РЕГУЛЯЦИЯ ДВИЖЕНИЙ И ДЕЙСТВИЙ

РЕГУЛЯЦИЯ ДВИЖЕНИЙ И ДЕЙСТВИЙ

Как еще заметил И.М. Сеченов, окончательным фактом того или иного отдельного психического явления является мышечное движение. Человек услышал громкий звук - напряг соответствующие мышцы и повернул голову, в голове у него родилось стихотворение - он положил руки на клавиатуру и записал его, устал - он лег и расслабил свои мышцы.

Сеченов предложил называть связь различных психических явлений с движениями и деятельностью человека психомоторикой. В частности, он вывел, что сложная психомоторная деятельность распадается на менее сложные, самобытные двигательные действия. Эти двигательные действия направлены на решение элементарных задач, настроены на эффективное решение этих задач. Поэтому их и можно назвать самобытными, потому что каждое двигательное действие занимает свою определенную нишу в деятельности. По-другому действие можно назвать инструментом решения промежуточных задач. Выполняя какую-то деятельность, человек подбирает инструменты, которые, как ему кажется, наиболее полезны на данном этапе.

Действие в свою очередь состоит из движений - еще более стандартного набора в арсенале человека деятельностного.

Понятие действия тесно связано с понятием навыка. Если в арсенале человека в результате обучения, упражнения, повторения, удачной пробы появилось новое двигательное действие, то его называют двигательным (психомоторным) навыком. Новое действие (навык) может состоять и из уже привычных движений, но находящихся в необычной последовательности, и также может включать новые освоенные движения.

В научных работах, посвященных психомоторике обычно выделяется три основных предмета исследований:

- сенсорное поле (структура сигналов, получаемых из среды),

- моторное поле (структура доступных двигательных актов),

- сенсомоторные процессы (механизмы переработки сенсорной информации и формирования моторного акта).

При этом И.П. Павлов и его последователи рассматривали любое движение только как ответную реакцию на стимул (рефлекс). Были выделены три группы реакций:

- простая сенсомоторная реакция,

- сложная сенсомоторная реакция,

- сенсомоторная координация.

Сенсомоторная реакция - самостоятельное действие или элемент сложного психомоторного акта. С физиологической точки зрения сенсомоторные реакции рассматривались как условные рефлексы. В зависимости от того, сложен ли центральный момент реакции или прост, принято различать простую и сложную реакции. Простая сенсомоторная реакция, как правило, это как можно более быстрый ответ заранее известным простым одиночным движением на внезапно появившийся и, как правило, заранее известный сигнал. Она имеет только один существенный параметр - время.

Различают:

- латентное время реакции (время от момента появления раздражителя, к которому привлечено внимание, до начала ответного движения),

- время реализации двигательного действия.

В сложных сенсомоторных реакциях всегда происходит выбор. Формирование ответного действия происходит через выбор нужного ответа из ряда возможных.

Сенсомоторная координация рассматривается тоже как реакция, как самый сложный ее вариант. При сенсомоторной координации динамичным является не только сенсорное поле (например, при реакции на движущийся объект), но и реализация двигательного акта. Сенсомоторная координация ярко проявляет себя в сложных видах деятельности, например при вождении машины.

Существенный недостаток теории сенсомоторных реакций - то, что все движения, пусть и сложные, рассматриваются исключительно как реакция на стимул из среды. В этом есть очень значительная доля условности. Вряд ли серьезный психофизиолог мог считать, что, когда он набирает на печатной машинке свою очередную научную работу, это тоже лишь реакция на некоторый внешний стимул. Очевидно, человек способен действовать более спонтанно.

Большое значение в психомоторике имеют так называемые идеомоторные процессы, связывающие представление о движении с его выполнением. Суть идеомоторики заключается в формировании автоматизмов и навыков в ходе овладения профессиональной деятельностью. Любая такая деятельность связана с приобретением определенных двигательных навыков, без которых успешное выполнение профессиональных обязанностей невозможно. Превращение представления о движении в навык с последующим успешным выполнением этого движения является идеомоторным процессом.

