Бернштейн движение и модель будущего. Человек, разгадавший тайну живого движения

Все действия человека выражаются в движениях.

Движение - комплекс психофизиологических функций, реализуемых динамическим аппаратом человека.

Благодаря движениям, человек воздействует на мир и его изменяет, но изменяются и сами движения.

Рубинштейн подчёркивает: движения человека являются способностью осуществления действия, направленного на разрешение определённой задачи. Характер или содержание задачи определяет движение.

Со времён Сеченова выделяют произвольные и непроизвольные.

Основные свойства движения:

  1. Скорость;
  2. Сила;
  3. Темп
  4. Ритм
  5. Точность и меткость
  6. Пластичность и ловкость

Виды движения

Рубинштейн выделяет 6 видов движений:

  1. Движение позы (мышечного аппарата) - статические рефлексы, которые обеспечивают поддержание и изменение в позе тела;
  2. Движение локомации (связано с передвижением) - особенности выделяют в походке и осанке;
  3. Выразительные движения лица и всего тела (мимика и пантомимика);
  4. Семантические движения (например, снятие шляпы, рукопожатие);
  5. Речь как моторная функция (динамика, ритмика, интонация, ударение);
  6. Рабочее движение - движения, которые существуют в различных видах трудовых операций.

разработал проблему механизмов организации движений и действий человека. До него существовала классическая физиология. Бернштейн создал неклассическую физиологию.

Отличие классической от неклассической физиологии:

  1. Классическая физиология опирается на механизм модели S-R;
  2. Классическая физиология - это физиология животных, где способствовал принцип реактивности. Она мало соприкасалась с практикой. Неклассическая физиология обратилась к изучению человека. Объектом изучения были естественные движения нормального неповреждённого организма.
  3. В основе физиологии Бернштейна лежал принцип целостности. Он спорил с Павловым, что рефлекс - это не элемент действия, а элементарное действие, целостный акт, который начинается и продолжается до завершения.
  4. Принципу реактивности Бернштейн противопоставлял принцип активности. То есть все процессы рецепции (принятие энергии) и центры, перерабатывыющие информацию - это проявление активности.

В 1947 году выходит книга «О построении движения» .

В 1966 году, в год смерти Александра Николаевича Бернштейна , была издана последняя его книга «Очерки по физиологии движений и физиологии активности» , где изложена его концепция.

Понятие «модель потребного будущего»

Александр Николаевич Бернштейн ввёл понятие «модель потребного будущего», рассматривая её как одну из форм отображения живым организмом мира. Второй формой является отражение прошлого и настоящего. Наряду с этим мозг «отражает» (конструирует) ситуацию предстоящего, не ставшую ещё действительностью, которую его биологические потребности побуждают реализовать. Только уяснившийся образ потребного будущего может послужить основанием для оформления задачи и программирования её решения.

В отличие от модели ставшего модель будущего имеет вероятностный характер.

Принцип сенсорных коррекций

Бернштейн предложил совершенно новый принцип управления движениями, назвав его принципом сенсорных коррекций. Имеется в виду, коррекции, вносимые в моторные импульсы на основе сенсорной информации о ходе движения. Результат любого сложного движения зависит не только от собственно управляющих сигналов, но и от целого ряда дополнительных факторов. Общее свойство этих факторов - вносить изменения в запланированных ход движений. Движение, даже самое элементарное, всегда строится «здесь и теперь», а не следует автоматически - каждый раз одно и тоже - вслед за вызвавшим его стимулом.

Окончательная цель движения может быть достигнута, только если в него постоянно будут вноситься поправки (коррекции). ЦНС должна знать, какова реальная судьба текущего движения, то есть в неё должны непрерывно поступать афферентные сигналы, содержащие информацию о реальном ходе движения, а затем перерабатывать в сигналы коррекции.

Факторы, влияющие на ход движения:

  1. Реактивные силы - непроизвольные реакции, возникающие в системах мышц, сухожилий, костей и так далее. Если сильно взмахнуть рукой, то в других частях тела разовьются реактивные силы, которые изменят их положение и тонус. Например, если ребёнок залезает на диван и начинает бросать мяч с него, то, бросив мяч, он сам может слететь с дивана.
  2. Инерционные силы - если резко поднять руку, то она взлетит на только за счёт тех моторных импульсов, которые посланы в мышце, но с какого-то момента будут двигаться по инерции (то есть дольше, чем это нужно).
  3. Внешние силы (внешнее сопротивление) - это препятствия, которые могут встать на пути выполняемой программы. Если движение направлено на объект, то оно обязательно встречается с его сопротивлением, которое причём не всегда предсказуемо.
  4. Исходное состояние мышцы - (это положение руки, степень сокращения мышцы и т. п.) состояние меняется по ходу движения вместе с изменением её длины, а так же в результате её утомления и т. п. Поэтому один и тот же управляющий импульс, придя к мышце, может дать совершенно разный моторный эффект.

Действие всех названных факторов обуславливают необходимость непрерывного учёта информации о состоянии двигательного аппарата и о непосредственном ходе движения. Эта информация получила название «сигналы обратной связи» . Сигналы обратной связи от движений часто запараллелены, то есть поступают одновременно по нескольким каналам. Например, когда человек идёт, то ощущает свои шаги с помощью мышечного чувства и одновременно может их видеть и слышать.

