Психо-физиологические основы движения

Взаимодействие человека и других живых существ с окружаю­щей средой может осуществляться только через дви­жение. Мы можем выполнять самые разнообразные движения - от ходьбы и бега до таких тончайших дви­гательных действий как при игре на фортепиано, воспроизведении различных жестов, письме, речи, мимике, с помощью которых мы передаем разнообразные оттенки мыслей и чувств.

Существует два вида двигательных функций: поддер­жание положения тела (позы) и собственно движения. В естественных условиях отделить их друг от друга не­возможно. Движение без одновременного удер­жания определенной позы также невозможно, как и удержание позы без движения.

Среди собственно движений следует различать эле­ментарные движения и действия. Действия - совокупность элементарных движений, объединенных единой целью в некоторую функциональ­ную систему. Каждое конкретное действие включено в состав поведенческого акта. Оно представляет собой шаг к удов­летворению той потребности, которая вызвала данное поведение, и решает свою промежуточную задачу.

В управлении движением различают стратегию и тактику. В основе стратегии движения лежит кон­кретная мотивация (биологическая, социальная и др.). Именно она определяет цель поведения, т.е. то, что должно быть достигнуто. В структуре поведен­ческого акта цель закодирована в «акцепторе результа­тов действия». В отношении движения это выглядит как формирование двигательной задачи, т.е. того, что следу­ет делать.

Тактика - конкретный план движе­ний, т.е. то, как будет достигнута цель поведения, с помощью каких двигательных ресурсов, способов дей­ствия. В структуре поведенческого акта тактическое пла­нирование движения непосредственно представлено в структуре программ движения. При ее построении наш мозг и тело учитывает множество факторов, как: общую стра­тегию, так и пространственно-временные характеристи­ки среды, сигнальную значимость ее стимулов, прошлый жизненный опыт.

Каким образом стратегия реализуется в тактике движения, или, иными словами, как осущест­вляется трансформация мотивации в движение и с помощью каких физиологических механизмов это про­исходит.

Для ответа на этот вопрос следует обратиться вначале к принципам регуляции поведения и движения. Принято считать, что она стро­ится на двух основных принципах: 1) сенсор­ных коррекций текущего движения по цепи обратной связи и, 2) прямого программного управления. По­следний особенно важен для тех случаев, когда имеют­ся быстрые изменения в системе и это ограничивает возможность сенсорных коррекций.

Исследователи накопили множество эксперимен­тальных фактов, подтверждающих реальное существо­вание двух механизмов управления движением: 1) посред­ством центральных моторных программ, и 2) с помощью обратной афферентации, которая используется для непрерывного контроля и коррекции выполняемого движения. Для многих видов движения управление может осуществляться одновременно двумя механиз­мами при разном их соотношении для движений, раз­личающихся сложностью и уровнем организации.

На принципиальную роль обратной афферентации в регуляции движения и поведения указывали Н.А. Бернштейн (N.A. Bernstein) и П.К. Анохин (P.K. Anokhin). Сенсорные раздражения не только могут запускать движение, но и выполнять корректирующую функцию.

Программы цепных двигательных актов широко представлены в различных структурах мозга. Централь­ная нервная система хранит центральные программы как врожденных, так и выработанных действий. Так, например, дыхательные, глотательные и другие движе­ния управляются врожденными моторными програм­мами. Тогда как различные спортивные, профессио­нальные навыки (акробатические упражнения, печата­ние на машинке и др.) осуществляются по программам, формирующимся в течение жизни индивида.

При определенном опыте человека эти движения выполня­ются почти автоматически, в результате чего обратная афферентация, в том числе от проприоцепции, начинает играть второстепенную роль. Обратная афферентация становится нужной лишь при переделке, изменении навыка. Механизм программного управления исполь­зуется не только для врожденных двигательных актов и двигательных навыков, но и для осуществления произ­вольных и быстрых баллистических движений, например некоторых движений в спорте, требующих большой скорости. Такие движения производятся настолько быстро и точно, что использовать обратные сенсорные связи для их управления нецелесообразно (Н. Н. Данилова, А. К. Крылова,1997).

До недавнего времени мало, что было известно о про­цессах формирования и построения новых моторных программ. Однако благодаря изучению нейронной активности коры больших полушарий и других струк­тур мозга у высших животных, а также клиническим данным, полученным на человеке, сложилось мнение, что ведущая роль в построении новых моторных про­грамм принадлежит передним отделам коры больших полушарий (премоторной, префронтальной коре). У больных при поражении мозга в премоторной области нарушается организация движений во време­ни, т.е. у них распадается последовательность движений. У таких больных страдает и выработка двигательных навыков. Поражение же в префронтальной коре может приве­сти вообще к распаду произвольной регуляции движе­ний. Этот дефект особенно выражен, когда требуется менять программы движений и действий.

Исследователи предполагают, что именно в передних отделах коры строятся новые моторные программы. Для этого используется весь видовой и индивидуальный опыт человека и животных. При этом, по-видимому, происходит выбор отдельных фрагментов из имеющихся программ как врожденных форм поведения, так и приобретенных двигательных автома-тизмов для их последующей интеграции в новую моторную программу (Н. Н. Данилова, А. Л. Крылова, 1997).