue;

PSYGH. NATUR. ^

celles du rouge à celles du jaune, pour produire la sensation jaune. Hais il n*importe, pourvu qu'il en résulte une distinction physiologique suffisante. Th. Young n'avait-il pas déjà admis dans sa théorie trois ordres d'éléments universellement excitables par toutes les lumières, quoique en proportions différentes ?

Les harmonies de hauteur ou teintes.

On a vu antérieurement qu'il faut entendre par teintes, des notions d'intervalle ou d'accord, ou encore simplement de relation entre les hauteurs de tension visuelle. La preuve en est, on s'en souvient, donnée de diverses façons, et, entre autres, par ce fait capital qu'une radiation quelconque, vue isolément, n'a pas de teinte (il n'y a pas dépeinte dans le laboratoire du photographe). Un quelque chose doit donc présider à ce que l'on peut appeler, d'un terme emprunté à l'ancienne jurisprudence^ le reeotentent, ou la lecture sommaire de ces rapports.

Ce quelque chose est la sensation harmonique, telle que nous la connaissons déjà, de Tétude de la forme, et qui est la surcharge nerveuse provoquée en un foyer supérieur par l'action commune de plusieurs courants élémentaires. Cette sensation suppose des foyers harmoniques distincts des foyers élémentaires.

Je ne crois pas impossible d'attribuer un rôle rudimentaire de ce genre aux cellules unipolaires, dernière couche des cellules interplexiques. Nécessairement excitées par la seule influence ou induction électrique, et non par un courant direct, puisqu'elles n'ont pas, en arrière, d'expaasions fibrillaires, les cellules unipolaires doivent recueillir par cette voie les effets sommaires de tous les foyers qui les précèdent immédiatement. Leur excitation est, en con-

séquence, une résultante de Taction superposée des cellules interplexiques bipolaires, et peut êlre considérée comme expliquant la sensation relative ou harmonique de teinte dans son ébauche rétinienne.

Mais le nombre des cellules interplexiques unipolaires est très restreint, car elles sont une couche unique d'éléments relatiTementyolumineux.il n*est donc pas possible qu'elles suffisent aux multiples relations des teintes.

En outre, on va voir qu'une partie essentielle du mécanisme des teintes, celui de leur équilibration par les contrastes, a son siège principal fixé par Texpérience, non plus dans la rétine, mais dans Técorce cérébrale. C'est donc là que Ton se trouve tout naturellement entraîné à chercher les foyers secondaires où sont coUigées les diverses hauteurs de courants pour y fournir les sensations harmoniques qui résultent de leur relation ou collision.

Je résume ce difficile sujets et voici mes conclusions. Le mécanisme des teintes comporte nécessairement deu^ opérations.

L'une est de sélection ou de différenciation des hauteurs ; elle a trouvé son expUcation naturelle dans leur triage à travers les méandres qui conduisent aux cellules interplexiques bipolaires ; ces cellules sont à considérer comme les foyers de sélection des hauteurs.

L'autre opération est de récolement. Elle consiste dans l'éveil d'une sensation harmonique résultant de la collision des diverses hauteurs, dans un foyer ultérieur, rétinien ou cérébral.

i\6 PSYCHOLOGIE SENSORIELLE.