Уровни построения движений

Бернштейн - создатель теории уровней построения движений. Им было обнаружено, что в зависимости от того, какую информацию несут сигналы обратной связи, афферентные сигналы приходят в разные чувствительные центры головного мозга и соответственно переключаются на моторные пути на разных уровнях.

Под уровнем следует понимать морфологические «слои» в ЦНС. Так были выделены уровни спинного и продолговатого мозга, уровень подкорковых центров, уровни коры.

Каждый уровень имеет специфические, свойственные только ему моторные проявления, реализует свой класс движений.

Уровень А - самый низкий и филогенетически самый древний (руброспинальный) . На этот уровень поступают сигналы от мышечных проприорецепторов (рецепторов, находящихся в мышцах тела), сообщающих о степени напряжении мышц, а так же от органов равновесия.

Уровень А участвует в организации любого движения совместно с другими уровнями и почти никогда не бывает ведущим у человека . Есть движения, которые регулируются уровнем А самостоятельно: непроизвольная дрожь, стук зубами от холода и страха, дрожание пальца скрипача и так далее.

Уровень В - Бернштейн называют уровнем синергий (от греч. вместе действующий; синергисты - мышцы, действующие совместно для осуществления одного определённого движения). По названию анатомического субстрата его называют таламо-паллидарным . На этом уровне перерабатываются сигналы от мышечно-суставных рецепторов, которые сообщают о взаимном положении и движений частей тела.

Уровень В участвует в организации движений более высоких уровней, беря на себя задачу внутренней координации, высокослаженных движений всего тела. Он отвечает за автоматизацию различных двигательных навыков, выразительную мимику и пантомические движения, выразительно окрашенные . К собственным движениям этого уровня относят такие, которые не требуют учёта внешнего пространства: вольная гимнастика, потягивание, мимика и др.

Уровень С - Бернштейн называет уровнем пространственного поля. По названию анатомического субстрата - пирамидно-стриальный . На него поступают сигналы от зрения, слуха, осязания, то есть вся информация о внешнем пространстве . Это все переместительные движения: ходьба, лазанье, бег, прыжки, различные акробатические движения, броски мяча, игра в теннис, движения прицеливания (игра на бильярде, наводка подзорной трубы).

Уровень D - уровень предметных действий . Это корковый уровень . По названию анатомического субстрата - теменно-премоторный . Он заведует организацией действий с предметами и специфичен для человека . К нему относятся все орудийные действия, все бытовые движения, работа, управление автомобилем . Движения этого уровня сообразуются с логикой предмета. Это уже не сколько движения, сколько действия. В них не фиксирован двигательный состав, а задан конечный результат. Для этого уровня безразличен способ выполнения действия, набор двигательных операций . Например, бутылку можно открыть штопором, можно выбить пробку ударом по дну, протолкнуть внутрь пробку и т. п. Во всех случаях результат одинаковый.

Уровень Е - уровень интеллектуально-двигательных актов, в первую очередь речевых движений, движений письма, движения символической речи (жестов глухонемых ) . Анатомический субстрат движений этого уровня не очень ясен, но Бернштейн подчёркивал участие лобных долей коры головного мозга, ссылаясь на работы Лурия.

Необходимо учитывать:

  1. В организации сложных действий участвуют сразу несколько уровней. Тот, на котором строится действия называется ведущим , а остальные - нижележащие .
  2. Формально одно и тоже действие может строиться на разных уровнях. Например , круговое движение рук может быть получено на уровне А или на уровне В, или на уровне С, или на уровне D.

Что определяет факт построения движения на том или ином уровне?

Ведущий уровень построения движения определяется смыслом, или задачей движения. То есть физиология определяется совершенно нефизиологическими вещеми, а именно целью действия человека.

Таким образом, Бернштейн ввёл целевую детерминацию поведения организма.

Вклад Бернштейна

Идеи Бернштейна имеют большое значение для психологии. Он внёс большой вклад в несколько разделов психологии: НЕВРОЗЫ
...
Часть 14 -
Часть 15 -
Часть 16 - Действия и движения. Уровни построения движений (по Н. А.Бернштейну)
Часть 17 -
Часть 18 -

Отечественный физиолог Николай Александрович Бернштейн (1896-1966) показал, что осознанная внутренняя программа поведения представляет собой модель потребного будущего, а само действие происходит в виде рефлекторного кольца. Напомним, что до этих иссле­дований считали, что все рефлексы - и безусловные, и условные - осуществляются по принципу рефлекторной дуги: от рецептора, воспринимающего раздражение к ис­полнительному органу.

Н.А. Бернштейн доказал, что при выполнении челове­ком того или иного действия происходит сравнение, сли­чение поступающей в мозг информации о выполнении действия с имеющейся программой. Благодаря этому дей­ствия исправляются, меняются в направлении исходного замысла.

Свою теорию Н.А. Бернштейн назвал физиологией ак­тивности, подчеркивая, что основное содержание жизни человека - не пассивное приспособление, а реализация внутренних программ.

Русский физиолог Петр Кузьмич Анохин (1898-1974) также при­шел к необходимости пересмотра классических представ­лений о рефлекторной дуге как основе всякой психичес­кой деятельности. Он создал теорию функциональных сис­ тем. Согласно этой теории, физиологическую основу психической деятельности составляют не отдельные реф­лексы, а включение их в сложную систему, которая обес­печивает выполнение целенаправленного действия, пове­дения. Эта система существует столько, сколько необхо­димо для их выполнения. Она возникает для выполнения определенной задачи, определенной функции. Поэтому такая система и названа функциональной.

