Бернштейн Н.А. О ловкости и ее развитии
.pdfщийся к чувствительности», «опирающийся на чувствитель ность». Роль артиллерийского наблюдателя-корректировщика при этом исполняется в нашем организме всевозможными орга нами чувств.
Из принципа сенсорных коррекций следует одна интересная вещь. Привычно и общепринято думать, что выполнение произ вольного движения — полностью дело двигательных систем на шего организма: мышц — как непосредственных двигателей, дви гательных нервов, передающих в мышцы приказы (импульсы) к движению от спинного и головного мозга; наконец, так назы ваемых двигательных центров мозга, откуда исходят эти прика зы-импульсы к мышцам. Оказывается, дело обстоит далеко не так, и чувствительные системы нашего тела загружаются при вы полнении того или другого движения не в меньшей степени, нежели двигательные. По чувствительным нервам всевозможных специальностей: осязательным, зрительным, нервам мышечносуставной чувствительности, вестибулярным нервам уха, несу щим сигналы, связанные с чувством равновесия и т. д., — текут непрерывные корректировочные потоки сигналов к мозгу, уведомляющие его, так ли течет начатое движение, как оно было спланировано, и в каком смысле требуются поправки. Каждая мышца, сокращаясь по ходу движения, раздражает этим какойнибудь из чувствительных аппаратов, который немедленно сигна лизирует об этом мозгу. Каждый залп двигательных импульсов, прибывающих из мозга в мышцу, оказывается прямой причиной нового залпа импульсов, текущих уже в обратную сторону — от чувствительного аппарата в мозг. Там этот поток чувстви тельных сигналов преобразуется в соответствующие коррекции к движению, т. е., в свою очередь, является причиной возникно вения новых двигательных импульсов, исправленных и дополнен ных, снова мчащихся из мозга в нужные мышцы. Перед нами, таким образом, замкнутый кольцевой процесс — то, что в нерв ной физиологии называется рефлекторным кольцом. Разрыв такого кольца в любом месте приводит к полному распаду дви жения, как это подтверждает богатый материал заболеваний нервной системы.
Несколько кратких примеров с убедительностью покажут нам, как совершается эта сенсорная коррекция движения
и к каким результатам она приводит. Возьмите перо и сделайте скорописью ряд движений по бумаге, выписывая безостановочно ряда букв шшшш — сперва с открытыми, затем с закрытыми глазами. Вы не обнаружите почти никакой разницы. Теперь сде лайте такой же опыт, но с написаннием какого-нибудь слова, например «координация». Опыт снова удастся, но уже менее благополучно. Дальше напишите это же самое слово, но уже печатными буквами — опять первый раз при открытых, второй при закрытых глазах. Наконец, изобразите два кружка рядом, после чего в каждом поставьте по прямому кресту их диамет-
55
ров; и это действие повторите затем при закрытых глазах. Я по добрал эту цепочку заданий так, что каждое последующее за ведомо будет выходить все хуже и хуже после выключения зри тельной коррекции, а последнее из заданий наверняка приведет к полному провалу, если только вы не обладаете исключитель ной двигательной одаренностью или не упражнялись тщательно в письме и черчении при закрытых глазах. Анализ этого простого примера в том, что первое задание исполняется нами почти пол ностью под контролем мышечно-суставной чувствительности, не нуждаясь в коррекции зрения, а чем дальше, тем больше ока зывается необходимым зрительный контроль, выключение кото рого сразу разрушает всю правильность движения.
Озябшими пальцами очень трудно сделать какие-нибудь точные движения: вдеть нитку в иглу, развязать узел и т. п. Дело тут вовсе не в мышцах, так как большинство мышц, управ ляющих пальцами, расположено на предплечьи, ближе к локтю, т. е. спрятано глубоко в рукаве шубы. Это легко подтвердить и тем, что, например, на динамометре каждый озябшими паль цами выжмет ничуть не меньше, чем теплыми. Суть наруше ния — целиком в ослаблении мышечно-суставной и осязательной чувствительности кисти и пальцев.
Каждый из нас, кто привык каждый день повязывать себе галстук, знает, как сбивает это движение смотрение в зеркало, если только мы не привыкли всегда делать это перед зеркалом. Причина заключается в том, что привычная корректировка этого движения — мышечно-суставная и вмешивание зрительного конт роля, непривычного, но сильного, отвлекающего на себя внима ние, расстраивает налаженный навык. Перед нами, таким обра зом, пример, прямо противоположный первому. Там мы имели движение, распадавшееся при выключении зрительных коррек ций, здесь, наоборот, — при их включении. Есть большое коли чество привычных действий-навыков, которые, как мы увидим в дальнейших очерках, расстраиваются от вмешательства зрения.
