Лекція 9

Фізіологія рухів та фізіологія активності

Механізми організації рухів за Н. А. Бернштейном: принцип сенсорних корекцій, схема рефлекторного кільця, теорія рівнів

У цій та наступній лекціях ви познайомитеся з концепцією видатного радянського вченого Н. А. Бернштейна. У нас є ціла низка підстав звернутися до цієї концепції.

У працях Н. А. Бернштейна знайшла блискучу розробку проблема механізмів організації рухів та дій людини.Займаючись цією проблемою, Н. А. Бернштейн виявив себе як психологічно мислячий фізіолог (що буває вкрай рідко). В результаті його теорія та виявлені ним механізми виявилися органічно поєднуються з теорією діяльності, дозволяючи поглибити наші уявлення про її операційно-технічні аспекти.

Але це далеко ще не все. Н. А. Бернштейн виступив у науковій літературі як пристрасний захисник принципу активності - одного з тих принципів, на яких, як ви вже знаєте, спочиває психологічна теорія діяльності. Ми розберемо його ідеї, висловлені у порядку захисту та розвитку цього принципу. Нарешті, теорія М. А. Бернштейна виявиться нам надзвичайно корисною під час обговорення так званої психофізичної проблеми (лекція 13), де йтиметься, зокрема, про можливості та обмеження фізіологічного пояснення в психології.

Микола Олександрович Бернштейн(1896-1966) за освітою був лікар-невропатолог, і в цій якості він працював у шпиталях під час громадянської та Великої Вітчизняної війн. Але найпліднішою виявилася його робота як експериментатора і теоретика в цілій низці наукових галузей – фізіології, психофізіології, біології, кібернетиці.

Це був чоловік дуже різнобічних талантів: він захоплювався математикою, музикою, лінгвістикою, інженерною справою. Проте всі свої знання та здібності він сконцентрував на рішенні головної проблемисвого життя – вивченні рухів людини та тварин. Так, математичні знання дозволили йому стати основоположником сучасної біомеханіки, зокрема, біомеханіки спорту. Практика лікаря-невропатолога забезпечила його великим фактичним матеріалом, що стосується розладів рухів при різних захворюванняхта травмах центральної нервової системи. Заняття музикою дали можливість піддати найтоншому аналізу руху піаніста і скрипаля: він експериментував навіть на собі, спостерігаючи за прогресом своєї фортепіанної техніки. Інженерні знання та навички допомогли М. А. Бернштейну удосконалити методи реєстрації рухів – він створив низку нових технік реєстрації складних рухів. Нарешті, лінгвістичні інтереси, безсумнівно, позначилися стилі, яким написані його наукові праці: тексти М. А. Бернштейна – одні з найпоетичніших зразків наукової літератури. Його мова відрізняється стисненістю, чіткістю і водночас надзвичайною жвавістю та образністю. Звичайно, всі ці якості мови відбивали і якості його мислення.

У 1947 р. вийшла одна з основних книг Н. А. Бернштейна «Про побудову руху», яка була удостоєна Державної премії. На титул книги стояло посвята: «Світлій, незгасаючої пам'яті товаришів, що віддали своє життя в боротьбі за Радянську Батьківщину».

У цій книзі були відображені підсумки майже тридцятирічної роботи автора та його співробітників у галузі експериментальних, клінічних та теоретичних досліджень рухів та висловлено низку абсолютно нових ідей.

Одна з них полягала в спростуванні принципу рефлекторної дуги як механізму організації рухів та заміні його принципом рефлекторного кільця, про що я говоритиму більш докладно. Цей пункт концепції Н. А. Бернштейна містив, таким чином, критику панівної на той час у фізіології вищої нервової діяльності погляду на механізм умовного рефлексу як універсальний принцип аналізу вищої нервової діяльності.

Незабаром для Н. А. Бернштейна настали важкі роки. На організованих дискусіях часом некоректно та некомпетентно виступали колеги і навіть деякі колишні учні Н. А. Бернштейна з критикою нових ідей. У цей важкий для себе період Микола Олександрович не відмовився від жодної ідеї, заплативши за це, як потім з'ясувалося, втратою назавжди можливості вести експериментально-дослідницьку роботу.

Останній період життя Н. А. Бернштейн був зайнятий особливою діяльністю. До нього додому йшли вчені та науковці різних професій: лікарі, фізіологи, математики, кібернетики, музиканти, лінгвісти – для наукових бесід. Вони шукали у нього порад, оцінок, консультацій, нових точок зору. (Про це ви можете докладно прочитати у статті В. Л. Найдіна «Диво, яке завжди з тобою» (79).) Іншу половину дня Н. А. Бернштейн був зайнятий власною науковою, теоретичною роботою – він підбивав підсумки та знову осмислював результати отримані в попередні періоди свого життя.

Вже після його смерті багато хто дізнався, що за два роки до смерті Н. А. Бернштейн сам поставив собі діагноз - рак печінки, після чого знявся з обліку з усіх поліклінік і суворо розписав термін життя, який він теж визначив з точністю до місяця. Він встиг закінчити і навіть переглянути гранки своєї останньої книги «Нариси з фізіології рухів та фізіології активності» (15).

Відомий російський психіатр П. Б. Ганнушкін, характеризуючи один із типів людських особистостей, писав: «Тут можна знайти людей, які займають позиції на тих вершинах царства ідей, у розрідженому повітрі якого важко дихати звичайній людині. Сюди відносяться: уточнені художники-естети... глибокодумні метафізики, нарешті, талановиті вчені-схематики та геніальні революціонери в науці, завдяки своїй здатності до несподіваних зіставлень із безтрепетною відвагою, що перетворюють, іноді до невпізнання, обличчя тієї дисципліни, в якій вони працюють» (25, 386). Читаючи ці рядки, одразу згадуєш Н. А. Бернштейна: саме талановитий вчений-революціонер, який перетворив до невпізнання дисципліну і саме «з безтрепетною відвагою»!