Целостное поведение индивида определяется не отдель­ным сигналом, а объединением, синтезом всей поступаю­щей к нему в конкретный отрезок времени информации. Формируются функциональные системы. При этом наме­чается цель поведения или деятельности, прогнозируется ее будущий результат. Благодаря этому поведение не за­канчивается ответной реакцией организма. Она запускает механизм обратной связи, который сигнализирует об ус­пехе и неуспехе действия. П.К. Анохин назвал этот меха­низм акцептором результата действия. Именно этот механизм позволяет осуществлять поведение и деятельность не только на основе непосредственно воспринимаемых воздействий, но и на представлениях о будущем (у человека иногда достаточно отдаленном), о цели действия, о его желательном и нежелательном результате.

П.К. Анохин показал, что таков механизм осуществления и саморегуляции всех более или менее сложных форм поведения и у животных, и у человека. Естествен­но чем более развит головной мозг, чем выше уровень психики, тем более сложным и совершенным становится этот механизм.

Всякое поведение определяется потребностями. Потреб­ность создает в центральной нервной системе очаг воз­буждения. Этот очаг возбуждения определяет деятельность, служащую удовлетворению именно этой потребности. Силь­ный очаг возбуждения подчиняет себе другие, объединяет их. Чем сильнее потребность, тем более сильным является этот очаг, тем сильнее это объединение. Тем больше он господствует, доминирует в поведении. Отечественный физиолог Алексей Алексеевич Ухтомский (1875-1942), открывший и опи­савший это явление, назвал его доминантой.

Например, Вы пришли домой. Вам надо срочно кому-то позвонить, и, кроме того, Вы страшно голодны. Если вы очень сильно голодны, то в первую очередь откроете холодильник, а если там еды не окажется - начнете искать ее в шкафу, духовке и т.п. В этом случае доминировать, т.е. преобладать, будет потребность в еде и, следовательно, соответствующий временный орган. Если же телефонный звонок, который Вы должны сделать, для Вас очень ва­жен, то Вы забудете о еде и сразу начнете звонить. А если телефон занят, Вы всё равно будете вновь и вновь набирать но­мер, забыв обо всем.

Доминантный очаг возбуждения способен затормозить все конкурирующие очаги возбуждения. Поэтому, когда мы сильно увлечены чем-либо, то не слышим и не видим ничего, что происходит вокруг.

Теория уровней построения движений .

Специально исследуя этот вопрос на очень обширном материале Н.А. Бернштейн обнаружил следующее. В зависимости от того, какую информацию несут сигналы обратной связи: сообщают ли они о степени напряжения мышц, об относительном положении частей тела, о скорости или ускорении движения, рабочей точки, о ее пространственном положении, о предметном результате движения, афферентные сигналы приходят в разные чувствительные центры головного мозга и соответственно переключаются на моторные пути на разных уровнях. Причем под уровнями следует понимать буквально морфологические "слои" в ЦНС. Так были выделены уровни спинного и продолговатого мозга, уровень подкорковых центров, уровни коры.

Остановимся лишь на краткой характеристике каждого из уровней, выделенных Н.А. Бернштейном, и проиллюстрируем их на примерах.

Надо сказать, что 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 самостоятельного значения, зато заведует очень важным аспектом любого движения - тонусом мышц. Он участвует в организации любого движения совместно с другими уровнями.

Правда, есть немногочисленные движения, которые регулируются уровнем А самостоятельно: это непроизвольная дрожь, стук зубами от холода и страха, быстрые вибрато (7-8 гц) в фортепианной игре, дрожания пальца скрипача, удержание позы в полетной фазе прыжка и др.

На этот уровень поступают сигналы от мышечных проприорецепторов, которые сообщают о степени напряжения мышц, а также от органов равновесия.

Уровень B . Бернштейн называет его уровнем синергий. На этом уровне перерабатываются в основном сигналы от мышечно-суставных рецепторов, которые сообщают о взаимном положении и движении частей тела. Этот уровень, таким образом, оторван от внешнего пространства, но зато очень хорошо "осведомлен" о том, что делается "в пространстве тела".

Уровень B принимает большое участие в организации движений более высоких уровней, и там он берет на себя задачу внутренней координации сложных двигательных ансамблей. К собственным движениям этого уровня относятся такие, которые не требуют учета внешнего пространства: вольная гимнастика; потягивания, мимика и др.

Уровень C . Бернштейн называет его уровнем пространственного поля. На него поступают сигналы от зрения, слуха, осязания, т.е. вся информация о внешнем пространстве. Поэтому на нем строятся движения, приспособленные к пространственным свойствам объектов - к их форме, положению, длине, весу и пр. Среди них все переместительные движения: ходьба, лазанье, бег, прыжки, различные акробатические движения; упражнения на гимнастических снарядах; движения рук пианиста или машинистки; баллистические движения - метание гранаты, броски мяча, игра в теннис и городки; движения прицеливания - игра на бильярде, наводка подзорной трубы, стрельба из винтовки; броски вратаря на мяч и др.

