10.2. Механізми організації рухів і дій
У працях М. О. Бернштейна (1896–1966) вивчена проблема механізмів організації рухів і дій людини. Основна його книга – “Про побудову руху” (1947).
Остаточна мета руху може бути досягнута, якщо в нього будуть вноситься виправлення. А для цього центральна нервова система (ЦНС) повинна знати, яка реальна доля поточного руху. Іншими словами, у ЦНС повинні безупинно надходити аферентні сигнали, які містять інформацію про реальний перебіг руху та переробляються потім у сигнали корекції – це принцип сенсорних корекцій, тобто корекцій, внесених у моторні імпульси на підставі сенсорної інформації про перебіг руху.
На перебіг руху впливають такі додаткові фактори:
1) реактивні сили;
2) інерційні сили;
3) зовнішні сили;
4) вихідний стан м'язів.
Інформація про ці додаткові фактори одержала назву “сигнали зворотного зв'язку”.
З принципу сенсорних корекцій випливає схема рефлекторного кільця (рис. 1).
Перешифровка
ЦНС
Регулятор
Робоча
точка
Рецептор
Δ
W ¹
0
ПРОГРАМА
I
W
Прилад
завдавання
|
Прилад
звіряння
|
Ефектор
SW
|
|
Рис. 1. Схема рефлекторного кільця за М. О. Бернштейном
У програмі записані послідовні етапи складного руху. У кожен даний момент відпрацьовується якийсь її частковий етап або елемент, і відповідна часткова програма спускається в прилад, що задає.
З приладу, що задає, сигнали надходять на прилад звірення (SW від німець. Soll Wert - “те, що повинно бути”). На той же блок від рецепторів надходять сигнали зворотного зв'язку, що повідомляють про стан робочої точки (IW - Ist Wert - “те, що є”). У приладі звірення ці сигнали порівнюються і в разі їх розходження до програми вносяться корекції.
10.3. Рівні побудови рухів
Залежно від того, яку інформацію несуть сигнали зворотного зв'язку, вони приходять у різні чуттєві центри головного мозку і відповідно переключаються на моторні шляхи на різних рівнях. Причому під рівнями варто розуміти буквально морфологічні шари в ЦНС: спинний мозок, довгастий, підкірка, кора. Кожен рівень має свій моторний прояв, кожному відповідає свій клас рухів [1].
Рівень А – найнижчий і філогенетично самий древній. У людини не має самостійного значення, завідує тонусом м'язів. Бере участь в організації будь-якого руху відповідно до інших рівнів. Самостійно регулює: мимовільне тремтіння, стукіт зубами від холоду і страху, тремтіння пальця скрипаля, утримання пози в польотній фазі стрибка й ін. Рухи рівня А майже цілком мимовільні.
Рівень В – рівень синергій (або м'язово-суглобних ув'язувань) – переробляє в основному сигнали від м'язово-суглобних рецепторів, що повідомляють про взаємне положення і рух частин тіла. Відірваний від зовнішнього простору, але дуже добре обізнаний про те, що робиться в “просторі тіла”.
В організації рухів більш високого рівня координує складні рухові ансамблі. До власних рухів цього рівня відносяться такі, котрі не вимагають обліку зовнішнього простору: вільна гімнастика, потягування, міміка.
Рівень С – рівень просторового поля – на нього надходять сигнали від зору, слуху, дотику, тобто вся інформація про зовнішній простір. На ньому будуються рухи, пристосовані до просторових властивостей об'єктів: усі пересувальні рухи, вправи на гімнастичних приладах, рухи рук піаніста або друкарки, балістичні рухи – метання гранати, гра в теніс, рухи прицілювання. Рухи цього рівня:
1) локомоції – ходьба і біг і їхні варіанти;
2) рухи тіла в просторі, але без пересування з однієї позиції на іншу;
3) точні, цілеспрямовані рухи рук і інших органів у просторі (брати, нести, кидати);
4) силові рухи;
5) ударні рухи;
6) прицілювання, імітація і передражнювання.
Рівень D – рівень предметних дій, це корковий рівень, що завідує організацією дій із предметами: рухи жонглера, фехтувальника, усі побутові рухи, керування автомобілем.
Характерна риса рухів цього рівня в тім, що вони погоджуються з логікою предмета, це вже не стільки рухи, скільки дії, у них зовсім не фіксується руховий склад або “візерунок” руху, а заданий лише кінцевий предметний результат.
Рівень Е – рівень інтелектуальних рухових актів (мовлення, письмо, символічна і кодована мова – жести глухонімих, абетка Морзе). Рухи цього рівня визначаються не предметним, а абстрактним, вербальним змістом.
В організації складних рухів беруть участь, як правило, відразу декілька рівнів. При цьому у свідомості людини представлені тільки ті компоненти руху, що будуються на провідному рівні, робота нижчих або “фонових” рівнів, як правило, не усвідомлюється.
Формально той самий рух може будуватися на різних провідних рівнях. Наприклад, круговий рух руки може будуватися:
– на рівні А: при фортепіанному вібрато (7-8 гц) кисть руки і суглоби пальців описують маленькі кругові траєкторії;
– на рівні В: як елемент у вільної гімнастики;
– на рівні С: при обведенні контуру кола;
– на рівні Д: при зав'язуванні вузла;
– на рівні Е: зображення лектором кола на дошці.
Провідний рівень побудови руху визначається змістом або задачею руху.