Биомеханика и психология
Статья | Психология
Николай Александрович Бернштейн – невропатолог и психофизиолог, член-корреспондент Академии медицинских наук СССР. В отличие от академика И.П. Павлова, который объяснял поведение собак безусловными и условными рефлексами, Бернштейн изучал людей и создал схему рефлекторного кольца, в основу которой положил идею обратной связи (учёный назвал её принципом сенсорных коррекций). В своей знаменитой работе «О построении движений» автор не привёл ссылок на Павлова, считая, что любое сколько-нибудь сложное движение невозможно объяснить с помощью рефлекторной дуги (она прекрасно объясняет безусловные рефлексы типа моргания, чихания, кашля, коленного рефлекса и т. п.).
За что и поплатился. На знаменитых «Павловских сессиях» летом 1950 года (к которым сам Нобелевский лауреат не имел никакого отношения, благополучно скончавшись задолго до них) генетика, кибернетика и психофизиология были объявлены буржуазными псевдонауками, а «единственной идеологически правильной физиологией является физиология И.П. Павлова». За открытую критику теории Павлова и нежелание отказаться от своих идей Бернштейн был лишён сталинской премии, что в те времена означало отстранение от работы и открытую травлю.
РЕФЛЕКТОРНОЕ КОЛЬЦО И негентропия
Итак, идея рефлекторного кольца заключается в том, что двигательные программы не могут выполняться без учета как внешних препятствий и сопротивления объектов, так и физических сил, действующих внутри организма (реактивных и инерционных). Иными словами, нервная система, дав команду на начало какого-либо движения, никогда не оставляет его без контроля и в случае необходимости немедленно корректирует. Тем самым изменяется и модель существующей программы.
Главная заслуга Бернштейна в том, что он придумал идею координации движений, задачей которой считал преодоление избыточных степеней свободы движущегося органа, иными словами – превратив организм в управляемую систему (к слову, это же в своей теории функциональных систем сделал Пётр Кузьмич Анохин, о котором мы поговорим в другой раз).
Как известно, мера хаоса внутри системы описывается понятием энтропия. Чем больше хаос, тем сильнее энтропия. И она обязательно возникнет, если избыточные степени свободы движущихся органов ничем не управляются. А если они ничем не управляются, организм не может выполнять осмысленные действия и, в конце концов, погибает (вспомним притчу о сороконожке). К счастью, в норме этого никогда не происходит. Почему? На этот вопрос отвечает созданная Бернштейном теория уровней построения движений.
Итак, суть теории заключается в следующем: в зависимости от того, какую информацию в рефлекторном кольце несут сигналы обратной связи, чувствительные нервы поступают в различные сенсорные центры мозга и, соответственно, переключаются на различные моторные пути на разных уровнях. Так, лягушка, у которой спинной мозг перерезан выше шейного отдела, может прыгать. Отсюда вывод – управление прыжком у данного вида животных обеспечивается на спинномозговом уровне. Человек же с травмой, повлекшей за собой разрыв связи спинного мозга с головным, не способен двигаться вообще. Следовательно, для формирования движений у человека обязательна целостность всей ЦНС.
Сигналы обратной связи могут нести информацию о:
- степени напряжения мышц;
- положении частей тела относительно друг друга;
- скорости, ускорения движения рабочей точки или о её пространственном положении;
- результате движения в отношении предмета (что произошло с предметом в результате взаимодействия с ним).
Каждому из этих сигналов соответствует специальный чувствительный центр мозга, который морфологически расположен один под другим. Рассмотрим их.
Уровень А: мышечного тонуса (tractus rubrospinalis)
С эволюционной точки зрения это самый древний уровень. Сам по себе он не имеет значения для человека, но определяет мышечный тонус и участвует в обеспечении любых движений вместе с другими уровнями. Движения, управляемые этим уровнем, – плавные и выносливые. Хотя существует несколько видов движений, которые обеспечиваются этим уровнем самостоятельно, подавляющее большинство их совершенно непроизвольно: дрожание от холода или страха, быстрые движения (частота 7–8 Гц) при игре на фортепиано или удержание позы в полете без усилия воли.
Уровень B: синергий (thalamus, globus pallidus)
Этот уровень начинает функционировать во втором полугодии жизни ребенка, обеспечивает обработку сигналов от мышечно-суставных рецепторов, сообщающих о взаимном расположении частей тела. Для движений этого уровня характерно значительное вовлечение мышц в синергию, отсутствие необходимости учета особенностей внешнего пространства, склонность к стереотипам и периодичности. Примером могут служить произвольные движения лица и тела (мимика и пантомимика).
Уровень С: пространственного поля (tractus pyramidalis, striatum)
На этот уровень поступает информация о состоянии внешней среды от экстерорецепторных анализаторов (зрения, слуха, обоняния, осязания, вкуса, температуры и боли), поэтому он отвечает за построение движений, приспособленных к пространственным свойствам объектов (их форме, длине, весу, расположению). Сюда можно отнести все виды локомоции, мелкую моторику рук и т. п.) – то есть такие движения, которые должны учитывать геометрию предметов.
Уровень D: предметных действий (cortex motorius)
Поскольку функциональные возможности этого уровня обеспечиваются различными зонами коры головного мозга (теменными, премоторными и т. д.), его развитие в онтогенезе определяется динамикой созревания этих зон и возрастными особенностями межзонального взаимодействия. Этот уровень практически монопольно принадлежит человеку. Он обеспечивает организацию взаимодействия с предметами: зашнуровывание ботинок, чистка картофеля, работа хирурга, управление автомобилем и т. п.
Характерной особенностью движений на этом уровне является учёт модели ожидаемого результата движений (в этом сходство с функциональной системой Анохина). Есть лишь будущая конечная цель, не привязанная к схеме движения, но которую нужно достичь (к примеру, существуют разные способы открывания бутылки с шампанским - конкретные движения могут быть разными, но результат будет один). Движения на этом уровне подчиняются логике орудия, с которым взаимодействует человек.
Уровень Е: интеллектуальных действий (neocortex)
Высший уровень организации движений, участвующий в обеспечении таких интеллектуальных двигательных актов, как работа артикуляционного аппарата при произнесении речи, движения рук при письме, движения, связанные с символическим или кодированным языком (язык жестов глухонемых, азбука Морзе). Движения этого уровня определяются уже не предметным, а вербальным (абстрактным) смыслом.
Поскольку в обеспечении нейрофизиологических механизмов этого уровня задействованы высшие интегративные возможности коры больших полушарий, то созревание коры имеет решающее значение для функционирования уровня Е.
Тонус→синергия→пространство→предмет→смысл
Следует отметить, что уровни по Бернштейну соподчинены во всех направлениях и не являются иерархичными в как бы "вертикально-бюрократическом" смысле. Человек выполняет то или иное движение, задействуя сразу несколько уровней. Например, в процессе письма задействованы все пять уровней. Но в зависимости от цели, которую преследует человек, главным будет тот или иной уровень. Так, излагая на бумаге свои мысли, человека волнует только смысл написанного (уровень Е). В то же время, если он тренирует навык письма, главным будет правильное использование геометрической формы букв и ровное расположение строк на бумаге (уровень С), а смысл действия отходит на второй план. Если же человек уже научился правильно писать, но ему необходимо зачем-то правильно владеть различными ручками, ведущим становится уровень предметных действий (уровень D).
Должно быть ясно, что выбор того или иного уровня определяется чем-то, что выходит за рамки физиологических законов и морфологических этажей. Выбор определяется целями и мотивами, которые соотносятся друг с другом также, как действия соотносятся с деятельностью вообще, а последние всегда шире и включают в себя много целей. Поэтому никакой из уровней не является главным в принципе, поскольку всё зависит от мотивов деятельности и целей, которые (в рамках конкретных действий) эту деятельность реализуют.
Недооценка именно этого положения ведёт к рассмотрению теории Бернштейна как неповоротливой бюрократической системы, каждый этаж которой четко подчинен вышележащему.
Выводы
Принцип рефлекторной дуги является лишь частичным проявлением работы организма и не может обладать максимальной объясняющей силой. Так, безусловные рефлексы, действующие у нас с рождения, по своей природе являются стимульно-реактивными. Они не имеют психологической цели или смысла. Такие реакции являются прямым ответом организма на раздражитель.
Вместе с тем схема рефлекторного кольца и теория уровней построения движений, созданные М.О. Бернштейном, убедительно доказывают, что реакция на стимул (начиная с уровня D) может быть различной. Здесь уже нет жёсткой зависимости от характера раздражителя и стереотипного, стандартного ответа на него (принцип "повторение без повторения"). Степень свободы в ответе на стимул определяется способом реализации цели: кто-то в ответ на оскорбление вступает в драку, кто-то «подставляет другую щеку», а кто-то разворачивается и уходит. Тем самым постулируется один из фундаментальных принципов психологии — принцип внутренней активности.