Уровень D назван уровнем предметных действий. Это корковый уровень, который заведует организацией действий с предметами. Он практически монопольно принадлежит человеку. К нему относятся все орудийные действия, манипуляции с предметами и др. Примерами могут служить движения жонглера, фехтовальщика; все бытовые движения: шнуровка ботинок, завязывание галстука, чистка картошки; работа гравера, хирурга, часовщика; управление автомобилем и т.п.

Характерная особенность движений этого уровня состоит в том, что они сообразуются с логикой предмета. Это уже не столько движения, сколько действия; в них совсем не фиксирован двигательный состав, или "узор" движения, а задан лишь конечный предметный результат. Для этого уровня безразличен способ выполнения действия, набор двигательных операций. Так, именно средствами данного уровня Н. Паганини мог играть на одной струне, когда у него лопались остальные. Более распространенный бытовой пример - разные способы открывания бутылки: вы можете прибегнуть к помощи штопора, ножа, выбить пробку ударом по дну, протолкнуть ее внутрь и т.п. Во всех случаях конкретные движения будут разные, но конечный результат действия - одинаковый. И в этом смысле к работе уровня D очень подходит пословица: "Не мытьем, так катаньем".

Наконец, последний, самый высокий -уровень Е . Это уровень интеллектуальных двигательных актов, в первую очередь речевых движений, движений письма, а также движения символической, или кодированной, речи - жестов глухонемых, азбуки Морзе и др. Движения этого уровня определяются не предметным, а отвлеченным, вербальным смыслом.

Теперь сделаюдва важных замечания относительно функционирования уровней .

Первое: в организации сложных движений участвуют, как правило, сразу несколько уровней - тот, на котором строится данное движение (он называется ведущим), и все нижележащие уровни.

К примеру, письмо - это сложное движение, в котором участвуют все пять уровней. Проследим их, двигаясь снизу вверх.

Уровень А обеспечивает прежде всего тонус руки и пальцев.

Уровень B придает движениям письма плавную округлость, обеспечивая скоропись. Если переложить пишущую ручку в левую руку, то округлость и плавность движений исчезает: дело в том, что уровень B отличается фиксацией "штампов", которые выработались в результате тренировки и которые не переносятся на другие двигательные органы (интересно, что при потере плавности индивидуальные особенности почерка сохраняются и в левой руке, потому что они зависят от других, более высоких уровней). Так что этим способом можно вычленить вклад уровня B.

Уровень D обеспечивает правильное владение ручкой, наконец, уровень Е - смысловую сторону письма.

Развивая это положение о совместном функционировании уровней, Н.А. Бернштейн приходит к следующему важному правилу: в сознании человека представлены только те компоненты движения, которые строятся на ведущем уровне; работа нижележащих, или "фоновых", уровней, как правило, не осознается.

Когда субъект излагает на бумаге свои мысли, то он осознает смысл письма: ведущим уровнем, на котором строятся его графические движения, в этом случае является уровень Е. Что касается особенностей почерка, формы отдельных букв, прямолинейности строк и т.п., то все это в его сознании практически не присутствует

Второе замечание: формально одно и то же движение может строиться на разных ведущих уровнях.

Проиллюстрирую это следующим примером, заимствуя его у Н.А. Бернштейна. Возьмем круговое движение руки; оно может быть получено на уровне А : например, при фортепианном вибрато кисть руки и суставы пальцев описывают маленькие круговые траектории. Круговое движение можно построить и на уровне B , например включив его в качестве элемента в вольную гимнастику.

На уровне С будет строиться круговое движение при обведении контура заданного круга. На уровне предметного действия D круговое движение может возникнуть при завязывании узла. Наконец, на уровне Е такое же движение организуется, например, при изображении лектором окружности на доске. Лектор не заботится, как заботился бы учитель рисования, о том, чтобы окружность была метрически правильной, для него достаточно воспроизведения смысловой схемы.

А теперь возникает вопрос: чем же определяется факт построения движения на том или другом уровне? Ответом будет очень важный вывод Н.А. Бернштейна, который дан выше: ведущий уровень построения движения определяется смыслом, или задачей, движения.

Яркая иллюстрация этого положения содержится в исследованииА.Н. Леонтьева иА.В. Запорожца . Работая в годы Великой Отечественной войны над восстановлением движений руки раненых бойцов, авторы обнаружили следующий замечательный факт.

После периода лечебных упражнений с раненым проводилась проба для выяснения того, насколько функция руки восстановилась. Для этого ему давалась задача "поднять руку как можно выше". Выполняя ее, он поднимал руку только до определенного предела - диапазон движений был сильно ограничен. Но задача менялась: больного просили "поднять руку до указанной отметки на стене" и оказывалось, что он в состоянии поднять руку на 10-15 см выше. Наконец, снова менялась задача: предлагалось "снять шляпу с крючка" - и рука поднималась еще выше!

В чем здесь дело? Дело в том, что во всех перечисленных случаях движение строилось на разных уровнях: первое движение ("как можно выше") - в координатах тела, т.е. на уровне B ; второе ("до этой отметки") - на уровне C , т.е. в координатах внешнего пространства; наконец, третье ("снимите шляпу") - на уровне D . Проявлялась смена уровней в том, что движение приобретало новые характеристики, в частности осуществлялось со все большей амплитудой.

