CHAPITRE V

Mise en action de l'appareil de vision simultanée et de l'appareil de vision binoculaire. Pourquoi les réflexes de direction et de convergence ne sont pas répartis de la même manière sur la rétine. — L'appareil visuel, différencié pour plusieurs modalités fonctionnelles, peut réagir différemment à des excitations physiques différentes. Pourquoi la vision simultanée se substitue à la vision binoculaire dans certaines conditions. — L'antagonisme des champs visuels n'est pas autre chose que l'antagonisme des différents modes de vision. Fusion binoculaire des couleurs ; le lustre stéréoscopique. — Les théories nativistes et empiristes de la vision. La doctrine évolutioniste . . . 207

L'étude de la vision a été commencée par les philosophes et les psychologues. Elle a été continuée, depuis Kepler et Thomas Young, par les physiciens et les mathématiciens. Les physiologistes proprement dits, les biologistes sont peut-être ceux qui s'en sont le moins occupés, vraisemblablement parce qu'ils ont cru qu'une étude que l'on a faite si compliquée n'était pas de leur compétence. 11 en est résulté des conceptions plus ou moins abstraites qui pouvaient satisfaire les esprits à une autre époque, mais qui n'en sont pas moins artificielles, sans signification pour le physiologiste.

Certes, ce n'est pas que tout soit erreur dans cette étude; les faits scrupuleusement analysés abondent, les descriptions exactes sont nombreuses, mais il ne s'en dégage aucune idée générale sur le fonctionnement de l'appareil visuel, et nulle part on ne se rend mieux compte de la stérilité de l'analyse, si loin qu'elle soit poussée, quand le terrain d'observation est mauvais, quand la notion des faits se trouve faussée dès le début.

Moins une science est avancée, plus elle est descriptive, a dit Wundt; une science n'est faite que lorsqu'elle est explicative. Or, si l'on excepte la réfraction, l'étude de la vision est purement descriptive, car on ne saurait accepter comme des explications résultant de la synthèse des faits, la théorie des trois espèces de fibres de Young-Helmholtz, ou celle des trois substances visuelles de Hering. Ces théories ne sont que des hypothèses, des conceptions à priori, et il devient de plus en plus évident que, loin d'offrir une base solide à l'étude de la vision, elles n'ont servi qu'à égarer les esprits et à stériliser les efforts.

Helmholtz, acceptant la tradition qui existait lorsqu'il a écrit son Optique physiologique, l'a continuée, et, grâce à l'autorité de son nom, a plus que tout autre contribué à maintenir l'étude de la vision dans cette voie. Personne n'estime plus que moi la personnalité scientifique de Helmholtz qui s'est placé au premier rang dans l'étude de la physique mathématique, à qui nous sommes redevables, en oculistique, de l'ophlalmoscope qui a transformé notre science, de l'ophtalmomètre et d'une belle étude sur l'accommodation, à laquelle ce dernier instrument a servi. On devra cependant reconnaître que son livre, avec des qualités de premier ordre, a immobilisé la science pendant un quart de siècle en détournant les esprits du véritable but à poursuivre, qui est F explication des phénomènes visuels par les propriétés de structure de F appareil visuel.

Helmholtz n'a pas seulement accepté la tradition qui a fait dévier l'étude de la vision, il a voulu la justifier, peutêtre parce qu'il en sentait le côté faible. « Tout esprit rigoureux, dit-il, devra reconnaître que les faits psychologiques peuvent servir de base tout à fait légitime pour la théorie

de la vision1. » Dans la conférence à laquelle j'emprunte ces paroles, comme dans son Optique physiologique^ il n'a pas craint de dire, après bien d'autres, que les phénomènes visuels, certains d'entre eux tout au moins, ne peuvent pas s'expliquer par une disposition organique. Quant au rôle des mathématiques, il suffit d'ouvrir son livre pour se rendre compte de la place qu'elles occupent, non seulement dans la dioptrique oculaire, où elles ont leur raison d'être, mais dans l'étude de la sensibilité visuelle et de la vision binoculaire.

Je ne méconnais nullement le rôle historique de la philosophie et de la psychologie dans l'évolution scientifique. Les philosophes ont été les éducateurs de l'esprit humain et, par là, les initiateurs de toute science. Je ne puis oublier d'ailleurs que Descartes a déterminé les lois de la réfraction, que Pascal a découvert le poids de l'atmosphère. 11 n'est pas moins vrai que les meilleurs parmi les philosophes, en développant l'esprit d'observation et en préparant ainsi la méthode expérimentale, ont ruiné, sinon la philosophie, du moins la méthode philosophique, la méthode des à priori, la méthode qui asservit les faits aux conceptions métaphysiques. C'est peut-être sur le terrain de l'optique que l'antagonisme des deux méthodes s'est affirmé avec le plus d'éclat, entre deux hommes de génie, lorsque Gœthe, soutenu par l'école hégellienne, combattit l'admirable découverte de Newton sur la composition de la lumière blanche, au nom d'une certaine conception psychologique de la vision.

Du reste, la psychologie subit actuellement une transformation profonde, sous l'influence d'un mouvement d'idées

1 Helmiioltz. Des progrès récents sur la théorie de la vision. Conférence faite à Heidelberg, 1868. Annales d'Ocul, t. LXI, p. 245.

qui a débuté vers le milieu de ce siècle, et il est remarquable que les partisans de la psychologie nouvelle sont les premiers à juger sévèrement la psychologie ancienne1.

Dans cette psychologie nouvelle, « qui cherche à constituer la psychologie comme science naturelle », on distingue deux courants qui se résument dans les noms de psycho-physique et de psycho-physiologie .

La psycho-physique, qui a eu pour promoteurs Weber et Fechner, cherche à donner à la psychologie une base expérimentale, et cette base elle la cherche surtout dans la mesure des sensations. La tendance est excellente, mais il semble que les résultats aient été médiocres, sans doute parce que le principe de cette expérimentation manque de solidité. 11 ne m'appartient pas de porter un jugement sur la méthode en général, je me borne à constater qu'elle admet, pour la mesure de nos sensations, une relation suffisamment fixe entre l'intensité de l'excitation et l'intensité de la sensation. Or, en ce qui concerne la sensation lumineuse, rien n'est moins exact; nous verrons que cette relation n'existe pas.

La Psycho-physiologie prend des aspects différents en Allemagne avec Wundt, qui s'appuie surtout sur l'expérimentation ; en Angleterre avec Herbert Spencer, qui s'éclaire de la doctrine évolutioniste ; en France avec Th. Ribot, qui cherche une base dans l'analyse féconde des faits pathologiques. La psycho-physiologie nous ramène à la réalité, mais l'étiquette ne suffit pas. Ainsi que le fait remarquer Ribot, certains auteurs, après s'être déclarés partisans de la psycho-physiologie, reviennent aux anciens errements. Appliquée à l'étude des sens, la psychologie ne saurait se

i Voyez Th. Ribot. La Psychologie allemande contemporaine. La Psychologie anglaise contemporaine.

distinguer de la physiologie; elle doit en accepter non seulement le nom, mais l'esprit et la méthode. C'est ce que les psychologues modernes commencent à comprendre. Si nous concédons à ces nouveaux psychologues que le mécanisme physiologique de certains phénomènes, comme ceux de la conscience, reste et restera probablement longtemps impénétrable, que dans l'étude des fonctions cérébrales, comme d'ailleurs dans celle de toutes les branches de la science, il y a une limite où l'analyse expérimentale se trouve impuissante, il sera facile de s'entendre. Mais cette limite est celle même de la science positive. Au delà commence la métaphysique, et tous ceux pour qui l'idée de science est inséparable de précision et de clarté, reconnaissent la nécessité de séparer nettement les deux ordres de faits.

Il devrait être superflu de répéter, après Claude Bernard, après Pasteur, après Virchow, que l'étude de la Biologie doit, avant tout, se dégager des spéculations métaphysiques. Cependant, en ce qui concerne l'étude de la vision, il est plus que jamais nécessaire de le proclamer. Les ophtalmologistes, par habitude, par respect du principe d'autorité, rééditent encore de nos jours les mêmes théories, les mêmes idées métaphysiques, en termes qui, parfois, nous reportent au temps où l'on expliquait l'ascension de l'eau dans les pompes par l'horreur de la nature pour le vide.