Нині ж розглянемо змістовно деякі основні тези концепції М. А. Бернштейна.

Запорука успіху робіт Бернштейна у тому, що він відмовився від традиційних методів дослідження рухів. До нього рухи, як правило, заганялися в прокрустове ложе лабораторних процедур та установок; при їх дослідженні часто проводилася перерізка нервів, руйнування центрів, зовнішнє знерухомлення тварини (за винятком тієї частини тіла, яка цікавила експериментатора), жаб обезголовлювали, собак прив'язували до верстата тощо.

Об'єктом вивчення Н. А. Бернштейн зробив природні рухи нормального, неушкодженого організму, і переважно руху людини. Отже, відразу визначився контингент рухів, якими займався; це були рухи трудові, спортивні, побутові. Звичайно, знадобилася розробка спеціальних методівреєстрації рухів, що успішно здійснив Бернштейн.

До робіт Н. А. Бернштейна у фізіології існувала думка (яка викладалася і в підручниках), що руховий акт організується так: на етапі навчання руху у рухових центрах формується та фіксується його програма; потім у результаті дії якогось стимулу вона порушується, у м'язи йдуть моторні командні імпульси, і рух реалізується. Таким чином, у загальному вигляді механізм руху описувався схемою рефлекторної дуги: стимул – процес його центральної переробки (порушення програм) – рухова реакція.

Перший висновок, якого прийшов Н. А. Бернштейн, полягав у тому, що так не може здійснюватися скільки-небудь складне рух. Взагалі, дуже простий рух, наприклад колінний рефлекс або відсмикування руки від вогню, може статися в результаті прямого проведення моторних команд від центру до периферії. Але складні рухові акти, які мають вирішити якесь завдання, досягти якогось результату, так будуватися що неспроможні. Головна причина полягає в тому, що результат будь-якого складного руху залежить не тільки від власне сигналів, що управляють, але і від цілого ряду додаткових факторів. Які це фактори, я скажу трохи пізніше, а зараз зазначу тільки їхню загальну властивість: всі вони вносять відхилення в запланований хід руху, самі ж не піддаються попередньому обліку. В результаті остаточна мета руху може бути досягнута, тільки якщо до нього постійно вноситимуться поправки, або корекції. А для цього ЦНС має знати, якою є реальна доля поточного руху. Іншими словами, ЦНС повинні безперервно надходити аферентні сигнали, що містять інформацію про реальний хід руху, а потім перероблятися в сигнали корекції.

Таким чином, Н. А. Бернштейном було запропоновано абсолютно новий принцип управління рухами. Він назвав його принципом сенсорних корекцій,маючи на увазі корекції, що вносяться в моторні імпульси на основі сенсорної інформації про перебіг руху.

А тепер познайомимося з додатковими факторами, які, окрім моторних команд, впливають на перебіг руху.

По-перше, це реактивні сили.Якщо ви сильно змахнете рукою, то в інших частинах тіла розвинуться реактивні сили, які змінять їхнє положення і тонус.

Це добре видно у тих випадках, коли у вас під ногами нетверда опора. Недосвідчений чоловік, стоячи на льоду, ризикує впасти, якщо дуже сильно вдарить ключкою по шайбі, хоча, звичайно, це падіння ніяк не заплановане в його моторних центрах. Якщо дитина залазить на диван і починає з нього кидати м'яч, то мати відразу спускає його вниз; вона знає, що кинувши м'яч, він може сам полетіти з дивана; виною знову будуть реактивні сили.

По-друге, це інерційні сили.Якщо ви різко піднімете руку, вона злітає не тільки за рахунок тих моторних імпульсів, які послані в м'язи, але з якогось моменту рухається за інерцією. Вплив інерційних сил особливо великий у тому випадку, коли людина працює важким знаряддям – сокирою, молотом тощо. Але вони мають місце у будь-якому іншому русі. Наприклад, при бігу значна частина руху ноги, що виноситься вперед, відбувається за рахунок цих сил.

По-третє, це Зовнішні сили.Якщо рух спрямовано об'єкт, воно обов'язково зустрічається з його опором, причому цей опір далеко не завжди передбачувано. Уявіть собі, що ви натираєте підлогу, роблячи ковзаючі рухи ногою. Опір статі в кожен момент може відрізнятися від попереднього, і заздалегідь знати його ви не можете. Те саме при роботі різцем, рубанком, викруткою. У всіх цих і багатьох інших випадках не можна закласти в моторні програми облік зовнішніх сил, що змінюються.

Зрештою, останній непланований фактор – вихідний стан м'яза.

Стан м'яза змінюється по ходу руху разом із зміною його довжини, а також внаслідок втоми. Тому той самий керуючий імпульс, прийшовши до м'яза, може дати зовсім різний моторний ефект.

Отже, дія всіх перерахованих факторів зумовлює необхідність безперервного обліку інформації про стан рухового апарату та про безпосередній перебіг руху. Ця інформація отримала назву "сигналів зворотного зв'язку".До речі, роль сигналів зворотний зв'язок в управлінні рухами, як і завдання управління взагалі, М. А. Бернштейн описав задовго до появи аналогічних ідей у ​​кібернетиці.