Основные положения теории Н.А. Бернштейна

В основе научного творчества Н.А. Бернштейна лежит его новое понимание жизнедеятельности организма, в соответствии с которым он рассматривается не как реактивная система, пассивно приспосабливающаяся к условиям среды (именно это следует из условно-рефлекторной теории), а как созданная в процессе эволюции активная, целеустремленная система. Иначе говоря, процесс жизни есть не простое «уравновешивание с внешней средой», а активное преодоление этой среды.

Фигура этого ученого является одной из наиболее значительных среди исследователей мозга XX в. Выдающейся его заслугой является то, что он первый в мировой науке использовал изучение движений в качестве способа познания закономерностей работы мозга. По мнению Н.А. Бернштейна, для тех, кто хочет понять, как работает мозг, как функционирует центральная нервная система (ЦНС), в природе едва ли существует более благодатный объект, чем исследование процессов управления движениями. Если до него движения человека изучали для того, чтобы их описать, то Н.А. Бернштейн стал изучать их, чтобы понять, как происходит управление ими.

В процессе исследования этих механизмов им были открыты такие фундаментальные явления в управлении, как сенсорные коррекции и принцип иерархического, уровневого управления, которые лежат в основе работы этих механизмов и без понимания которых правильное представление о закономерностях работы мозга в процессе управления движениями оказывается невозможным.

Следует особо подчеркнуть, что открытие этих явлений имело громадное значение и для развития многих других областей человеческого знания. Особенно наглядно это проявилось по отношению к одной из наиболее ярких наук XX столетия – кибернетике. Как известно, эта область современных знаний возникла в результате симбиоза (взаимовыгодное сосуществование) таких наук, как математика и физиология (ее раздела «Высшая нервная деятельность»). В основе всех кибернетических систем лежит открытый физиологами и удачно использованный математиками принцип обратной связи. Это название есть не что иное, как современное и более распространенное название принципа сенсорных коррекций, который был впервые описан Н.А. Бернштейном еще в 1928 г., т.е. за 20 лет до того, как это сделал создатель кибернетики Норберт Винер.

В соответствии с теорией сенсорных коррекций для выполнения какого-либо движения мозг не только посылает определенную команду мышцам, но и получает от периферийных органов чувств сигналы о достигнутых результатах и на их основании дает новые корректирующие команды. Таким образом, происходит процесс построения движений, в котором между мозгом и исполнительными органами существует не только прямая, но и непрерывная обратная связь.

Дальнейшие исследования привели Н.А. Бернштейна к гипотезе о том, что для построения движений различной сложности команды отдаются на различных уровнях (иерархических этажах) нервной системы. При автоматизации движений функции управления передаются на более низкий (неосознаваемый) уровень.

Еще одно из замечательных достижений Н.А. Бернштейна представляет собой открытое им явление, которое он назвал «повторением без повторения». Суть его заключается в следующем. При повторении одного и того же движения (например, шагов в ходьбе или беге), несмотря на один и тот же конечный результат (одинаковая длина, время выполнения и т.п.), путь работающей конечности и напряжения мышц в чем-то различны. При этом многократные повторения таких движений не делают эти параметры одинаковыми. Если соответствие и встречается, то не как закономерность, а как случайность. А это значит, что при каждом новом выполнении нервная система не повторяет одни и те же команды мышцам и каждое новое повторение совершается в несколько отличных условиях. Поэтому для достижения одного и того же результата нужны не одинаковые, а существенно различные команды мышцам.

На основании этих исследований был сформулирован важнейший для обучения движениям вывод: тренировка движения состоит не в стандартизации команд, не в «научении командам», а в научении каждый раз отыскивать и передавать такую команду, которая в условиях каждого конкретного повторения движения приведет к нужному двигательному результату.

Из всего этого следует еще один важный вывод: движение не хранится готовым в памяти, как это следует из условно-рефлекторной теории (и как, к сожалению, многие думают до сих пор), не извлекается в случае нужды из кладовых памяти, а каждый раз строится заново в процессе самого действия, чутко реагируя на изменяющуюся ситуацию. В памяти хранятся не штампы самих движений, а предписания (логарифмы) для их конструирования, которые строятся на основе механизма не стереотипного воспроизведения, а целесообразного приспособления.

Неоценимое значение имеет теория Н.А. Бернштейна и для понимания роли сознания в управлении движениями. Во многих учебных пособиях до сих пор можно встретить утверждение о том, что проникновение сознанием в каждую деталь движения содействует повышению скорости и качества его освоения. Это слишком упрощенное и во многом ошибочное утверждение. Нецелесообразность и даже принципиальная невозможность подобного тотального контроля со стороны сознания очень образно и убедительно могут быть продемонстрированы в ряде примеров. Приведем один из них.

Для этого рассмотрим, каким образом обеспечивается деятельность такого исключительного по своей сложности, точности, подвижности и жизненной важности органа, каким является зрительный аппарат человека.

Его двигательную активность обеспечивают 24 работающих попарно мышцы. Все эти мышцы осуществляют свою работу в тончайшем взаимном согласовании с раннего утра и до позднего вечера, причем совершенно бессознательно и в большинстве своем непроизвольно. Нетрудно себе представить, что если бы управление этими двумя дюжинами мышц, осуществляющих всевозможные согласования поворотов глаз, управление хрусталиком, расширение и сужение зрачков, наведение глаз на фокус и т.п., требовало произвольного внимания, то на это понадобилось бы столько труда, что лишило бы человека возможности произвольного управления другими органами тела.

Уровни построения движения

Прежде чем перейти к непосредственному рассмотрению механизмов, лежащих в основе освоения движений с позиции теории Н.А. Бернштейна, необходимо хотя бы в самом общем и кратком виде познакомиться с тем, что представляют собой уровни построения движений, что явилось основой их формирования и поступательного развития.

На протяжении долгих тысячелетий эволюции животного мира такой первоосновой и главной причиной развития явилась жизненная необходимость движения, все усложняющаяся двигательная активность.В процессе эволюции имело место безостановочное усложнение и увеличение разнообразия двигательных задач, решение которых было жизненно необходимо в борьбе различных особей за свое существование, за свое место на планете.

Этот процесс непрерывного двигательного приспособления сопровождался анатомическими усложнениями тех центральных нервных структур, которые должны были управлять новыми видами движений и которые для этого обрастали сверху новыми аппаратами управления, все более мощными и совершенными, более приспособленными к решению все усложняющихся двигательных задач. Эти вновь возникающие более молодые устройства не отрицали и не устраняли более древние, а лишь возглавляли их, благодаря чему формировались новые более совершенные и работоспособные образования.

Каждое из таких поочередно возникавших новых устройств мозга приносило с собой новый список движений, точнее говоря, новый круг посильных для данного вида животных двигательных задач. Следовательно, возникновение каждой очередной новой мозговой надстройки знаменовало собой биологический отклик на новое качество или новый класс двигательных задач.

Это также является убедительным свидетельством того, что именно двигательная активность, ее усложнение и разнообразие являлись на протяжении тысячелетий главной причиной развития и совершенствования функций головного мозга и нервной системы в целом. В результате такого развития сформировалось человеческое координационно-двигательное устройство ЦНС, представляющее собой наивысшую по сложности и совершенству структуру, превосходящую все другие подобные системы у каких бы то ни было живых существ. Эта структура состоит из нескольких разновозрастных (в эволюционном плане) уровней управления движениями, каждый из которых характеризуется своими особыми мозговыми анатомическими образованиями и особым, характерным только для него составом той чувствительности, на которую он опирается в своей деятельности, из которой он образует свои сенсорные коррекции (свое сенсорное поле).

Постепенно увеличиваясь, сложность двигательных задач становилась такой, что ни один даже самый молодой и совершенный уровень сам не мог справиться с их решением. В результате ведущему более молодому уровню приходилось привлекать к себе помощников из числа нижележащих более древних уровней, передавая им все большее количество вспомогательных коррекций, обеспечивающих плавность, быстроту, экономичность, точность движений, лучше оснащенных именно для этих видов коррекций. Такие уровни и их сенсорные коррекции называют фоновыми. А тот уровень, который сохраняет за собой верховное управление двигательным актом, его важнейшими смысловыми коррекциями, называется ведущим.

Таким образом, физиологический уровень построения движений – это совокупность взаимно обусловливающих друг друга явлений, таких как: а) особый класс двигательных задач; б) соответствующий им тип коррекций; в) определенный мозговой этаж и (как итог всего предыдущего) г) определенный класс (список) движений.

В настоящее время у человека выделяют пять уровней построения движений, которые обозначаются буквами А, B, C, D и E и имеют следующие названия:

A – уровень тонуса и осанки; B – уровень синергии (согласованных мышечных сокращений); C – уровень пространственного поля; D – уровень предметных действий (смысловых цепей); E – группа высших кортикальных уровней символической координации (письма, речи и т.п.).

Каждому из этих уровней соответствуют определенные анатомические образования в ЦНС и характерные только для него сенсорные коррекции.

Относительная степень развития отдельных координационных уровней у разных людей может быть различной. Поэтому та или иная степень развития и тренируемости свойственна не отдельным движениям, а целым контингентам движений, которыми управляет тот или иной уровень.

Таким образом, все многообразие двигательной активности человека представляет собой несколько раздельных пластов, различающихся по происхождению, смыслу и множеству физиологических свойств. Качество управления движениями обеспечивается согласованной, синхронной деятельностью ведущего и фоновых уровней. При этом ведущий уровень обеспечивает проявление таких характеристик, как переключаемостъ, маневренность, находчивость, а фоновые уровни – слаженность, пластичность, послушность, точность.

(1896–1966)

Николай Александрович Бернштейн – один из немногих, кто сам никогда не относил себя к психологам, но тем не менее заслужил славу одного из крупнейших теоретиков психологии. Сегодня, по прошествии ХХ века, становится все более очевидно, что теоретические основания нашей науки сложились не столько из фантазий сексуально неудовлетворенных невротиков и пробежек подопытных крыс сквозь лабиринты, сколько из глубокого осмысленных наблюдений за реальной активностью живых существ. Природа этой активности, закономерности, которым она подчиняется, – и есть основа знания о поведении. Ценнейший вклад в познание этой природы внес наш соотечественник физиолог Н.А. Бернштейн.

Историки науки, исследуя творчество ученого, обычно много внимания уделяют влиянию на него других ученых и научных направлений. Влиянию же семьи, в которой прошли детские и юношеские годы будущего ученого, отводится меньше внимания. Однако нередко культурные традиции семьи передаются как эстафетная палочка, причем такая, на которой каждое поколение оставляет свои зарубки. Н.А. Бернштейн родился в Москве 5 октября 1896 г. в семье, культурные корни которой прослеживаются с ХVIII века. Дед со стороны отца, Натан Осипович Бернштейн, умер за пять лет до рождения Николая Александровича. Однако его влияние на детей и – через них – на внука не вызывает сомнений. Он был врачом, физиологом, общественным деятелем. Еще будучи студентом-медиком в Московском университете, он в 1853 г. был удостоен золотой медали за научные достижения. В 1865 г. его назначили приват-доцентом Новороссийского университета в Одессе по кафедре физиологии и анатомии. Натан Осипович изучал физиологию в лучших лабораториях того времени: в 1866 г. – в Берлинской физиологической лаборатории Р.Дюбуа-Реймона, в 1868–1869 гг. – в лаборатории К.Людвига в Лейпциге. В 1871 г. в Новороссийский университет пришел И.М. Сеченов. С этого года Натан Осипович оставил за собой только курс анатомии, передав физиологию Сеченову.

Отец Николая Александровича – Александр Николаевич (Натанович) Бернштейн – был известным московским психиатром, учеником С.С. Корсакова. Его деятельность оставила заметный след в психиатрии. Но, кроме эрудиции и творческого вклада в психиатрию, в его трудах ясно просматривается очень широкий круг интересов – от точных до гуманитарных наук и искусства. Вопросы психиатрии и психологии он связывал с передовой для того времени физиологией, с идеями Сеченова.

Нельзя не обратить внимание, что детские и юношеские годы Николая Александровича прошли среди людей с широким кругом интересов, в обстановке творческих поисков в науке и серьезного отношения к проблемам воспитания и образования.


Образование Н.А. Бернштейн получил в Московском университете. Поступил он на историко-философский факультет, намереваясь посвятить себя филологии, но с началом I мировой войны перевелся на медицинский. Он попал в ускоренный выпуск – проучившихся 4 года медиков отправляли на фронт. Однако окончание университета пришлось на 1919 г., фронты были уже другие. Бернштейн был мобилизован в Красную армию в качестве военврача. После демобилизации в 1920 г. недолго проработал психиатром в клинике В.А. Гиляровского, но вскоре перешел в Центральный институт труда (ЦИТ), где через короткое время возглавил лабораторию биомеханики.

Основатель ЦИТа, революционер и идеолог новой культуры труда А.К. Гастев искал специалиста для занятий биомеханикой трудовых движений. Основной задачей, поставленной Гастевым перед лабораторией Бернштейна, было изучение трудовых движений человека в естественных условиях с целью облегчения труда и повышения его эффективности.

В физиологии было известно, что двигательный аппарат человека обладает огромным количеством степеней свободы движения. Это дает живому организму несравнимую с движениями механизма свободу, но эта особенность создает огромные сложности для регуляции движений: нервная система, в принципе, не способна управлять процессами на двигательной периферии с помощью одних только центробежных команд. До Бернштейна был известен только один способ решения проблемы степеней свободы – «выключение» лишних степеней свободы. Бернштейн предложил другое решение: непредсказуемую, складывающуюся по ходу движения ситуацию на периферии нужно отслеживать post factum или предваряя изменения с помощью «опережающих коррекций».

Идея проверки движения чувствованием разрабатывалась еще Сеченовым. Но Бернштейн усмотрел в сенсорной коррекции конститутивный элемент двигательного акта, сравнимый по сложности с интеллектуальным процессом. То есть движение, по Бернштейну, весьма далеко от механического выполнения команды, получаемой от нервной системы, и представляет собой процесс решения двигательной задачи.

После трех лет работы в ЦИТе стало ясно, что научные интересы Бернштейна трудно совместимы с полуутопическими замыслами Гастева, намеревавшегося конструировать движение, как конструируют машину, задавая человеку любые двигательные установки. В 1925 г. Бернштейн ушел из ЦИТа, перевезя исследовательскую аппаратуру в Институт психологии, где проблема живого движения вызывала большой интерес. В каких бы стенах по том ни работал ученый – он изучал движения пианистов в Государственном институте музыкальной науки, патологию походки в Институте профзаболеваний, ходьбу ребенка в Институте охраны здоровья детей и подростков, движения спортсменов в Институте физкультуры – он продолжал начатую в двадцатые годы линию – исследование живого движения. Подобно рабочему удару, который был классическим объектом исследований в ЦИТе, и все другие движения Бернштейн представлял целенаправленными, отвечающими определенной задаче.

Анализ движений в конечном счете перерос из задачи исследования в средство познания законов работы центральной нервной системы человека. Бернштейн считал, что «…моторика человека может и должна оказаться превосходным индикатором для изучения в ней процессов, происходящих в центральной нервной системе». Он подчеркивал, что этот «двигательный индикатор высшей нервной деятельности» отличается большой выразительностью, способностью отражать быстротекущие процессы работы мозга». «Движение уже перестает быть интересным нам своей чисто внешней феноменологической стороной. Мы уже уловили, что в нем содержится богатейший материал о деятельности ЦНС; правда, содержится он там в зашифрованном виде, но ведь нет такого шифра, которого нельзя было бы раскрыть при достаточном внимании и упорстве, при достаточной воле к этому».

Сформулированный Бернштейном принцип сенсорных коррекций стал одним из важнейших в современных подходах к регуляции поведения человека и животных. Предвосхитив основные принципы кибернетики, Бернштейн уже в 1929 г., опираясь на идеи высоко ценимых им Сеченова и Ухтомского, развил принцип обратной связи, предлагая перейти от павловского представления о разомкнутой рефлекторной дуге к представлению о замкнутом контуре регулирования.