Мышечно-суставное чувство и его помощники
Мышечно-суставная чувствительность является, конечно, ве дущей и основной в преобладающем большинстве случаев уп равления движениями. Вся совокупность органов этого вида чувствительности называется в физиологии проприоцептивною системой". Чувствительные окончания органов проприоцептивной системы рассеяны повсеместно в составе мышечных пучков, в сухожилиях и суставных сумках. Эти окончания (как их называют, рецепторы, т. е. «восприниматели», «приемники») сиг-
* Проприоцептивная чувствительность в переводе значит «сама себя вос принимающая» — чувствительность собственного тела.
56
нализируют мозгу о положениях звеньев тела, о суставных уг лах, о напряжениях в тех или других мышцах и т. д.
Вся эта система возглавляется органом, воспринимающим положения и движения головы в пространстве — верховным ор ганом чувства равновесия, так называемым вестибулярным ап паратом или ушным лабиринтом, помещающимся в глубинах височной кости черепа (во «внутреннем ухе» каждой стороны). Вся сигнализация этой системы в совокупности дает мозгу ис черпывающие сведения как о положении всего тела в простран стве, так и о положениях и движениях каждой из его частей. Вполне понятно, что именно проприоцептивная система играет первую скрипку в деле сенсорных коррекций и что ее выклю
чение |
(например, |
у описывавшихся |
выше больных-табетиков) |
ведет |
к наиболее |
тяжелы и трудно |
возместимым расстройст |
вам координации движений. |
|
Как можно убедиться из приводившихся примеров, описан ная сейчас проприоцептивная чувствительная система отнюдь не единственная, несущая нагрузку управления сенсорными коррек циями. Наоборот, нет такого вида чувствительности (не исклю чая, может быть, даже и уединенного и безвыходного жителя рта — чувства вкуса), который не оказывался бы в тех или дру гих случаях и типах движений нагруженным «проприоцептивной» службой. Центральная нервная система исходит только из целесообразности: если такие-то виды коррекций, наиболее под ходящие по качеству для управления данным движением или его частью, имеются в числе средств и возможностей такого-то органа чувств, она немедленно мобилизует этот орган для сен сорных коррекций по этому движению. Таким образом, все виды чувствительности бывают (в различных случаях и в большей или меньшей мере) в роли проприоцепторов в широком или функци ональном смысле этого слова.
Зрение — вообще главенствующий орган чувств у челове ка — участвует в сенсорном управлении огромным количеством движений, по преимуществу точных и метких ручных движений, рабочих операций и т. д., метательных движений, требующих
прицела |
(метание в цель, стрельба, футбол, теннис и т. |
п.). |
|
Слух |
мобилизуется у человека на |
проприоцептивную |
службу |
в меньшей мере, но вкупе с другими |
видами чувствительности |
им руководятся музыканты, забойщики, деревообделочники, ме ханики-мотористы, сборщики-монтажники и т. п. (мы не говорим здесь, разумеется, об исполнении услышанных словесных ко
манд). У многих животных, |
например у хищников — кошачьих, |
у зайцев, у ночных летунов |
(совы, летучие мыши), слух имеет |
первостепенное координационное значение. То же надо сказать и
об |
обонянии многих диких животных, о чутье охотничьей соба |
ки |
и т. п. |
Осязание соучаствует со зрением и с проприоцептивной чувствительностью в тесном смысле в большинстве точных дви-
57
жений тела и его частей в пространстве в огромном боль шинстве трудовых операций и т. д. В неразрывном тройственном союзе, образуемом перечисленными тремя качествами чувстви тельности, трудно бывает отыскать начало и конец и расчленить роли их всех в коррекции сложных движений. Каждый знает, однако, как решающе важно тонкое осязание сортировщику,
хирургу, |
скульптору, шлифовальщику, портному, |
наборщику |
и т. п. |
У слепых осязание с проприоцепторикой |
выдвигаются |
на самый первый план, господствуя в управлении всеми видами посильных им движений.
В следующих очерках мы покажем, как различны в зависи мости от смысла двигательной задачи и от характера движения, решающего данную задачу, те сочетания видов чувствитель ности, которые обслуживают эти движения. В этих сочетаниях мы найдем и ключ к правильной физиологической классифи кации и систематизации движений. Но раньше нам нужно будет ознакомить читателя с тем, как произошли и как развивались движения в животном мире и у человека.
Этой истории движений и будет посвящен следующий очерк.
Очерк III
О происхождении движений
Великий конкурс жизни
ет в природе такого явления, суть которого мож но понять, не вникая в то, как оно возникло. Это происходит прежде всего потому, что все на свете представляет собою строжайшую цепь причин и следствий, а самое главное — потому, что все бес престанно изменяется, развивается и гибнет. Каждое явление окружающего нас мира имеет
свою биографию, не ознакомясь с которой мы не можем обсуж дать это явление. Ведь и по отношению к людям — от наилучших до самых худших экземпляров человечества, — чтобы постигнуть творчество великого поэта, надо узнать историю его жизни; что бы вынести справедливый приговор воришке, тоже нужно вник нуть в его жалкую биографию.
Все живет и изменяется. Сама звездная Вселенная, еще двести лет назад считавшаяся олицетворением вечности и неиз менности, на самом деле насыщена жизнью и изменяется бук вально на наших глазах. За короткое время существования астрономической науки мы успели быть свидетелями появления на свет новорожденных звезд-младенцев; мы знакомы с гигант скими красными звездами-юношами, растущими и наливающими-
59
Эволюция жизни
ся блеском; на фотопластинках обсерваторий запечатлеваются звезды-старухи — рубиновые карлики, съеживающиеся и стыну щие, как отливки в литейной, отжившие уже на свете положен ные им двадцать миллиардов лет. Тем более полна изменений живая природа, и в ее изменениях нам легче уловить внутренний
60
смысл, поскольку она ближе и родственнее нам: мы сами состав ляем ее часть. Мы уже знаем благодаря трудам великих основа телей современной биологии и одну из важнейших побудитель ных пружин этих непрестанных перемен в живой природе. Мы знаем, что ее изменения — это непрерывное развитие, движение вперед и что это развитие совершается в условиях жестокой и безжалостной борьбы за жизнь. Вся история живой природы своего рода непрекращающийся конкурс между особями, желаю щими жить. На этом конкурсе беспощадно отметается прочь все слабое, мало удачное, нежизнеспособное, но зато и все те, может быть чисто случайные поначалу, счастливые находки и «откры тия» природы, которые укрепляют и усиливают их обладателя, побеждают на этом великом конкурсе мира и постепенно прививаются огромным количеством его обитателей. Мы увидим ниже, например, какой победоносный путь распространения про делали возникший в какой-то момент в природе принцип про долговатой формы тела, или поперечнополосатая мышца, или «пирамидная» двигательная система мозга и как обладатели этих биологических «нововведений» покоряли себе животных с уста ревшими устройствами тела и становились на тот или иной срок господами животного мира. В непосредственно занимающей нас здесь области — области движений — мы сможем показать, ка кое значение имели некоторые из подобных «технических пере воротов» для побеждающего развития того или другого класса животных и как каждое из таких усовершенствований подвигало мир животных в направлении большей двигательной приспособительности, большей слаженности, быстроты, находчивости, точности движений — короче говоря, в направлении возрастаю щей двигательной ловкости.
Для проникновения в историю животного мира мы имеем два основных источника. Первый из них — это те обветшалые об рывки подлинных документов о старинных формах жизни, кото рые мы находим при раскопках древних напластований Земли. Их так и называют — ископаемыми. Этот источник всего прямее и достовернее, но, к сожалению, многие органы давно вымерших организмов не могли пережить даже малой доли тех тысяч веков, которые отделяют их обладателей от нас. Как раз то, что наиболее интересно для нас — нежные органы мышечной и нерв ной системы, — относится к их числу. В том, что касается этих органов, мы были бы целиком обречены на догадки, если бы не помощь второго источника, к которому мы и обратимся.
Давно замечено, что чем выше развито животное, тем оно более изменчиво на протяжении веков. Высшие млекопитаю щие — один из самых молодых отрядов животных на Земле, но они успели чрезвычайно резко видоизменяться за немногие сот ни тысяч лет своего существования — срок, как мы вскоре уви дим, в масштабах истории земли очень небольшой. За этот срок из маленького копытного ростом с собаку, протогиппуса,
61
сформировался наш друг и спутник — лошадь. Еще быстрее и резче изменилась собака. Сам человек всего несколько десятков тысячелетий назад — в ледниковые эпохи — очень сильно отли чался от современного и объемом мозга, и формами лица и конечностей. А, с другой стороны, низшие организмы остаются почти неизменными на протяжении миллионов веков. Еще и сей час существуют, например, некоторые виды моллюсков (карака тицы) или ракообразных, почти не отличимые от ископаемых остатков из времен ранней юности Земли. Вот эти-то факты и позволяют нам с успехом заменить историю в прямом смысле тем материалом, какой дают нам сравнительная анатомия и сравнительная физиология животных. Действительно, во всех тех случаях, когда мы можем сличить показания обоих источников, они безукоризненно сходятся между собой и подкрепляют друг друга. Итак, обратимся к тому, что обе эти сравнительные науки могут рассказать нам о происхождении и развитии движений на Земле. Этому очерку предпошлем две сводки, которые очень помогут нам приблизиться к пониманию изучаемого предмета.