Н.А. Бернштейн показал, что результат любого сложного движения зависит не только от собственно управляющих сигналов, но и от целого ряда дополнительных факторов, которые вносят отклонения в запланированный ход выполнения движений. В результате конечная цель может быть достигнута только в том случае, если в ход выполнения движения будут постоянно вноситься поправки. А для этого центральная нервная система должна иметь информацию о ходе выполнения движения. Таким образом, Бернштейн предложил совершенно новый принцип управления движениями, который был назван принципом сенсорных коррекций. Также он предложил на смену термину "рефлекторная дуга" "рефлекторное кольцо", за что подвергся гонениям со стороны последователей Павлова.

Бернштейн показал, что любое движение, которое кажется простым, элементарным (такое, как взмах рукой), на самом деле есть очень тонкий и сложный механизм. Сегодня, пожалуй, специалисты по робототехнике лучше всего осознают все те сложности, которые сумела преодолеть природа, чтобы наделить нас даже элементарными движениями.

Если сильно взмахнуть рукой, то в других частях тела разовьются реактивные силы, которые изменят их положение и тонус. Это можно отчетливо заметить, если вытянуть руку вбок, затем сильно ею махнуть по часовой стрелке, грудь тогда слегка колыхнется в обратном направлении.

При каждом движении наблюдается явление инерции: сначала ту или иную часть тела приходится ускорять, затем, когда нужная скорость достигнута, мышцы могут прекратить свою работу, часть тела какое-то время будет продолжать двигаться по инерции (пока те или иные встречные силы ее не затормозят).

Людям, не очень хорошо знакомым с физикой и слишком доверяющим своему восприятию, может показаться, что скорость движения руки (или ноги) прямо пропорциональна прикладываемой силе. На самом деле, как известно, силе прямо пропорционально ускорение объекта, а не его скорость. Если мы взмахнем рукой, а потом построим график скорости движения кончиков пальцев, то этот график совсем не будет похож на прямую, скорее на колокол. Это обстоятельство тоже только усложняет процесс построения движений.

Другое обстоятельство связано с тем, что мы совершаем свои движения в разных условиях, с участием разных объектов. Воздействуя на какой-то объект, мы применяем к нему силу, но эта сила одновременно действует и на нас тоже (согласно третьему закону Ньютона). Многим в это сложно поверить, но если мы толкаем стену, то стена в ответ толкает нас. И когда мы отталкиваемся от стены, это один случай, а когда отталкиваемся от другого человека, это другой случай. Часто "сопротивление" предметов нам заранее плохо известно. Например, мы приходим в гости и приподнимаем стул. Мы привыкли к тому, что стулья примерно одинаково весят, их надо приподнимать таким-то способом. Но вот новый стул оказался значительно тяжелее, потому что ножки у него толстые и сделаны они из тяжелой породы древесины. Нам приходится по ходу перестраиваться: прогнуться в пояснице, переставить вперед опорную ногу, напрячь бицепсы и другие мышцы.

Другая сложность кроется в функциональном состоянии мускулатуру. Как известно, мышцы сокращаются под воздействием нервных импульсов. Но дело в том, что один и тот же нервный импульс может привести к разному результату, к разному напряжению мышцы. Это зависит от усталости, текущей формы мышцы и случайных обстоятельств.

Существуют и другие сложности, связанные с выполнением движения. Но уже и так видно, что даже самый элементарный взмах рукой превращается в страшную головоломку. Здесь важно следующее. Если бы этот взмах был простой реакцией без обратной связи, то нашему мозгу пришлось бы сначала выполнить огромный объем аналитической работы (с применением синусов, логарифмов, интегралов, на что мозг не способен) и после этого лишь отдать точный "приказ". Но на самом деле, конечно, никакой сложной аналитики не происходит, достаточно лишь правильно задействовать механизм обратной связи.

Сигналы обратной связи могут одновременно поступать от мышц в мозг по нескольким каналам. Когда мы двигаемся, информация о положении отдельных частей тела поступает от проприоцептивных рецепторов (специализирующихся на мышечных ощущениях), от зрения. При выполнении речевых движений мы (к счастью или несчастью) не можем видеть движения своего языкового аппарата (разве что можно наблюдать движения рта, стоя у зеркала). Но мы также получаем информацию от рецепторов, контролирующих движения языкового аппарата, а еще через слух.