Теза про те, що без урахування інформації про рух останнє не може здійснюватися, має значні фактичні підтвердження.

Розглянемо два приклади. Перший я беру із монографії Н. А. Бернштейна (14).

Є таке захворювання – сухотка спинного мозку, при якому уражаються провідні шляхи пропріоцептивної, тобто м'язової та суглобової, а також шкірної чутливості. При цьому хворий має цілком збережену моторну систему: моторні центри цілі, провідні моторні шляху в спинному мозку збережені, його м'язи знаходяться в нормальному стані. Немає лише аферентних сигналів від опорно-рухового апарату. І в результаті руху виявляються повністю засмучені. Так, якщо хворий заплющує очі, то він не може ходити; також із заплющеними очима він не може утримати склянку - той у нього вислизає з рук. Все це відбувається тому, що суб'єкт не знає, в якому положенні знаходяться, наприклад, його ноги, руки або інші частини тіла, рухаються вони чи ні, який тонус і стан м'язів тощо. Але якщо такий пацієнт розплющує очі і якщо йому ще на підлозі креслять смужки, якими він повинен пройти (тобто організують зорову інформацію про його власні рухи), він йде більш менш успішно. Те саме відбувається з різними ручними рухами.

Інший приклад я беру із відносно нових експериментальних досліджень організації мовленнєвих рухів.

Коли людина говорить, то вона отримує сигнали зворотного зв'язку про роботу свого апарату артикуляції у двох формах: у формі тих же пропріоцептивних сигналів (ми маємо чутливі «датчики» в м'язах гортані мови, всієї ротової порожнини) і у формі слухових сигналів.

Взагалі сигнали зворотного зв'язку від рухів часто запаралелені, тобто вони надходять одночасно кількома каналами. Наприклад, коли людина йде, то відчуває свої кроки за допомогою м'язового почуття та одночасно може їх бачити та чути. Так само і в обговорюваному випадку: сприймаючи пропріоцептивні сигнали від своїх мовленнєвих рухів, людина одночасно чітко чує звуки своєї мови. Я зараз доведу, що ті й інші сигнали використовуються для організації мовних рухів.

Сучасна лабораторна техніка дозволяє поставити людину в абсолютно незвичайні умови. Випробуваному пропонують вимовляти якийсь текст, наприклад знайомий вірш. Цей текст через мікрофон подають йому в навушники, але з деяким запізненням; таким чином, випробуваний чує те, що він говорив кілька секунд тому, а те, що говорить у Наразі, він не чує. Виявляється, що у умовах мова людини повністю засмучується; він виявляється нездатним взагалі щось говорити!

У чому тут річ? Не можна сказати, що в описаних дослідах випробуваний позбавлений сигналів зворотного зв'язку: обидва чутливі канали - м'язовий і слуховий - функціонують. Справа все в тому, що по них надходить неузгоджена, суперечливаінформація. Так що на підставі однієї інформації слід виробляти один мовний рух, а на підставі іншої - інший рух. В результаті випробуваний не може зробити жодного руху.

Зауважу, що описаний прийом «збивання» сигналів зворотного зв'язку використовують для виявлення осіб, що симулюють глухоту: якщо людина дійсно не чує, то затримка сигналів зворотного зв'язку слуховим каналом не викликає у нього ніякого розладу мови; якщо ж він лише прикидається нечуючим, цей прийом діє безвідмовно.

Перейдемо до наступного важливого пункту теорії Н. А. Бернштейна - до схеми рефлекторного кільця.Ця схема безпосередньо випливає з принципу сенсорних корекцій та служить його подальшим розвитком.

Розглянемо спочатку спрощений варіант цієї схеми (рис. 6, а).

Є моторний центр (М), з якого надходять ефекторні команди у м'яз. Зобразимо її блоком внизу, маючи на увазі також робочу точку органу, що рухається (Т).Від робочої точки йдуть сигнали зворотного зв'язку сенсорний центр (S); це чутливі або аферентні сигнали. У ЦНС відбувається переробка інформації, що надійшла, тобто перешифровка її на моторні сигнали корекції. Ці сигнали знову надходять у м'яз. Виходить кільцевий процес керування.

Ця схема стане більш зрозумілою, якщо ввести тимчасову розгортку процесу (рис. 6, б).Припустимо, що щойно сказане відноситься до моменту t1;нові ефекторні сигнали призводять до переміщення робочої точки заданою траєкторією (момент t2), і т.д.

Як класична схема рефлекторної дуги співвідноситься з таким «кільцем»? Можна сказати, що вона є приватним, до того ж «виродженим», випадком кільця: за схемою дуги здійснюються жорстко запрограмовані, елементарні короткочасні акти, які не потребують корекцій. Я вже згадувала про них: це рухи типу колінного рефлексу, миготіння і т. п. Зворотна аферентація в них втрачає своє значення, і визначальну роль набуває зовнішнього пускового сигналу (рис. 6, в). Для більшості ж рухів необхідне функціонування кільця.

Тепер звернемося до пізнішого варіанту схеми «кільця» Н. А. Бернштейна; вона більш детально і тому дозволяє набагато повніше уявити процес управління руховими актами (рис. 7).

Є моторні «виходи» (ефект), сенсорні «входи» (рецептор), робоча точка або об'єкт (якщо йдеться про предметну дію) і блок перешифровок. Новими є кілька центральних блоків – програма, що задає прилад та прилад звіряння.

Кільце функціонує в такий спосіб. У програмі записано послідовні етапи складного руху. У кожен момент відпрацьовується якийсь її приватний етап, або елемент, і відповідна приватна програма спускається в прилад.

