6- Le temps de réaction, qu'est-ce que c'est ?

Définition du temps de réaction:

Le temps de réaction est la durée qui sépare une stimulation d’une réponse.

Une réaction ne doit pas être confondue avec un réflexe : la réaction est en effet un acte volontaire alors que le réflexe est totalement involontaire.

Le temps mesuré est court mais variable. Il nous renseigne sur le parcours effectué par le message nerveux : perception du message, intégration, élaboration d’une réponse. On distingue ainsi trois types de temps de réaction :

• le temps de réaction simple : temps entre un stimulus simple et une réaction attendue. La réponse étant attendue, la réponse motrice se met en place avant l'apparition du stimulus et "n'attend" qu'un déclencheur.
• le temps de réaction de choix, ou temps de réaction complexe: temps entre l’application de 2 stimuli et la mise en place d’une réponse inféodée au stimulus. Dans ce cas, la préparation de la réponse motrice se met en place qu’après apparition du double stimulus.
• le temps de réaction semi complexe: temps entre un stimulus demandant un traitement et une réponse attendue.

Lorsqu'on utilise le logiciel Réaction, les tests d'apparition mesurent un temps de réaction simple puisque la réponse est toujours la même: appuyer sur la touche Entrée de l'ordinateur. Les tests de comparaison et "1 dans X" permettent de mesurer un  temps de réaction semi complexe.

La différence de temps de réaction entre ces tests reflètent une différence de complexité du processus de traitement cérébral. Les modalités du traitement de l'information par le cerveau dans le cadre de l'utilisation du logiciel Réaction sont abordées dans le paragraphe suivant.

  Traitement de l'information lors de stimuli visuels

Perception du stimulus

Dans le cas du logiciel Réaction les stimuli sont des images, une ou deux simultanément.

La perception de la stimulation se fait par les cellules photoréceptrices de la rétine: cônes et batonnets. Elles transmettent immédiatement un influx nerveux aux cellules bipolaires et ganglionnaires qui réalisent un premier traitement de l'information visuelle.

Suite à la stimulation du photorécepteur, l’influx nerveux créé traverse donc deux synapses. Au final, ce sont les axones des neurones ganglionnaires P et M qui se regroupent dans les nerfs optiques et transfèrent l’information au cerveau. Ce sont les cellules P qui sont responsables de la vision des couleurs et des formes de part leur fonctionnement ON/OFF.

 Transmission du message nerveux aux corps genouillés latéraux

Ces axones font à nouveau synapse dans les corps genouillés latéraux. A ce niveau, trois types cellulaires interviennent : les cellules M, les cellules P et les cellules K. Dans le cas du traitement d’images fixes colorées, ce sont les cellules P qui sont sollicitées.

 Transmission du message nerveux aux aires visuelles

Ces cellules vont transmettre les informations correspondantes aux aires visuelles primaires (V1) puis vers les aires visuelles secondaires ou aires psycho visuelles (V2) qui donnent du sens aux informations reçues. L'information arrive 50ms après la stimulation.

Les informations sont transmises aux aires V3 et V4 (voies ventrales) qui réalisent la synthèse des informations (couleur, forme…) Ces aires sont effectivement spécialisées dans la reconnaissance de formes complexes. Les informations sont alors transmises vers les aires visuelles temporales.

Ces aires visuelles temporelles vont se charger à la fois de la reconnaissance mais également du traitement de l'information avant réponse motrice, on parle d'étape décisionnelle.

C'est la complexité du traitement qui allonge d’autant le temps de traitement et allonge de ce fait le temps de réaction pour chaque test. Pour des tests comme "1 dans X", l'étape décisionnelle, c'est à dire le lancement d'une réponse motrice ou son inhibition, se fait après 150ms. Elle est plus courte pour le test d'apparition et plus longue pour le test de comparaison.

Elaboration de la réponse motrice

Une fois l'étape décisionnelle réalisée, l'information transmise aux aires prémotrices et aires motrices permet la propagation du message moteur vers les muscles de l’avant bras et de la main.

La réponse motrice peut alors avoir lieu. 

 Des études actuellement réalisées (2) montrent que la réponse motrice garde une grande uniformité de temps, quelque soit le test. Dans le cas de test réalisés avec une réponse motrice de la main, ce temps de réponse motrice a été évalué à 70 ms.

A contrario, c'est ce temps de réponse motrice qui diffèrerait entre les individus lents et les individus rapides (2).

Le temps de réaction à une stimulation visuelle, étape par étape. 

 La mesure du temps de réaction est donc un moyen de mettre en évidence les processus de traitement cérébral de l'information visuelle.

Dans son utilisation en classe, il se heurte à la réalisation d'une mesure la plus juste possible avec le matériel utilisé. Par ailleurs, les résultats obtenus nécessitent un traitement statistique, avant leur analyse expérimentale dans le cadre des sciences de la vie.

 Bibliographie:

1* Robert Rigal, septembre 2005, Motricité humaine, PUQ, ISBN, 2 7605 1195 0 D1196N

2* Bernard Renaud, mars 2004, L'imagerie fonctionnelle electrique et magnetique: ses applications en sciences cognitives, editions Hermes, ISBN:2-7462-0837-7.

Chapitre Perception, Décision et Attention Visuelles : Ce que les potentiels évoqués nous apprennent sur le fonctionnement du système visuel. de Rufin VanRullen.