Полемика с Павловым для Бернштейна была делом жизни: он не допускал мысли, что схема рефлекса приложима к образованию двигательного навыка, к любому человеческому движению. Для него рефлекс – «это не элемент действия, а элементарное действие», которое появилось на свет «там же, где возникло первое в мире «элементарное ощущение», – в обстановке лабораторного эксперимента». Как возражение Павлову он писал книгу «История учения о нервном импульсе». Во Всесоюзном институте экспериментальной медицины в 1936 г. была запланирована их очная дискуссия. Но Павлов умер. Узнав, что его оппонент больше никогда не сможет ему ответить, Бернштейн отдал в типографию распоряжение рассыпать набор книги. В 1950 г. во время объединенной сессии Академии наук СССР и Академии медицинских наук (известной как «павловская сессия») работы Бернштейна были подвергнуты критике за «антипавловскую» направленность. Аргументом обвинения было то, что в его книге «О построении движений» (которая за два года до этого получила Государственную премию) не было ссылок на Павлова. Сам он вскоре был уволен из институтов и до конца дней уже не имел лабораторной базы для работы. Возвращение его работ в научный оборот состоялось в период хрущевской «оттепели». Когда кончилась насильственная «павловизация» наук о жизни, в обнаружившемся интеллектуальном вакууме альтернативные модели Бернштейна были подняты на щит физиологами, кибернетиками, психологами.

В начале 60-х гг. Бернштейн много общается с физиками и математиками, пишет в кибернетические издания, выступает с лекциями на семинаре, организованном молодыми математиками, биологами и физиками. Семинары проходили в Институте нейрохирургии, в хорошую погоду все собирались в саду института. Это было похоже на аристотелевский Лицей: лектор гулял перед аудиторией, кто-то сидел на скамейке, кто-то лежал на траве… Бернштейн частично излагал идеи книги «О построении движений», а частично проигрывал на слушателях свои соображения относительно того, что потом получило название физиологии активности. В противовес изучению организма в покоящихся состояниях новое направление исследований, считал Бернштейн, должно делать упор на активное поведение организма, преодоление им среды, а не приспособление к ней.

Бернштейн писал о том, что тезис об активности был противопоставлен им гомеостазу. Однако физиология активности имела не только и не столько научное, сколько идеологическое звучание. Она была вдохновлена идеями двадцатых годов об организации труда, когда верили, что тяжелый механический труд может стать активным, целеустремленным, радостным. Идея активности была полумечтой, полуутопией в обществе, жизнь которого в сталинский период была основана на «реактивности» его членов по отношению к власти. Не случайно в период хрущевской «оттепели» физиология активности получила общественное звучание, а сам Бернштейн стал, как сказали бы в наши дни, культовой фигурой. И хотя теория построения движений была очень близка кибернетическим моделям управления, лежащая в основе этой теории идеология активности не позволяла Бернштейну согласиться с отождествлением «активного организма» с механизмом. Он неутомимо отстаивал свою излюбленную идею в полемике с кибернетикой, подчеркивая, что если кибернетическое устройство определяется программой, то инициатива движения организма находится в нем самом; только живое целеустремленно, способно формулировать цель и предвидеть – «моделировать» – будущее.

В начале 50-х гг. Бернштейн читал лекции на философском факультете Московского университета, где его слушали также преподаватели и студенты психологического отделения. Его работы многими прочитывались как философские, хотя в них и не было развернутых методологических дискуссий. Без долгих предисловий Бернштейн писал о психических процессах как о высшем уровне функционирования организма, используя как психологические, так и нейрофизиологические термины, которые он, в отличие от Павлова, не считал взаимоисключающими. В понятии об уровнях построения движения, которые в одно и то же время были и морфологическими, и функциональными образованиями, получила развитие идея Сеченова о движении как связующем звене между познанием объективного мира и субъективным чувством.

Интерес психологов к работам Бернштейна пережил несколько пиков. В 1925–1927 гг. Бернштейн был сотрудником психологичесского института, которым тогда руководил Корнилов. Реактологи надеялись сделать форму движения дискриминативным признаком для определения типа реакции. В годы Великой Отечественной войны и сразу после ее окончания идеи Бернштейна о построении движений были использованы в контексте изучения восстановления движений. А.Н. Леонтьев, А.Р. Лурия и С.Л. Рубинштейн в это время сошлись во мнении о том, что концепция Бернштейна дает большие возможности для психологического исследования движений; Лурия даже назвал теорию построения движений психологической физиологией». Наконец, идеи Бернштейна об управлении движениями оказались созвучными нарождавшимся в 50–60-х гг. кибернетике и когнитивной психологии. Молодые психологи 60-х Л.М. Веккер, Б.М. Величковский, Ю.Б. Гиппенрейтер, В.П. Зинченко и другие стали говорить о построении образа по аналогии с построением движения. Эти работы легли в основание инженерной и когнитивной психологии в нашей стране.

За год до смерти Бернштейн поставил себе безнадежный диагноз, созвал учеников, раздал им темы для работы и принялся лихорадочно готовить свою последнюю книгу. Он еще успел прочесть верстку, но «Очерки по физиологии движений и физиологии активности» увидели свет уже посмертно.