Теория физиологии активности Н. А. Бернштейна и его вклад в изучение двигательной функции

.Николай Александрович Бернштейн (1896—1966) заложилосновы современной биомеханики и общей теории управления движениями. В созданном им направлении исследований функций мозга — физиологии активности — воплотился системный подход к изучению поведения человека и животных. Значительное влияние на формирование взглядов Бернштейна оказали идеи И. М. Сеченова и А. А. Ухтомского.

Выбор двигательной функции в качестве основного объекта исследований диктовался не только возможностью количественной оценки движения.^[1] Для ученого важно было не только досконально выяснить биомеханику опорно-двигательного аппарата, но и понять, каким образом мозг управляет движениями. Двигательная функция рассматривалась Бернштейном как важнейшее средство активного взаимодействия организма с окружающей средой (в целях удовлетворения его насущных потребностей: добывания пищи, самосохранения и пр.) и основной способ получения необходимой информации. Объектом исследований не был, как прежде, классический нервно-мышечный ?препарат или движущаяся конечность, им становится человек, имеющий свои цели, потребности, активно строящий и реализующий планы их достижения.

Анализ биомеханики двигательного акта с учетом свойств органа движения показал, что опорно-двигательный аппарат является сложным исполнительным прибором с большим числом степеней свободы. При выполнении определенного движения необходимо исключить избыточные степени свободы ради достижения определенного результирующего действия, т. е. нужно координировать движения. Бернштейн писал: «Координация есть деятельность, обеспечивающая движению его слитность и структурное единство… оно базируется на определенной организации совместного действия нейронов» (7. С. 52). Он отмечал, что даже в простейшем двигательном акте координированно участвуют почти все отделы центральной нервной системы — от спинного мозга до ассоциативных областей коры больших полушарий. Таким образом, для осуществления любого движения необходим определенный набор функциональных блоков, отвечающих за организацию и реализацию двигательной программы.^[2] Схема движения, по Бернштейну, не.

«преформирована» заранее, а складывается по ходу двигательной реакции, так как формируется импульсами, поступающими от той или иной функциональной системы управления данным движением. В процессе становления двигательной реакции происходят непрерывная микроэтапная сенсорная коррекция и постоянная подгонка действия под требуемое конечное выражение. Это достигается путем постоянного поступления информации об эффекте, которая сличается с тем, что должно быть (прогноз результатов действия), и выработкой на основе выявленных рассогласований корригирующих эффекторных сигналов. Идеи Бернштейна, высказанные им в 30-х годах, во многом предвосхитили основные положения кибернетики. Их можно рассматривать .как одну из первых попыток физиологов четко сформулировать понятие об обратной связи, имеющее большое значение для дальнейшего развития знаний о мозге и поведении. Для объяснения двигательных актов Бернштейн вместо понятия рефлекторной дуги использовал понятие рефлекторного кольца, представляя отношения организма со средой как непрерывный циклический процесс.

Органическая слитность движений, их целостная пространственно-временная реализация обусловлены, по мнению Бернштейна, неким моторным образом, или проектом движения в центральной нервной системе. Существование подобных «энграмм движения» доказывается самим фактом существования двигательных навыков и автоматизированных движений.

Бернштейн предположил, что движение направляется «моделью потребного будущего» как одного из существенных звеньев двигательной программы. Залогом получения запрограммированного результата (наиболее существенного и биологически важного для организма) в вероятностно организованной среде является достаточно высокая вариабельность способов его достижения. «Образ потребного будущего» предшествует действию, направляя его в соответствии с настоящим и вероятностным прогнозом развития. Причем он может как осознаваться, так и не осознаваться субъектом. Бернштейн писал: «.. целесообразно спрограммировать действие возможно только на основании определенного образа или модели того, к чему это действие должно привести и ради чего оно предпринимается. Но так как предстоящее может быть расценено или предвидено не иначе, как в порядке вероятностного прогнозирования (удачный термин И. М. Фейгенберга), то ясно, что подход к анализу всех вскрывшихся здесь физиологических процессов должен основываться на теории вероятностей и ее новейших ветвях» (8. С. 476).

Важно положение Бернштейна о том, что приобретение. какого-либо двигательного навыка заключается не в повторении одних и тех же команд, а в выработке умения каждый раз заново решать двигательную задачу (т. е. «повторение без повторения» как принцип обучения). Поэтому суть упражнения состоит не в повторении раз от разу найденного средства (спосо_г са) решения двигательной задачи, а представляет собой развивающийся процесс решения этой задачи, при котором каждый раз (в новых условиях среды) происходят изменение и совершенствование используемых для достижения цели средств.

Таким образом, Бернштейном была создана общая теория движений, согласно которой движение играет определяющую роль в пространственно-временном восприятии среды, в становлении познавательной деятельности человека и его субъективного, личностного статуса. По мнению Бернштейна, из афферентации вырастает субъективное пространство, из пространства-предмет, из предмета — наиболее обобщенные понятия об объектах. Из эффекторики же вырастает субъективное время, из времени — смысловое действование, из последнего на наиболее высоких уровнях—поведение и, наконец, верховный синтез поведения — личность или субъект. При этом Бернштейн подчеркивает, что в «образе потребного будущего», определяющем вектор поведения, важны не физические характеристики, а его смысловая нагрузка, т. е. значение предмета (цели), для организма.

Бернштейна по праву можно назвать создателем оригинального направления в науке — физиологии активности, разработкой которого онзанимался в последние годы жизни, обобщив свои взгляды в «Очерках по физиологии движений и физиологии активности» (1966). Бернштейн считает, что жизнь есть не «уравновешивание со средой», направленное на сохра-* некие гомеостаза, а активное освоение этой среды в целйх осуществления родовой программы развития и насущных задач самообеспечения. С этой точки зрения движение — почти единственная форма жизнедеятельности, с помощью которой орга^ низм не просто реактивно взаимодействует со средой (по принципу «стимул — реакция»), но активно преодолевает сопротивление этой среды ради осуществления намеченных целей. Результат подобных конфликтных взаимоотношений со средой состоит в достижении организмом нового уровня равновесия, которое мыслилось Бернштейном как динамическое состояние.

Вместе с тем Бернштейн отмечал, что степень и характер детерминации поведения меняются на разных уровнях филои онтогенеза. Если простые и не очень важные для организма действия целиком совершаются по жесткой рефлекторной схеме «стимул — реакция» и полностью определяются пусковым стимулом — сигналом, то по мере возрастания сложности двинательной активности, организма (связанной с развитием нервной системы) все более обнаруживается несоответствие афферентной импульсации эффекторному ответу; все более явной становится регулирующая роль некоторого третьего звена — функциональной системы управления движением. За внешним' стимулом (сигналом) сохраняется значение лишь «спусковогокрючка» двигательной реакции, характер которой определяется внутренними мозговыми механизмами. Так в творчестве Бернштейна получили реализацию сеченовские идеи о саморегуляции как основном принципе активного достижения организмом намеченной цели в изменчивой внешней среде.

• [1] Бернштейном были разработаны новые оригинальные методы исследования — кимоциклография, циклограмметрия с последующей математической обработкой результатов наблюдений и др.
• [2] Этим Бернштейн внес вклад в решение проблемы локализации функций. Он считал, что какие-либо функции (речь, моторные действия и т. п.)не могут быть локализованы в определенном участке мозга. Отдельные зо