З приладу, що задає, сигнали надходять на прилад звірення; Н. А. Бернштейн позначає їх двома латинськими літерами SW(від нього. Soll Wert, що означає «те, що має бути»). На той самий блок від рецептора приходять сигнали зворотного зв'язку, що повідомляють про стан робочої точки; вони позначені IW(від нього. Ist Wert, що означає «те, що є»). У приладі звіряння ці сигнали порівнюються і на виході з нього виходять D W,тобто сигнали неузгодженості між необхідним та фактичним станом речей. Вони потрапляють блок перешифровки, звідки виходять сигнали корекції; через проміжні центральні інстанції (Регулятор)вони потрапляють на ефектор.

Розберемо функціонування кільця управління з прикладу якогось реального руху.

Припустимо, гімнаст працює на кільцях. Вся комбінація цілком міститься у його руховій програмі.Відповідно до програми йому потрібно в якийсь момент зробити стійку на руках (до речі, найважчий елемент!).

З програмиспускається в задаючий приладвідповідний наказ, і у ньому формуються сигнали SW,які йдуть на прилад звіряння.Ці сигнали будуть звірятися з аферентними сигналами (IW).Значить, вони повинні мати сенсорно-перцептивную природу, т. е. являти собою образ руху. Такий образ забезпечується насамперед сигналами пропріоцептивної та зорової модальностей; це «картина» стійки і з погляду її загального виду, і з погляду її рухово-технічного складу – положення, частин тіла, центру тяжкості, розподілу тонусу різних м'язів тощо.

Отже, до приладу звіряння надходять і образ руху, і інформація від усіх рецепторів про реалізований рух.

Припустимо, що, виходячи на стійку, спортсмен зробив надто сильний мах і його почало хилити назад - виникає небезпека перекинутися. Що ж тоді відбувається? З приладу звірення надійшли на блок перешифрування сигнали про зайву тягу назад. Ці сигнали ( D W)повідомляють, що не все гаразд, що потрібно надіслати сигнали корекції, що виправляють це положення. Такі сигнали надходять, виправлення відбувається. У наступному циклі кільця знову з'являються сигнали SWі IW.Може виявитися, що D W = 0; це ідеальний випадок. Він означає, що цей елемент виконано і можна перейти до реалізації наступного пункту програми.

На схемі Бернштейна можна бачити одну цікаву стрілку, яка йде від рецептора на прилад, що задає. Вона означає таке: по ходу руху бувають такі ситуації, коли економічніше не давати корекції до поточного руху, а просто перебудувати його, пустити по іншому руслу, тобто змінити його приватну програму. Тоді відповідне рішення приймається в мікроінтервали часу і в цьому виявляється рухова винахідливість організму. Таким чином, може мати місце не тільки спокійний «спуск» приватних програм в пристрій, але і екстрена їх перебудова. Я думаю, що такі приклади ви легко знайдете самі. Таке трапляється в умовах боротьби хижака та жертви, зустрічі боксерів, у спортивних іграх тощо, де ситуація постійно змінюється.

Отже, були розібрані принцип сенсорних корекцій і схема управління по рефлекторному кільцю, що випливає з цього принципу.

Перейду до наступного великого внеску Н. А. Бернштейна – до теорії рівнів побудови рухів

До цієї теорії можна перекинути логічний міст від кільця рефлекторного, якщо звернути спеціальну увагу на якість аферентних сигналів, що надходять від руху.

Спеціально досліджуючи це питання на дуже великому матеріалі із залученням даних філо- та онтогенезу, патології та експериментальних досліджень, Н. А. Бернштейн виявив таке. Залежно від того, яку інформацію несуть сигнали зворотного зв'язку: чи повідомляють вони про ступінь напруги м'язів, про відносне становище частин тіла, про швидкість або прискорення руху робочої точки, про її просторове становище, про предметний результат руху – аферентні сигнали приходять у різні чутливі центри головного мозку і відповідно перемикаються на моторні шляхи різних рівнях.Причому під рівнями слід розуміти буквально морфологічні шари в ЦНС. Так було виділено рівні спинного та довгастого мозку, рівень підкіркових центрів, рівні кори. Але я не зараз вдаватимуся в анатомічні подробиці, оскільки вони вимагають спеціальних знань. Зупинюся лише на короткій характеристицікожного з рівнів, виділених Н. А. Бернштейном, та проілюструю їх на прикладах.

Треба сказати, кожен рівень має специфічні, властиві лише йому моторні прояви, кожному рівню відповідає свій клас рухів.

Рівень А –найнижчий і філогенетично найдавніший. У людини вона не має самостійного значення, зате управляє дуже важливим аспектом будь-якого руху – тонусом м'язів. Він бере участь у організації будь-якого руху разом із іншими рівнями.

Щоправда, є нечисленні рухи, які регулюються рівнем А самостійно: це мимовільне тремтіння, стукіт зубами від холоду та страху, швидкі вібрато (7–8 гц) у фортепіанній грі, тремтіння пальця скрипаля, утримання пози в польотній фазі стрибка та ін.

На цей рівень надходять сигнали від м'язових пропріорецепторів, які повідомляють про ступінь напруги м'язів, а також органів рівноваги.

Рівень У.Бернштейн називає його рівнем синергії.На цьому рівні переробляються в основному сигнали від м'язово-суглобових рецепторів, які повідомляють про взаємне становище та рух частин тіла. Цей рівень, таким чином, відірваний від зовнішнього простору, проте дуже добре «обізнаний» про те, що робиться «в просторі тіла».

Рівень Вбере участь у організації рухів вищих рівнів, і він бере він завдання внутрішньої координації складних рухових ансамблів. До власних рухів цього рівня відносяться такі, що не вимагають обліку зовнішнього простору: вільна гімнастика; потягування, міміка та ін.

Рівень З.Бернштейн називає його рівнем просторового поля.На нього надходять сигнали від зору, слуху, дотику, тобто вся інформація про зовнішній простір. Тому на ньому будуються рухи, пристосовані до просторових властивостей об'єктів – до їхньої форми, положення, довжини, ваги та ін. Серед них усі переміщувальні рухи: ходьба, лазіння, біг, стрибки, різні акробатичні рухи; вправи на гімнастичних снарядах; рухи рук піаніста або друкарки; балістичні рухи - метання гранати, кидки м'яча, гра в теніс та містечка; рухи прицілювання - гра на більярді, наведення підзорної труби, стрілянина з гвинтівки; кидки воротаря на м'яч.

Рівень Dназваний рівнем предметних процесів.Це кірковий рівень, який управляє організацією дій із предметами. Він практично монопольно належить людині. До нього відносяться всі гарматні події, маніпуляції з предметами. Прикладами можуть бути рухи жонглера, фехтувальника; всі побутові рухи: шнурівка черевиків, зав'язування краватки, чищення картоплі; робота гравера, хірурга, годинникара; керування автомобілем тощо.

Характерна риса рухів цього рівня у цьому, що вони узгоджуються з логікою предмета. Це вже не стільки руху, скільки дії;у них зовсім не фіксований руховий склад, або «візерунок», руху, а заданий лише кінцевий предметний результат. І тому рівня байдужий спосіб виконання дії, набір рухових операцій. Так, саме засобами даного рівня Н. Паганіні міг грати на одній струні, коли в нього лопалися решта. Найпоширеніший побутовий приклад – різні способивідкриття пляшки: ви можете вдатися до допомоги штопора, ножа, вибити пробку ударом по дну, проштовхнути її всередину і т. п. У всіх випадках конкретні рухи будуть різні, але кінцевий результат дії – однаковий. І в цьому сенсі до роботи рівня Dдуже підходить прислів'я: «Не миттям, то катанням».

Зрештою, останній, найвищий – рівень Е.Це рівень інтелектуальних рухових актів, насамперед мовних рухів, рухів письма, а також руху символічного, або кодованого, мови – жестів глухонімих, азбуки Морзе. Рухи цього рівня визначаються не предметним, а абстрактним, вербальним змістом.

Тепер зроблю два важливі зауваження щодо функціонування рівнів.

Перше: у створенні складних рухів беруть участь, зазвичай, відразу кілька рівнів –той, на якому будується цей рух (він називається ведучим), і всі рівні, що нижче.

Наприклад, лист – це складний рух, у якому беруть участь усі п'ять рівнів. Простежимо їх, рухаючись знизу нагору.

Рівень Азабезпечує насамперед тонус руки та пальців.

Рівень Внадає рухам листа плавну округлість, забезпечуючи скоропис. Якщо перекласти ручку, що пише, в ліву руку, то округлість і плавність рухів зникає: справа в тому, що рівень. Відзначається фіксацією «штампів», які виробилися в результаті тренування і які не переносяться на інші рухові органи (цікаво, що при втраті плавності індивідуальні особливості почерку зберігаються і в лівій руці, тому що вони залежать від інших, більш високих рівнів). Отже, цим способом можна вичленувати внесок рівня Ст.

Рівень Dзабезпечує правильне володіння ручкою, нарешті, рівень Е –смисловий бік листа.

Розвиваючи це положення про спільне функціонування рівнів, Н. А. Бернштейн приходить до наступного важливому правилу: у свідомості людини представлені ті компоненти руху, які будуються на провідному рівні;робота нижчележачих, або «фонових» рівнів, як правило, не усвідомлюється.

Коли суб'єкт викладає на папері свої думки, він усвідомлює сенс листи: провідним рівнем, у якому будуються його графічні руху, у разі є рівень Є.Що ж до особливостей почерку, форми окремих літер, прямолінійності рядків тощо., усе це у його свідомості практично немає.

Другезауваження: формально один і той ж рух може будуватися на різних провідних рівнях.

Проілюструю це наступним прикладом, запозичуючи його в Н. А. Бернштейна. Візьмемо круговий рух руки; воно може бути отримано на рівні А:наприклад, при фортепіанному вібраті кисть руки і суглоби пальців описують маленькі кругові траєкторії. Круговий рух можна побудувати і на рівні В,наприклад, включивши його як елемент у вільну гімнастику.

На рівні Збудуватиметься круговий рух при обведенні контуру заданого кола. На рівні предметної дії Dкруговий рух може виникнути при зав'язуванні вузла. Зрештою, на рівні Етакий самий рух організується, наприклад, при зображенні лектором кола на дошці. Лектор не дбає, як дбав би вчитель малювання, про те, щоб коло було метрично правильним, для нього достатньо відтворення смислової схеми.

А тепер постає питання: чим же визначається факт побудови руху на тому чи іншому рівні? Відповіддю буде дуже важливий висновок М. А. Бернштейна, який дано вище: провідний рівень побудови руху визначається змістом,або завданням,руху.

Яскрава ілюстрація цього становища міститься у дослідженні А. М. Леонтьєва та А. В. Запорожця (59). Працюючи у роки Великої Великої Вітчизняної війни над відновленням рухів руки поранених бійців, автори виявили наступний чудовий факт.

