1.2. Рефлекторное кольцевое регулирование и программное управление движениями

В двигательной деятельности человека различают произвольные движения - сознательно управляемые целенаправленные действия, и не­произвольные движения, происходящие без участия сознания и пред­ставляющие собой либо безусловные реакции, либо автоматизированные двигательные навыки.

В основе управления произвольными движениями человека ле­жат два различных физиологических механизма:

• рефлекторное кольцевое регулирование;

• программное управление по механизму центральных команд.

Замкнутая система рефлекторного кольцевого регулирования ха­рактерна для осуществления различных форм двигательных действий и позных реакций, не требующих быстрого двигательного акта. Это по­зволяет нервным центрам получать информацию о состоянии мышц и ре­зультатах их действий по различным афферентным путям и вносить по­правки в моторные команды по ходу действия.

Программное управление по механизму центральных команд - это механизм регуляции движений, независимый от афферентных проприо-цептивных влияний. Оно используется в случае выполнения кратковре­менных движений (прыжков, бросков, ударов, метаний), когда организм не успевает использовать информацию от проприорецепторов мышц и других рецепторов. Вся программа должна быть готова еще до начала двига­тельного акта. При этом отсутствует замкнутое кольцо регуляции. Управ­ление производится по так называемой открытой петле, а активность во многих произвольно сокращающихся мышцах возникает раньше, чем ре­гистрируется обратная афферентная импульсация. Например, при выпол­нении прыжковых движений электрическая активность в мышцах, направ­ленная на амортизацию удара, возникает раньше, чем происходит сопри­косновение с опорой.

Такие центральные программы создаются согласно сформированно­му в мозге (главным образом, - в ассоциативной переднелобной области коры) образу двигательного действия и цели движения. В дальнейшей раз­работке моторной программы принимают участие мозжечок (латеральная область его коры) и базальные ядра (полосатое тело и бледное ядро). Ин­формация от них поступает через таламус в первичную и вторичную мо­торные зоны коры и далее - к исполнительным центрам спинного мозга и скелетным мышцам.

Механизм кольцевого регулирования является более древним филогенетически и возникает раньше в процессе индивидуального развития. У ребенка примерно к трем годам достаточное развитие полу­чают зрительные обратные связи, осуществляющие текущий зрительно-моторный контроль, а с 5 - 6 лет происходит переход к текущему контро­лю движений с участием проприоцептивных обратных связей. Этот ме­ханизм достигает значительного совершенства к 7 - 9 летнему возрасту, после чего начинается переход к формированию механизма центральных команд. С 10 - 11-летнего возраста представлены оба механизма управле­ния произвольными движениями, дальнейшее совершенствование которых продолжается вплоть до 17- 19 лет.

1.3. Три основных функциональных блока мозга

Среди многоэтажных систем нервных центров, участвующих в осу­ществлении двигательной деятельности, можно выделить три основных функциональных блока (А. Р. Лурия, 1962, 1973):

• блок регуляции тонуса, уровня бодрствования, к которому от­носятся неспецифические отделы ЦНС, в частности, ретикуляр­ная формация ствола мозга, которые модулируют функциональ­ное состояние вышележащих и нижележащих отделов, вызывая состояния сна, бодрствования, повышенной активности, увеличи­вая или уменьшая мощность двигательных реакций;

• блок приема, переработки и хранения информации, включаю­щий зрительные (затылочные), слуховые (височные), общечувст­вительные (теменные) области коры и соответствующие подкор­ковые структуры. Первичные (проекционные) корковые поля этого блока обеспечивают процессы ощущения, а вторичные поля - процессы восприятия, опознания информации. Высший отдел этого блока - третичные (ассоциативные нижнетеменные) поля, которые осуществляют сложные формы афферентного синтеза, создавая интегральный образ внешнего мира и обобщая сигналы, приходящие от левой и правой половины тела. Они фор­мируют представления о «схеме тела» и «схеме пространства», обеспечивая пространственную ориентацию движений;

• блок программирования, регуляции и контроля двигательной деятельности, расположенный в передних отделах больших по­лушарий. В его состав входят первичные и вторичные (моторные) поля, а высшим отделом являются ассоциативные переднелобные области (передние третичные поля). Этот блок с участием речевых функций выполняет универсальную функцию общей регуляции поведения, формируя намерения и планы, программы произ-вольных движений и контроль за их выполнением.