Созданная им общая теория построения движений изложена в монографии «О построении движений», 1947 г.
психологии. Было найдено более точное описание физиологических и психических механизмов движений, что позволяет нам сегодня говорить не о психомоторике, а о психологии построения движений.
Механизмы организации движений. Существующее в настоящее время в психологии представление о физиологии движений были сформулировано и экспериментально обосновано выдающимся российским ученым Н. А. Бернштейном.
Врач-невропатолог по образованию, физиолог по своим научным интересам, Бернштейн выступал в научной литературе как страстный защитник принципа активности — одного из тех принципов, на которых строится психологическая теория деятельности. В 1947 г. вышла одна из основных книг Бернштейна «О построении движений», которая была удостоена Государственной премии. В этой книге был высказан ряд совершенно новых идей. Одна из них состояла в опровержении принципа рефлекторной дуги как механизма организации движений и замене его принципом рефлекторного кольца.
Объектом изучения Бернштейн сделал естественные движения нормального, неповрежденного организма, и, в основном, движения человека. Главное внимание в исследованиях Бернштейна было уделено трудовым движениям. Для изучения движений ему пришлось разработать специальный метод их регистрации. До работ Бернштейна в физиологии бытовало мнение, что двигательный акт организуется следующим образом: на этапе обучения движению в двигательных центрах формируется и фиксируется его программа; затем в результате действия какого-то стимула она возбуждается, в мышцы идут моторные командные импульсы, и движение реализуется. Таким образом, в самом общем виде механизм движения описывался схемой рефлекторной дуги: стимул — процесс его центральной переработки (возбуждение программ) — двигательная реакция.
Первый вывод, к которому пришел Бернштейн, состоял в том, что на основе такого механизма не может осуществляться хоть сколько-нибудь сложное движение. Если простое движение, например коленный рефлекс, может произойти в ре-
зультате прямого проведения моторных команд от центра к периферии, то сложные двигательные акты, которые призваны решать определенные задачи, так строиться не могут. Главная причина состоит в том, что результат любого сложного движения зависит не только от собственно управляющих сигналов, но и от целого ряда дополнительных факторов, которые вносят отклонения в запланированный ход выполнения движений. В результате конечная цель может быть достигнута только в том случае, если в ход выполнения движения будут постоянно вноситься поправки. А для этого центральная нервная система должна иметь информацию о ходе выполнения движения.
Таким образом, Бернштейн предложил совершенно новый принцип управления движениями, который был назван принципом сенсорных коррекций.
Рассмотрим факторы, которые, по мнению Бернштейна, оказывают влияние на ход выполнения движения. Во-первых, при выполнении движения в большей или меньшей степени возникает явление реактивных сил. Например, если вы сильно взмахнете рукой, то в других частях тела разовьются реактивные силы, которые изменят их положение и тонус.
Во-вторых, при движении возникает явление инерции. Если вы резко поднимете руку, то она взлетает вверх не только за счет тех моторных импульсов, которые посланы в мышцы, но с какого-то момента движется но инерции, т. е. возникают определенные инерционные силы. Причем явление инерции присутствует в любом движении.
В-третьих, существуют определенные внешние силы, которые оказывают влияние на ход выполнения движения. Например, если движение направлено на какой-либо предмет, то оно встречает с его стороны сопротивление. Причем это сопротивление чаще всего оказывается непредсказуемым.
В-четвертых, существует еще один фактор, который не всегда учитывается при начале выполнения движений, — это исходное состояние мышц. Состояние мышцы меняется при выполнении движения вместе с изменением ее длины, а также в результате утомления и других причин. Поэтому один и тот же моторный импульс, достигнув мышцы, может дать совершенно иной результат.
Таким образом, существует целый перечень факторов, оказывающих непосредственное воздействие на ход выполнения движения. Следовательно, центральной нервной системе необходима постоянная информация о ходе выполнения движения. Эта информация получила название сигналов обратной связи. Эти сигналы могут одновременно поступать от мышц в мозг по нескольким каналам. Например, когда мы двигаемся, информация о положении отдельных частей тела поступает от проприоцептивных рецепторов. Однако параллельно информация поступает через органы зрения. Аналогичная картина наблюдается даже при выполнении речевых движений. Человек получает информацию не только от рецепторов, контролирующих движения языкового аппарата, но и через слух. Причем информация, поступающая по разным каналам, должна быть согласованной, иначе выполнение движения становится невозможным.
Таким образом, можно сделать вывод о том, что существует определенная схема осуществления механизмов движения. Она была названа Бернштейном схемой рефлекторного кольца. Эта схема основана на принципе сенсорных коррекций и является его дальнейшим развитием.
В упрощенном виде эта схема выглядит так: из моторного центра (М) в мышцу (рабочую точку мышцы) поступают эффекторные команды. От рабочей точки мышцы идут афферентные сигналы обратной связи в сенсорный центр (3). В ЦНС происходит переработка поступившей информации, т. е. перешифровка ее в моторные сигналы коррекции, после чего сигналы вновь поступают в мышцу. Получается кольцевой процесс управления (рис. 5.3).
Рис. 5.3.Принципиальное различие концепций построения движений на основе рефлекторной дуги и рефлекторного кольца. Объяснения в тексте
В этой схеме рефлекторная дуга выглядит как один из ее частных случаев, когда совершаются движения, не нуждающиеся в коррекции, т. е. движения рефлекторной природы. Позднее Бернштейн детализировал схему рефлекторного кольца. В схеме присутствуют следующие элементы: моторные «выходы» (эффектор), сенсорные «входы» (рецептор), рабочая точка или объект (если речь идет о предметной деятельности), блок перешифровки, программа, регулятор, задающий прибор, прибор сличения.
С наличием большего количества элементов рефлекторное кольцо функционирует следующим образом, В программе записаны последовательные этапы сложного движения. В каждый конкретный момент отрабатывается какой-то частный этап или элемент, соответствующая частная программа запускается в задающий прибор. Из задающего прибора сигналы (SW — «то, что должно быть») поступают на прибор сличения. На тот же блок от рецептора приходят сигналы обратной связи (IW — «то, что есть»), сообщающие о состоянии рабочей точки. В приборе сличения эти сигналы сравниваются, и на выходе из него получаются сигналы рассогласования (ВУ) между требуемым и фактическим положением вещей. Далее они попадают на блок перешифровки, откуда выходят сигналы коррекции, которые через промежуточные инстанции (регулятор) попадают на эффектор (рис. 5.4).
Рассматривая данную схему, необходимо обратить внимание на одну интересную деталь. Рецептор не всегда посылает сигналы на прибор сличения. Бывают случаи, когда сигнал поступает сразу на задающий прибор. Это бывает в тех случаях, когда экономичнее перестроить движение, чем его корректировать. Это особенно важно в экстренных ситуациях.
Помимо рефлекторного кольца Бернштейн выдвинул идею об уровневом построении движений. В ходе своих исследований он обнаружил, что в зависимости от
того, какую информацию несут сигналы обратной связи — сообщают ли они о степени напряжения мышц, об относительном положении частей тела, о предметном результате движения и т. д., — афферентные сигналы приходят в разные чувствительные центры головного мозга и соответственно переключаются на моторные пути на разных уровнях. Причем под уровнем следует понимать буквально «слои» в ЦНС, Так были выделены уровни спинного и продолговатого мозга, уровень подкорковых центров, уровень коры. Каждый уровень имеет специфические, свойственные только ему моторные проявления, каждому уровню соответствует свой класс движений.
Уровень А — самый низкий и филогенетически самый древний. У человека он не имеет самостоя-
Рис. 5.4.Схема рефлекторного кольца по Н. А. Бернштейну. Объяснения в тексте