В экспериментах было показано, что если информация поступает только по одному каналу, то выполнение движения становится невозможным или очень сильно затрудняется.

Самая, видимо, большая сложность в построении движений - стремление к совершенству. Некогда наши предки совсем не умели двигаться, потом научились шевелиться. Не умели плавать и ходить - научились. Для охоты использовали лишь кулаки, когти и зубы - потом научились бить дубинкой, бросать камни и пускать стрелы. Не умели сохранять свои слова во времени - научились писать. Эта бесконечная "гонка вооружений", с одной стороны, привела к изменениям в организме. С другой стороны, со временем мы получили весьма гибкую и адаптивную систему построения движений. Большинство из тех движений, которые мы совершаем, мы не получаем генетически, а осваиваем на протяжении жизни. Некоторые, например ходьба или речь, имеют врожденные предпосылки, но все равно требуют освоения, доработки и конкретизации.

Одна из основных заслуг Бернштейна состоит в том, что он открыл в физиологии человека и животных уровни построения движений. Эти уровни имеют не абстрактный характер, каждый уровень имеет свою локализацию в центральной нервной системе. По Бернштейну, у разных животных эта локализация может различаться.

Уровень А - самый низкий и филогенетически самый древний. У человека, в отличие от некоторых, слаборазвитых существ, он не имеет самостоятельного значения, но отвечает за важнейший аспект любого движения - тонус мышц. На этот уровень поступают сигналы от мышечных проприорецепторов, которые сообщают о степени напряжения мышц, а также информация от органов равновесия. Самостоятельно этот уровень регулирует весьма немногочисленные движения. В основном они связаны с вибрацией и тремором. Например, стук зубов от холода.

Уровень B - так называемый уровень синергий. Здесь перерабатываются сигналы, приходящие в основном от мышечно-суставных рецепторов, которые сообщают о взаимном положении и движении частей тела. Уровень B как бы замкнут на пространство тела. Синергия - это своего рода мышечный ансамбль, в этом ансамбле важно распределять активность - когда одни "инструменты" играют, а другие молчат. У этого уровня тоже есть собственные движения, которые совершаются без участия вышестоящих уровней, - потягивания, мимика и некоторые другие.

Уровень C. Бернштейн обозначил его как уровень пространственною поля. На данный уровень поступают сигналы от зрения, слуха, осязания, т. е. вся информация о внешнем пространстве. Поэтому на данном уровне строятся движения, приспособленные к пространственным свойствам объектов - к их форме, положению, длине, весу и пр. Этот уровень отвечает за локомоции - поступательные перемещения всего организма - и некоторые простые движения, совершаемые в пространстве.

Уровень D - уровень предметных действий. Этот уровень локализуется уже в коре головного мозга, он отвечает в основном за организацию взаимодействия с предметами. На этом уровне осуществляются все орудийные действия и манипуляции с предметами. Движения на уровне D можно рассматривать как действия. В них не фиксирован двигательный состав, или набор движений, а задан лишь конкретный результат. И это важное отличие от предыдущих уровней.

Уровень E - наивысший уровень, уровень интеллектуальных двигательных актов. К этому уровню относятся: речевые движения, движения письма, движения символической или кодированной речи. Движения этого уровня определяются не предметным, а абстрактным смыслом.

В построении движений участвует верхний уровень и все его подчиненные уровни. Интересно также то, что одно и то же движение может строиться на разных уровнях. При формировании навыка сначала, когда движение получается еще неловко, задействованы высокие уровни, потом получается ограничиваться уровнями пониже. С этого момента и можно говорить, что навык освоен или что какое-то движение стало совершаться ловко.

Со временем на смену принципу реагирования (реактивности) был выдвинут принцип активности. Как уже было сказано выше, реагирование это представление о движениях и действиях как очень простых: произошел стимул - как-то обработался - произошла реакция. Принцип активности говорит о том, что внутренняя программа организма не менее важна в построении и реализации действий и движений, что человека, как и многие другие животные, способен на спонтанные действия и движения. При этом есть, разумеется, и чисто реактивные движения (рефлексы), и чисто активные (например письмо), и промежуточные.

Маклаков А. Г. Общая психология. СПб: Питер, 2001.

Комментарии: