Уровень E решает высшие символические задачи движения, например: «Мне нужно изложить такую-то мысль».
Уровень D определяет смысловую задачу движения: «Нужно написать такие-то слова, состоящие из таких-то букв».
Уровень С распределяет движение рукой и пером в пространстве, т.е. точно указывает, как и куда вести звенья конечности.
Уровень В распределяет работу между мышечными синергиями (округлость, скоропись, облик почерка).
Уровень A обеспечивает соответствующий мышечный тонус и управление мышечной хронаксией.
Конечно, приведенное описание дает лишь обобщенное представление о предложенной Н.А. Бернштейном схеме управления движением, но мы сохранили в ней все основные элементы, составляющие ее принципиальные особенности.
В заключении отметим, что изложенное описание управления движением (во многом не лишенное, конечно, гипотетичности) основывается на ряде доказательств. Некоторые факты приводились, более подробно это изложено в книге Н.А. Бернштейна (1947). Сущность доказательств сводится к анализу тех или иных выпадений двигательных функций при различных поражениях центральной нервной системы.
Так, например, поражения в центральном афферентном пути приводят к синдрому атаксии при спинной сухотке (невозможности управлять своими движениями иначе, чем под зрительным контролем) в результате перерождения задних столбов мозга, несущих в норме всю проприоцептивную сигнализацию. Но поскольку с этими рецепторными качествами так или иначе связаны уровни А, В, С, то все известные явления легко объяснимы выпадением этих уровней.
Рассматривая явления гиподинамии и гипердинамии, Н.А. Бернштейн устанавливает возможные центры локализации управления рядом движений, учитывая при этом, что смысловая структура его всегда обеспечивается ведущим уровнем данного движения. Следовательно, утрата той или иной функции должна проявиться в том, что, если управление синергетическими деталями перейдет к вышестоящему уровню (что, в свою очередь, выразится в переходе от одной формы контроля за ходом движения к другой), то это и будет свидетельствовать о выключении определенного нервного центра, руководившего данным движением в норме.
Была рассмотрена в самых общих чертах основная схема координации производных движений у человека (так, как ее можно себе представить на современном уровне знаний).
Эта схема в известной мере гипотетична, но в определенной степени свою функцию путеводной нити выполнила. Остается подвести некоторые итоги, которые следует изложить в виде выводов.
1. Управление произвольными движениями у человека и высших животных можно рассматривать только как сложный кольцевой процесс.
2. Процесс состоит из деятельности двух основных колец: внешнего, преимущественно строящегося на внешней афферентации, и внутреннего, строящегося на внутренней афферентации.
3. При выполнении освоенных навыков внешнее кольцо связано с деятельностью сознания, а внутреннее – с деятельностью мышечных синергий.
4. Оба афферентные пути как вместе, так и в отдельности могут входить с различными физиологическими значениями в те или иные дуги условных и безусловных рефлексов.
5. Учитывая не поддающееся точному определению количество степеней свободы открытых кинематических цепей, из которых состоят конечности человека и животных, сложность силового поля движений, неоднозначность связи между мышечным напряжением и результирующим усилием, а также необходимость создания динамически устойчивого движения, можно с достаточной уверенностью считать, что координация произвольных движений, требующая в первую очередь превращения мышечной периферии в управляемую систему, обусловлена системой рефлексов с обязательным участием самопрограммирующего управляющего механизма.
6. Важнейшей, неотъемлемой частью всего управления движениями является внутренняя обратная связь, приемным элементом которой можно считать мышечные, суставные и сухожильные рецепторы – «датчики», сигнализирующие о том или ином состоянии мышц и положении звена в пространстве.
7. Сигналы этих датчиков после синтеза поступают в важнейший элемент всей системы – сличающий механизм, который, в сущности, определяет основную задачу, связанную с выполнением координированного движения, – установление взаимоотношения между мышечным напряжением и результирующим движением, сличающий механизм локализируется, по-видимому, в мозжечке.
8. На основании сложной взаимосвязи между сличающим механизмом, задающим элементом и моторной памятью должны вырабатываться необходимые коррекции, которые, поступая вновь в программирующий механизм, продолжают управлять уточненным движением. По некоторым косвенным данным можно, по-видимому, предполагать, что средняя частота внесения таких коррективов в общих чертах колеблется для автоматизированных навыков в пределах 8-12 гц.
9. Протекание неосвоенного двигательного навыка можно представить как управление в условиях, когда внутреннее кольцо не подготовлено к осуществлению своих функций. Это приводит в большинстве случаев к биомеханической неполноценности движения, так как конкретные синергетические детали большей частью остаются вне контроля или регулируются внешним кольцом, рецепторы которого не могут осуществить самого важного – установить правильное взаимоотношение между мышечным напряжением и результирующим движением. В результате не может быть полностью и правильно осуществлена и смысловая сторона движения.
10. Протекание освоенного навыка, напротив, можно представить в виде управления как по внешнему кольцу (смысловая сторона движения), так и по внутреннему (автоматизированные детали движения). На последнее в этом случае ложится выработка и управление наиболее удобными формами непосредственного (в деталях) осуществления навыка. Поскольку этим самым обеспечивается биомеханическая целесообразность движения, внешнее кольцо имеет возможность правильно осуществить тончайшие детали смысловой стороны движения.
Можно предполагать, что кольцо управления на некоторых отрезках распадается на ряд мелких параллельных цепей, имеющих большие диапазоны взаимозаменяемости.
1.4. Становление и совершенствование двигательного навыка
В свете изложенного управление достаточно координированным движением (установившимся навыком) допустимо представить как согласованную деятельность колец, когда каждое выполняет свою функцию. В этом случае педагогическая задача становления навыка заключается в «запуске» и взаимодействии колец, а совершенствование – в дальнейшей стабилизации их деятельности. Хотя, особо отмечаем, обе эти задачи решаются фактически одновременно и становление навыка нельзя отрывать от его совершенствования. Распад следует рассматривать как ухудшение или прекращение способности колец регулировать контролируемые ими параметры движений. И, наконец, перенос – как использование программы готовых навыков для образования новых, сходных по структуре. Но прежде отметим одно важное обстоятельство, без учета которого эти задачи не решаются.
Как было описано, формирование управления двигательными навыками с приведенных позиций управления можно представить в виде образования соответствующей программы взаимно-последующего возбуждения групп нервных клеток в программирующем механизме внутреннего кольца и дальнейшего построения его деятельности в целом так, чтобы была обеспечена, с одной стороны, биомеханическая целесообразность движений, а с другой, деятельность кольца приняла стабилизированный характер. Тогда за внешним кольцом остается только руководство смысловой стороной движения, чем, конечно, возможно обеспечить тактически (если речь идет о спортивных навыках) наиболее целесообразное использование движений.
В противном случае часть управления определенными мышечными синергиями может перейти на внешнее кольцо, которое к этому не приспособлено. В результате это движение будет лишено биомеханической целесообразности и автоматизированности, поскольку, как было неоднократно подчеркнуто, это кольцо к руководству деятельностью конкретных мышечных синергий не приспособлено, прежде всего, из-за отсутствия датчиков, накапливающих первичную информацию о фактических параметрах состояния мышц, сухожилий и т.д.
Образование смысловой программы движения в задающем механизме внешнего кольца не составляет особых трудностей (хотя это не отрицает определенные педагогические приемы, может быть на самом высоком уровне) и достигается обычными методами, связанными с той или иной информацией о внешней картине движения – показом, рассказом, личным изучением и т.п. Создание же аналогичной программы в собственно программирующем механизме внутреннего кольца и вообще «запуск» принципиально значительно сложнее.