La psychologie métaphysique est la science du passé ; les mathématiques sont la science du présent, et plus encore, sans doute, la science de l'avenir. La science expérimentale sera toujours limitée par l'imperfection de nos sens; aux limites de la science expérimentale les mathématiques étendent, d'une manière en quelque sorte indéfinie, le champ de nos connaissances positives.

Tout nous ramène à l'admirable conception de Descartes, à la conception mécanique du monde vivant comme du monde physique. Déjà la chimie, la physique, dans leurs phénomènes élémentaires, tendent à devenir des branches de la mécanique. D'autre part, il devient de plus en plus certain que « tous les phénomènes matériels de la vie sont soumis aux lois mécaniques et chimiques1 ». On entrevoit donc le jour où la chimie biologique et la physiologie générale rentreront dans cette synthèse universelle et deviendront, par suite, tributaires de l'analyse mathématique. Mais, quels que soient les progrès de la science, ce jour paraît éloigné.

Au surplus, la connaissance des phénomènes élémentaires qui se passent dans la cellule et les tissus, ne nous dispenserait pas de connaître la structure des appareils ; c'est même par là qu'il faut commencer. Or, je dois constater que, dans l'étude fonctionnelle de la vision, l'abus des mathématiques n'a pas été moins funeste que les conceptions psychologiques.

Les physiciens ont doté l'ophtalmologie d'un chapitre admirable, celui de la dioptrique oculaire, où l'analyse mathématique trouve naturellement sa place. L'erreur a été de vouloir appliquer également cette analyse à l'étude de la sensibilité visuelle et de la vision binoculaire. Ici les mathématiques ont été doublement nuisibles, en dénaturant les faits et en compliquant inutilement les questions de manière à les rendre inaccessibles au plus grand nombre.

Il semble, au premier abord, que la sensibilité visuelle se prête facilement à l'évaluation numérique, d'autant plus

1 Armand Gautier. Le rôle de la chimie biologique en médecine. Revue générale des Sciences, 30 déc. 1897.

facilement que nous possédons pour cette exploration des instruments perfectionnés. C'est surtout dans l'étude de l'œil que la psycho-physique devrait trouver sa raison d'être et sa justification. En effet les critiques de Fechner, Ilering, Delbœuf, lui ont concédé que sa loi, fausse pour les autres sensations, pouvait être applicable à l'étude de la sensibilité visuelle. Il n'en est rien : l'évaluation numérique des phénomènes de sensibilité visuelle est au contraire fort difficile, ou, pour mieux dire, illusoire.

Posons la question de la manière la plus simple et la mieux définie. Considérons un spectre et cherchons à déterminer le degré de sensibilité de l'œil pour les différents rayons de ce spectre, en faisant abstraction de la couleur, en déterminant le minimum de lumière nécessaire pour produire une sensation lumineuse sur la rétine, ce qui reviendra à déterminer l'intensité lumineuse des différentes parties de ce spectre. Les différents rayons de ce spectre représentant des énergies physiques qui sont dans un rapport constant, il semble que cette détermination sera des plus faciles et des plus rigoureuses. 11 n'en est rien : cette détermination est impossible. Elle est impossible parce qu'il n'y a aucun rapport fixe entre l'énergie physique et objective des différents rayons d'un même spectre et la sensation que ces rayons déterminent sur l'appareil visuel.

Nous étudierons les propriétés remarquables de la rétine qui sont la cause de cette instabilité de la sensation, qui la font varier d'une manière incessante suivant l'adaptation de l'œil, suivant l'éclairage ambiant, et d'une manière très inégale suivant la longueur d'onde des rayons. Il deviendra évident que toutes les mesures de la sensibilité visuelle qui ont été prises sans la connaissance de ces propriétés sont de nulle valeur et devaient conduire à des conclusions

fausses. Il deviendra encore évident que, même en tenant compte de ces propriétés, les chiffres ne peuvent avoir qu'une valeur très relative. Sans doute nous sommes obligés d'avoir recours aux chiffres pour l'exposition des faits, mais on dénature les faits si l'on attribue aux chiffres une signification qu'ils ne sauraient avoir, et ici, l'erreur est doublement dangereuse, parce que tout en étant l'erreur elle a les apparences de la précision scientifique. La précision scientifique réside, avant tout, dans l'expression sincère de la vérité.

L'abus des mathématiques est encore plus frappant en ce qui concerne la vision binoculaire, fonction essentiellement cérébrale.

J. Mûller a admis dans chaque rétine des points dits identiques ou correspondants, reliés entre eux par l'intermédiaire du système nerveux de telle sorte que leur impression par les images binoculaires d'un objet donne une image unique de cet objet. L'objet est vu double au contraire, comme le prouve l'expérience de chaque jour, si ses images ne se peignent pas sur ces points déterminés des rétines, sur ces points identiques.

Cette identité des deux rétines est indiscutable, et indispensable au fonctionnement de la vision binoculaire. Malheureusement on a voulu donner à cette propriété une formule mathématique par la construction de l'horoptère, c'est-à-dire par la figuration géométrique dans l'espace de l'ensemble des points qui vont former leurs images sur des points identiques des rétines, et, par conséquent, doivent être vus simples avec les deux yeux.

Le stéréoscope n'a pas tardé à montrer la fausseté de cette formule en prouvant que nos yeux ont la propriété de fusionner des images rétiniennes qui se peignent sur des

points non identiques. Alors commencent des discussions sans fin, qui sont restées sans résultat parce que, en réalité, elles sont sans objet. Hering, Ilelmholtz imaginent des horoplères plus compliqués que celui de Millier . C'est en vain; ce sont là, comme Ta dit Giraud-Teulon, disquisitiones mathemalicœ sans rapport avec la physiologie. Par cela seul que les horoptères sont des constructions géométriques, c'est-à-dire quelque chose d'absolu, ils ne peuvent que donner une idée fausse de l'identité des rétines, car, outre que cette identité n'est pas également répartie dans le champ visuel, qu'elle n'offre pas les mêmes caractères dans toutes les parties, que ces caractères sont certainement différents suivant les individus, il est de l'essence même de cette fonction d'offrir une certaine élasticité sans laquelle la vision binoculaire serait impossible ou, tout au moins, très défectueuse.

A la théorie de l'identité des rétines, formulée par l'horoptère, on a opposé la théorie des projections, défendue par Giraud-Teulon, Nagel, Donders, théorie aussi exacte dans son principe que celle de l'identité, mais qui a été également faussée par des conceptions géométriques telles que celles des sphères de projection de Nagel.

On a créé ainsi, entre des faits qui constituent deux aspects différents de la même fonction, un antagonisme en apparence irréductible, et la confusion créée par ces conceptions géométriques est telle, que lorsque Giraud-Teulon posa la loi de la localisation des images binoculaires à la rencontre des axes de projection, principaux et secondaires, il ne fut même pas compris. Donders déclare dédaigneusement que cette opinion mérite à peine d'être discutée ; Helmholtz ne la discute pas; d'autres se contentent de dire qu'elle est erronée.

Or la loi posée par Giraud-Teulon est fondamentale, ainsi que nous le verrons ; elle seule permet la synthèse des faits, elle seule explique la vision stéréoscopique dont la théorie admise est d'ailleurs fausse, toujours pour la même raison, parce qu'on n'y a vu qu'un problème de géométrie, sans chercher à en pénétrer le mécanisme physiologique.

Dans l'étude de ces questions, les mathématiciens sont tombés dans la même erreur de raisonnement que les psychologues métaphysiciens, erreur qui consiste à assouplir les faits à nos conceptions, et à raisonner sur ces conceptions au lieu de raisonner sur la réalité des faits. Or la réalité des faits nous montre, en regarct de ces contradictions et de cette confusion créée par les savants, une harmonie admirable. Il suffit pour la découvrir d'abandonner le point de vue des mathématiciens et d'accepter celui de la physiologie.

Ces critiques ont pour but de montrer la nécessité de changer l'orientation qui a été donnée à l'étude de la vision, de porter la question sur son véritable terrain qui est celui même de la physiologie, de chercher l'explication des phénomènes visuels dans la structure de l'appareil visuel, dans les propriétés des éléments anatomiques.

Si l'on objecte que, pour expliquer les phénomènes visuels par les propriétés de structure de l'appareil visuel, il faudrait connaître cette structure, je répondrai : Il est possible que la question soit difficile, mais ce n'est pas en tournant le dos à la vérité qu'on la trouve, et s'il est vrai qu'une question bien posée est à moitié résolue, il importe avant tout de bien poser la question. Au surplus, la question n'est pas aussi difficile qu'il semble au premier abord.

INTRODUCTION li

En ce qui concerne la réline, nous connaissons suffisamment sa structure pour trouver dans cette structure la raison des faits physiologiques. La découverte du pourpre rétinien par Boll, l'étude si complète de ses propriétés physiques par Kuhne, les différences anatomiques qui distinguent la fovea ou partie centrale de la rétine des parties périphériques, les caractères qui séparent les deux espèces d'éléments de la couche sensible de la rétine, les cônes et les bâtonnets, tout cela concorde si exactement avec les expériences physiologiques, qu'il semble que cette anatomie ait été imaginée après coup, pour les expliquer.

Pour ce qui concerne les relations fonctionnelles des deux yeux et la vision binoculaire qui est essentiellement une fonction cérébrale, il est certain que nous ne sommes pas en état d'expliquer ce fonctionnement par nos connaissances anatomiques. Les schémas que Ton nous sert de temps à autre sont enfantins en regard de la complexité des connexions nerveuses que suppose le fonctionnement des deux yeux. Ils sont peut-être plus dangereux que les hypothèses métaphysiques, parce que, tout en étant aussi faux, on a plus de tendance à les prendre pour la réalité.

Cependant un immense progrès vient d'être réalisé dans nos connaissances sur la structure cérébrale. Hamon y Cajal, en démontrant que les prolongements cylindraxiles ou protoplasmiques de toute cellule nerveuse se terminent librement et que, par suite, la conduction de l'influx nerveux se fait par contiguïté, et non par continuité des éléments, a transformé nos idées sur le fonctionnement de l'appareil nerveux. Si les travaux modernes sur la structure de l'appareil cérébro-spinal ne nous permettent pas encore d'établir une relation intime entre l'anatomie et les faits expérimentaux, ils nous laissent entrevoir la possibilité

d'établir cette relation un jour ; ils nous permettent de concevoir comment s'établissent entre la rétine et les centres visuels d'une part, entre l'appareil sensoriel et l'appareil moteur, d'autre part, les connexions multiples et variables suivant le mode d'excitation que suppose le fonctionnement de l'appareil visuel. Ces travaux nous débarrassent de l'ancienne conception où Ton admettait la continuité anatomique des éléments de conduction reliant les appareils périphériques aux centres nerveux, conception qui a sans doute poussé certains physiologistes à nier la possibilité d'expliquer les phénomènes visuels par une disposition organique.

Dans l'état actuel de nos connaissances, à quelles sources devons-nous puiser pour l'étude de la vision ? Il y en a deux qui, bien que différentes, conduisent à des résultats tout à fait concordants. Ce sont Y expérimentation physiologique et Y observation clinique. Nous avons en outre, comme fil conducteur, la doctrine évolutioniste qui ouvre à la physiologie une voie sûre et féconde.

Il est superflu de faire ressortir l'utilité, la nécessité de l'expérimentation physiologique. Je ferai seulement remarquer que si nous devons éviter l'abus des mathématiques, le concours de la physique nous est au contraire indispensable pour cette expérimentation. Il est indispensable non seulement pour la construction et le maniement des appareils que cette étude nécessite, mais parce que le sujet est en quelque sorte commun aux deux branches de la science. Le physiologiste doit connaître le fonctionnement de l'œil comme instrument de physique, il doit connaître les propriétés physiques de l'agent lumineux. D'autre part le physicien ne saurait approfondir les questions relatives à la lumière sans connaître le fonctionnement de l'appareil

visuel. La physique est d'ailleurs la science expérimentale par excellence ; elle maintient le physiologiste dans les habitudes d'esprit qui lui conviennent le mieux pour l'étude des appareils organiques. C'est comme physicien que Helmholtz a rendu de si grands services à l'ophtalmologie, qu'il a découvert l'ophtalmoscope et imaginé l'ophtalmomètre.