Після періоду лікувальних вправ з пораненим проводилася проба з'ясування, наскільки функція руки відновилася. Для цього йому давалося завдання «підняти руку якнайвище». Виконуючи її, він піднімав руку лише до певної межі – діапазон рухів був дуже обмежений. Але завдання змінювалося: хворого просили «підняти руку до зазначеної позначки на стіні», і тоді виявлялося, що він може підняти руку на 10-15 см вище. Нарешті, знову змінювалося завдання: пропонувалося "зняти капелюх з гачка" - і рука піднімалася ще вище!

У чому тут річ? Справа в тому, що в усіх випадках рух будувався на різних рівнях: перший рух («якнайвище») – в координатах тіла, тобто на рівні В;друге («до цієї позначки») – на рівні З,тобто в координатах зовнішнього простору; нарешті, третє («зніміть капелюх») – на рівні D). Виявлялася зміна рівнів у тому, що рух набував нових характеристик, зокрема здійснювався з дедалі більшою амплітудою.

Аналогічні факти відомі тепер у великій кількості. Наведу ще один приклад наших власних досліджень, що відносяться до рухів очей (29).

Людські очі, як відомо, дуже рухливі, та його рухи дуже різноманітні. Серед цих рухів є такі, які суб'єкт не помічає; їх не можна помітити також, дивлячись у вічі іншої людини з боку; це – мимовільні мікрорухи очей.Вони відбуваються і тоді, коли людина, як їй здається, нерухомо дивиться на точку, тобто фіксує її поглядом. Для виявлення цих рухів доводиться вдаватися до дуже тонких та точних методів реєстрації.

За допомогою таких методів давно було виявлено, що при фіксації точки ока здійснюють рухи трьох різних типів: тремор з дуже великою частотою, дрейфи та стрибки, які зазвичай повертають око, що змістилося в результаті дрейфу, на точку, що фіксується. Кожен із цих типів рухів має параметри: частоту, амплітуду, швидкість та інших.

Факт, який вдалося встановити нам, у тому, що з зміні завдання істотно змінюються всі параметри перелічених рухів очей. Наприклад, в одному випадку випробуваному пропонувалося "просто дивитися" на світлову точку, в іншому - "виявляти моменти, коли змінюватиметься її колір".

Зауважте, завдання змінювалося, здавалося б, дуже мало: у другому випадку, як і в першому, випробуваний повинен був фіксувати крапку, щоб не пропустити зміну кольору. Проте зміна мети (сенсу) фіксації призводила до змін фіксаційних рухів: іншим ставав частотний спектр тремору, швидкість дрейфів зменшувалася, стрибки відбувалися рідше і з меншою амплітудою.

Подібні факти, як і загальний висновок із них, чудові тим, що показують вирішальний вплив такої психологічної категорії, як завдання,або ціль,руху на організацію та перебіг фізіологічних процесів.

Цей результат став великим науковим внеском

Н. А. Бернштейна у фізіологію рухів.

Приблизно в той же час, тобто в середині 30-х років наявність сигналів зворотного зв'язку в контурі управління фізіологічними актами було описано іншим радянським фізіологом, П. К. Анохіним, під назвою «афферентація, що санкціонує» (7).

Для пояснення цього моменту зручно доповнити схему Н. А. Бернштейна відповідною стрілкою (DW = 0 на рис. 7).

Теорія рівнів побудови рухів. Н. А. Бернштейн та спрямованість коригування собаки дресирувальником

Короткий виклад теорії рівнів побудови рухів. По Ю. Б. Гіппенрейтер із книги «Вступ до загальної психології»

Проводячи свої дослідження, Н. А. Бернштейн виявив таке. Сигнали зворотного зв'язку повідомляють у головний мозок велика кількістьрізноманітної інформації. Вони повідомляють про рівень напруги м'язів, про відносне становище частин тіла, про швидкість або прискорення робочої точки, про її просторове становище, про предметний результат руху. Залежно від того, яку інформацію несуть сигнали зворотний зв'язок: аферентні сигнали входять у різні чутливі центри мозку і відповідно переключаються на моторні шляху різних рівнях.

Причому під рівнями слід розуміти буквально морфологічні шари в Центральній Нервовій Системі. Кожен рівень має специфічні, властиві йому моторні прояви, кожному рівню відповідає свій клас рухів.

Не вдаючись у анатомічні подробиці локалізації рівнів, опишемо просто, який клас рухів відповідає якомусь рівню.

Рівень А - Найнижчий і найдавніший. Завідує дуже важливим аспектом рухів тонусом м'язів.Бере участь у організації будь-якого руху разом із іншими рівнями.

Рівень В–рівень синергійна цьому рівні переробляються сигнали від м'язово-суглобових рецепторів, які повідомляють про взаємне становище та рух щодо один одного частин тіла. Цей рівень відірваний від зовнішнього простору, проте добре обізнаний про те, що робиться "у просторі тіла".Приймає велику участь у організації рухів вищих рівнів, і він бере він завдання внутрішньої координації складних рухів. До власних рухів цього рівня відносяться такі, які не вимагають обліку зовнішнього простору, потягування, міміка, вільна гімнастика, наприклад, присідання.

Рівень З - на нього надходить інформація про зовнішньому просторі. На ньому будуються рухи, пристосовані до просторових властивостей об'єктів – їхній формі, становищу, довжині, вазі та ін. Ходьба, біг, стрибки, вправи на гімнастичних снарядах, рухи прицілювання, кидки м'яча тощо.

Рівень D – названий рівнем предметних дій. Це кірковий рівень, який управляє організацією дій із предметами. До нього відносяться всі гарматні дії (використання знарядь праці, інструментів). Приклади шнурування черевиків, чищення картоплі, фехтування, жонглювання, робота хірурга тощо.