Масштаб и действующие лица
Начнем с масштаба. По счету |
геологов, земля существует |
на свете около двух миллиардов лет; |
жизнь на Земле, начиная |
от самых простейших ее форм, — около половины этого времени. Обе эти цифры ничего не говорят нашему воображению. Попро буем представить дело иначе.
Чтобы получить практически выполнимое и обозримое изоб ражение земли — географическую карту, ее чертят с уменьшени ем по отношению к подлинным размерам в 10, 50, 100 миллио
нов |
раз. |
Вычертим историю |
матери-Земли |
в |
масштабе |
1 : |
||
50 |
000 000. |
В этом масштабе столетие почти в точности равно |
||||||
одной |
минуте. Продолжительность |
человеческой |
жизни — 40— |
|||||
45 |
секунд. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Итак, |
прежде всего на |
нашем |
чертеже |
Земле 40 |
«лет». |
На ее лице немало морщин — великих горных цепей и седин бе лоснежной Арктики или Антарктиды. Их, может быть, больше, чем следовало бы иметь к 40 «годам», но надо признать, что жизнь выпала ей не из легких: вся история великих геологиче ских переворотов, смены гор и морей, вулканической деятельнос ти и т. д. хорошо подтверждает это. В пору же зачатия первых проблесков жизни мы рисуем себе Землю на нашей карте двад цатилетней женщиной — в лучшем возрасте для деторождения.
Если теперь сделать набросок последовательности развития наиболее близких к нам животных — позвоночных — в выбранном нами масштабе, то окажется, что древнейшие представители позвоночных — ископаемые рыбы — появились на Земле в сере дине общего срока жизни животного мира — около 10 «лет» на-
62
Кое-какие масштабы
зад. Два-четыре «года» назад на земном шаре господствовали пресмыкающиеся — гигантские ящеры, о которых еще будет речь дальше.
Самые древние из млекопитающих возникли не более 2—3 «лет» назад; Земля родила их уже очень пожилой женщиной, проняньчив все самое цветущее десятилетие своей жизни одних только беспозвоночных, червей и моллюсков. Высшие млекопи тающие — хищные, хоботные, высокоразвитые копытные и т. п. — существуют всего едва лишь несколько «месяцев». «Неде ли» две назад появились высшие обезьяны. Древнейшим предста
вителем |
человека, достойным этого имени, не более «недели» |
от роду. |
Как ничтожны все эти последние сроки по сравнению |
с общим возрастом жизни на земле! «Вчера» или «позавчера» (150 000 — 300 000 лет назад) на Земле случилась плохая пого да: похолодало, обширные равнины оковались льдом, прошла волна того, что наука называет «ледниковыми периодами». И тогда же — «день» или два назад — объявился и пещерный че ловек древнекаменного века, сражавшийся каменными топорами и бережно хранивший в своих пещерах случайно найденный где-либо огонь. Древнейшие из исторических документов в пря мом смысле этого слова — египетские и ассирийские надписи, великие пирамиды, истоки истории китайцев — создались «час»
63
а — губка, в — морская лилия (триас), с — морская звезда, d — кольчатый червь
с небольшим назад. Христианской эре — около 20 «минут», от крытию Америки и возрождению наук после страшного средне векового застоя — 4—5 «минут». Наша мысль вникает в сущест во вещей и в историю 40 «лет» бытия Земли не долее этих 5 «ми нут». Можно ли требовать, чтобы за этот срок она могла успеть очень уж многое сделать?
Вторая сводка, на которую мы должны будем опереться, - это табличка крупных классов, на которые наука подразделяет животное царство, от древнейших и простейших до самых высших по своему развитию животных. Перечислим эти классы по порядку, с тем чтобы далее задержаться на них более обстоя тельно.
1. Простейшие — одноклеточные, микроскопически малые животные.
2.Кишечнополостные (например, коралловые полипы, голо турии, губки, морские лилии).
3.Иглокожие (например, морская звезда).
Улитка
64