L'utilité de l'observation clinique est moins reconnue ; elle n'est pas moins certaine. Je crois même que dans l'étude des appareils sensoriels, son rôle deviendra de plus en plus important, plus important que celui de l'expérimentation physiologique. Charcot a particulièrement insisté sur l'utilité de ce qu'il appelait « l'expérimentation clinique » appliquée à l'étude des fonctions cérébrales. Pour qui sait observer, en effet, la pathologie nerveuse réalise des expériences infiniment plus délicates et instructives que celles du laboratoire. Il suffit de rappeler combien les faits pathologiques ont jeté de lumière sur les fonctions du langage et de l'écriture, sur les différentes espèces de mémoire, pour montrer combien l'observation clinique peut être utile dans l'étude des fonctions les plus élevées du cerveau. Les faits cliniques ont ce double avantage d'être fort instructifs par eux-mêmes et de servir de contreépreuve à l'expérimentation physiologique. Quand les conclusions fournies par ces deux ordres de faits concordent, on est doublement sûr d'être dans la vérité. Or, en ce qui concerne le fonctionnement de la vision, nous espérons montrer que cette concordance est remarquable.

La science ne s'établit que sur les faits, mais l'analyse des faits reste inutile tant qu'elle ne permet pas leur synthèse, tant qu'il ne se dégage pas une conception générale

qui permette de grouper ces faits, d'établir les relations qui les unissent, d'assigner à chacun d'eux sa véritable signification, son rôle dans l'ensemble dont il fait partie.

En physiologie, l'étude des faits a pour but la connaissance des propriétés générales des appareils, propriétés d'où résulte la fonction. C'est seulement lorsque nous connaissons la disposition et le fonctionnement des appareils que les faits trouvent leur signification, que la physiologie devient explicative.

C'est d'après ces principes que cette étude est faite. Je me préoccuperai moins de décrire tous les faits que d'établir les propriétés de l'appareil de la vision qui expliquent les faits et la fonction visuelle. Laissant de côté la réfraction oculaire, où je n'aurais rien d'original à ajouter, j'étudierai d'abord les fonctions de la rétine et la sensibilité visuelle, puis les relations fonctionnelles des deux yeux, comprenant la vision binoculaire, la vision simultanée, la vision alternante. Quelques considérations générales sur les rapports des sens avec le monde physique sont préalablement nécessaires.

LES AGENTS PHYSIQUES ET LE DEVELOPPEMENT DES SENS LA LUMIÈRE ET LE SENS DE LA VUE

Les organes des sens ont pour fonction de nous mettre en relation avec le monde extérieur. Tout appareil sensoriel doit être considéré comme le résultat d'une différenciation de l'appareil de sensibilité générale, représenté dans ce qu'il a de plus élémentaire, chez l'homme, par le toucher.

D'après les idées modernes, issues des travaux de Lamarck et de Darwin sur l'évolution des organismes vivants et leur adaptation au milieu dans lequel ils se développent, cette différenciation a surtout une cause extérieure. Elle est déterminée par les agents physiques qui impressionnent différemment l'organisme sensible, y déterminent des réactions particulières et, finalement, des transformations morphologiques, résultat de l'accumulation des modifications individuelles transmises par hérédité.

Les agents physiques ne pouvant agir chez les animaux primitifs que sur le tégument externe, c'est dans ce tégument que les appareils sensoriels doivent avoir leur origine anatomique. Effectivement, l'embryologie, confirmant la doctrine évolutioniste, nous montre que les appareils sensoriels sont développés aux dépens de Tectoderme. La rétine humaine, partie fondamentale de l'organe de la vue, est une dépendance de l'ectoderme, « un fragment du tégument externe qui, après avoir été enfoui dans la profondeur