Рівень Е -це рівень інтелектуальних рухових актівв. Мовні рухи, рухи письма, азбуки Морзе, жести глухонімих. Рухи цього рівня визначаються абстрактним, вербальним змістом.

Функціонування рівнів.

1. У організації складних рухів беруть участь, зазвичай, кілька рівнів – той у якому будується цей рух (він називається провідним), і всі рівні.
2. У свідомості людини представлені ті компоненти руху, які будуються на провідному рівні.
3. Формально один і той самий рух може будуватися, на різних провідних рівнях або інакше кажучи використовуватися для своїх цілей різними рівнями.
4. Провідний рівень визначається змістом чи завданням руху.

Наприклад, лист цей складний рух, у якому беруть участь усі п'ять рівнів.

Рівень А – забезпечує тонус руки та пальців.

Рівень – надає рухам плавну округлість, забезпечує скоропис.

Рівень З – організує відтворення геометричної форми букв, рівне розташування рядків на папері.

Рівень D – забезпечує правильне володіння ручкою.

Рівень Е – забезпечує смисловий бік листа.

На цьому я закінчую цитувати Ю. Б. Гіппенрейтер і переходжу до своїх міркувань.

Принцип рефлексу та принцип сенсорних корекцій

Поставимо питання, чи є в організації поведінки, і зокрема руху, місце рефлексу або доля принципу рефлексу, це найпростіші рухи типу рефлексу моргання і колінного рефлексу.

Відомо, що рефлекси бувають як рухові, а й емоційні. Наприклад, якась музика викликала певний спогад і в людини змінилося настрій. Це може бути навіть не цілісна мелодія, а просто звук чи запах, чи якась обстановка, чи якась манера розмови у співрозмовника. Ця зміна відбувається швидко, часто не усвідомлюється і дуже часто не підконтрольна спробам її не допустити.

Інший приклад, людина не хоче їсти, але проходить повз кафе або намети і запах або вид їжі включає бажання поїсти. Стимул викликав мотиваційне збудження. Іноді настільки сильне, що людина не в змозі з нею боротися.

Ще приклад, якщо поміняти місцями вимикачі світла туалету та ванної кімнати, то, навіть усвідомлюючи, що треба натискати на інший вимикач людина якийсь час простягатиме руку на старе місце.

Що, як не принцип рефлексу? І що таке рефлекс з погляду обробки інформації та прийняття рішення.

Для адекватної поведінки необхідно враховувати всю інформацію, що входить, і розглядати всі варіанти реагування. Але це неможливо, тому й утворюються стереотипи сприйняття, стереотипи мислення, стереотипи дії задля економії часу і сил.

Якщо стереотипна поведінка (сприйняття, мислення, дія) не веде до катастрофічних результатів, а призводить до більш менш прийнятного результату, то ми задовольняємося тим, що є, а не найкращим варіантомякий нам не знайомий і навіть не спадає на думку.

Фактично рефлекс це скорочення шляху та часу обробки інформації, внаслідок попереднього досвіду відбувається прийняття на віру, що на цей стимул не думай, прикидай варіанти не прикидай, є тільки один адекватний спосіб реагування. Відбувається автоматичне реагування без урахування всіх супутніх причин.

Асоціативний зв'язок, це ніби закостенілий уламок колишнього досвіду. Також як скелет допомагає тілу, а й ставить свої обмеження пластичності цього тіла, так і вкраплення рефлекторних з'єднань спрямовують та прискорюють прийняття рішення будь-яким рівнем.

І наявність жорстких елементів (рефлексів) не скасовують гнучкість і пластичність усієї поведінкової системи, заснованої на принципі сенсорних корекцій. Якщо цих жорстких елементів не буде, ухвалення рішення може затримуватися на такий термін, що буде реагувати вже пізно. Якщо цих жорстких елементів буде занадто багато, реагування буде швидким, але часто неадекватним обставинам.

Отже, можна дійти невтішного висновку, що з управління системою необхідно вбудувати автоматизми в правильно обрані рівні, те щоб ці рефлекси гарантовано направили обробку і прийняття рішення у потрібне русло з виходом запланований спосіб реагування.

Застосування в оцінці дресирувального ситуації теорії рівнів побудови рухів

Наприклад, навчаємо собаку, виконувати укладання з положення стояти. Мета навчити її лягати без просування. Як завжди це відбувається.

Собака чує команду і переминається з ноги на ногу або раптом їй заманулося почухатися і понюхати травинку. Коротше, вона бродить довкола дресирувальника потім сама або внаслідок дії лягає сікось навскіс. Яка там робота з просуванням собаки вперед, коли вона просто лягла і впала на бік або згорнулася клубочком і вирішила поспати. Що тут відбувається? Собака перебирає можливі варіанти своїх переміщень у просторі. Намагається займатися попутно спілкуванням з іншим собакою з групи, лягати так, щоб залізти іншому собаці під хвіст і господар-дресирувальник дивиться на все це неподобство в повній впевненості, що він дресирує собаку. Собака ж ліг, отже, дресирування відбулося. А те, що укладання собаки, це так, супутня обставина її переміщень у просторі (рівень З), розгризання палички (рівень D) або облизування господаря з проханням відстати і не заважати жити (рівень Е), це все в розрахунок не приймається.

Що повинен робити дресирувальник, коли відпрацьовується правильна техніка укладання собаки із положення стояти?

Забезпечити вплив на рівні В. Поводком і ласощами змушувати собаку лягати вниз і назад, так щоб відбитки її лап не зміщувалися, де стояла там і лягла. Нехай їй буде складно, швидше зрозуміє, що робити.

Коли дресирувальник повинен забезпечувати корекцію руху собаки?

З самого початку. Якщо собака в положенні стояти, перш ніж лягти робить крок уперед, нічого на це дивитися. Такий собака вже свідомо ляже з просуванням. Потрібно запобігати її кроку вперед своєчасною корекцією.

Яке завдання має вирішувати дресирувальник?

Формувати автоматизм укладання на рівні В. Позначити як єдине можливий спосібукладання з цілком певним положенням ніг щодо тіла та одне одного. Вимагати тільки такого виконання, привертаючи тим самим увагу собаки до внутрішньої координації частин тіла.

Таким чином, ми бачимо доцільність, для дресирувальника, ясно розуміти на якому рівні в даний момент будується поведінка собаки і чи підходить він для вирішення дресирувального завдання чи ні.

Звичайно, можна бути уважним та вимогливим до собаки, не маючи жодного уявлення про рівні побудови руху.

Тим не менш, видається, що знання про них буде якоюсь картою і опорними знаками, які дозволять дресирувальнику точніше оцінювати поведінку собаки і свої дії.

Список послуг нашого проекту

Наш проект динамічно розвивається, і ми постійно розширюємо список послуг, що надаються, а також покращуємо якість нашої роботи.

Як дістатися до нас?

Наші об'єкти знаходяться за кілька хвилин їзди від МКАД. Також до нас ходять автобуси від різних станцій метро.

Рівні побудови руху - Своїми дослідженнями Н. А. Бернштейн (1896-1966) показав і довів, що рухова діяльність здійснюється не через рефлекторну дугу (як це вважав Павлов та його послідовники), а за допомогою так званого рефлекторного кільця (завдяки наявності зворотного зв'язку). Це дозволило Бернштейну побудувати обґрунтовану та доведену теорію рівневої побудови рухів.

Основні ідеї

1. У організації конкретного руху зазвичай бере участь відразу кілька рівнів: той, у якому будується рух і все нижележащие. В якомусь сенсі це схоже на військову операцію: загальний хід її та завдання визначаються на одному з рівнів командування, у реалізації операції зазвичай бере участь цей рівень та нижчі, закінчуючи виконавцями (солдатами).

2. Один і той же рух може будуватися на різних провідних рівнях (ініціюватись різними рівнями), з різною якістювиконання, але все ж таки те саме. Біг, наприклад, може будуватися лише на рівні C, D чи E. У першому випадку особливості бігу майже контролюються свідомістю, у ньому відбивається просте "бігу" чи "бігу туди-то". У другому та третьому випадках контроль свідомості за процесом бігу значно вищий: контролюються конкретні особливості бігу, зв'язок з якимись предметами (наприклад футбольним м'ячем) або навіть використання бігу не для переміщення у просторі, а для якихось складних завдань (наприклад, тренер може зобразити своїм бігом як бігає якась інша людина, врешті-решт бігом можна - якщо дуже захочеться - навіть передавати азбуку Морзе).

3. Рівні побудови руху мають "постійне місце прописки" в окремих "шарах" центральної нервової системи, в якій виділяються рівні спинного мозку, довгастого, підкіркових центрів, кори. Кожен рівень пов'язаний зі специфічними, що філогенетично склалися моторними проявами, кожному рівню відповідає свій клас рухів.

Рівень A

Рівень тонусу. Найнижчий і філогенетично найстародавніший (його коріння треба шукати в далекому минулому, коли живе ще тільки навчилося рухатися). Людина відповідає за тонус м'язів. На цей рівень надходять сигнали від м'язових пропріорецепторів, що повідомляють таким чином ступінь напруги м'язів. Типовий самостійний прояв цього рівня - тремтіння тіла від холоду чи страху.

Рівень B

Рівень синергії. Приймаючи інформацію з рівня A, а також "установки" з рівнів вище, цей рівень організує роботу "тимчасових ансамблів" (синергій). Тобто основне завдання цього рівня – координація напруги окремих м'язів. Типовий самостійний прояв цього рівня - потягування, мимовільна міміка, прості рефлекси (наприклад, відсмикування руки від гарячого).

Рівень C

Рівень просторового поля. Рівень C отримує інформацію від рівня B, "установки" від рівнів вище, а також - що дуже важливо - збирає всю доступну інформацію від органів почуттів про зовнішній простір. На цьому рівні будуються прості, безпредметні рухи у просторі. Біг, розмахування руками – типові самостійні прояви.

Рівень D

Рівень предметних процесів. Локалізація його вже в корі мозку. Він відповідає за організацію взаємодії із предметами. У тому числі на цьому рівні в результаті досвіду відкладаються уявлення про основні фізичні характеристики навколишніх предметів. Велике значення функціонування цього рівня має поняття мети, тобто бажаного становища предметів у результаті дії.

Рівень E

Рівень інтелектуальних рухових актів Найвищий рівень. До цього рівня належать такі рухи як мовленнєві, лист, символічна чи кодована мова. У якомусь сенсі цей рівень можна було б назвати "безпредметним", тому що на відміну від рівня D тут рухи визначаються не предметним, а абстрактним змістом. Якщо, наприклад, людина пише записку своєму знайомому, то фізично він має контакт лише з папером і олівцем, але та лінія, яка утворюється на папері, визначається цілою плеядою абстрактних смислів: уявленням про відсутню людину, про її особистісні особливості, про цілі та завдання щодо цієї людини, про можливість реалізувати ці цілі та завдання через лист, а також іншими смислами.