В 1928 году, за два десятилетия до того, как Норберт Винер введет понятие кибернетики, отечественный физиолог Николай Александрович Бернштейн уже сформулировал основополагающий принцип сенсорных коррекций, по сути, описав механизм обратной связи в живых системах. Этот факт не просто подчеркивает его научный приоритет, но и устанавливает его как одного из величайших новаторов в истории мировой науки, чьи идеи опередили свое время.
Николай Александрович Бернштейн (1896-1966) — выдающийся отечественный ученый, чья исследовательская деятельность охватила широкий спектр дисциплин: от физиологии и биомеханики до психологии и кибернетики. Его работы заложили фундамент нового научного направления — физиологии активности, которое кардинально изменило традиционные представления о работе нервной системы и построении движений. Вместо пассивной реакции организма на внешние стимулы, Бернштейн представил его как активную, целеустремленную систему, постоянно ориентированную на «потребное будущее».
Актуальность теории Бернштейна для современной нейрофизиологии, психологии и спортивной науки трудно переоценить. В эпоху стремительного развития технологий, нейроинтерфейсов и реабилитационной робототехники, глубокое понимание принципов управления движениями, заложенных Бернштейном, становится краеугольным камнем для дальнейших исследований и практических приложений. Его концепции помогают объяснить, как человек осваивает сложные двигательные навыки, как восстанавливается после травм и как оптимизирует свои физические возможности, предлагая методики, которые позволяют эффективно применять эти знания для улучшения качества жизни и спортивных достижений.
Настоящий реферат ставит целью всестороннее исследование и систематизированное представление теории Н.А. Бернштейна о физиологии активности и уровнях построения движений. В работе будут детально рассмотрены основные положения его учения, включая концепцию «рефлекторного кольца» и принципа сенсорных коррекций. Особое внимание будет уделено подробному анализу пяти уровней построения движений с указанием их анатомических субстратов, ведущих афферентаций и специфических функций. Мы также глубоко погрузимся в процесс формирования и развития двигательных навыков, проанализируем концепцию «упражняемости» и ее значение. Завершающие разделы будут посвящены оценке влияния теории Бернштейна на различные научные области и ее практическому применению, а также критическим оценкам и дальнейшему развитию его идей в контексте современной науки.
Основные положения теории физиологии активности Н.А. Бернштейна
В начале XX века наука о движении находилась под доминирующим влиянием представлений о рефлекторной дуге, разработанной еще Рене Декартом и широко развитой И.П. Павловым. Эта парадигма рассматривала организм как машину, пассивно реагирующую на внешние стимулы по принципу «стимул-реакция». Однако Н.А. Бернштейн, с его глубоким пониманием сложности живых систем, предложил радикально иную точку зрения, которая получила название «физиология активности».
Организм как активная, целеустремленная система
Ключевой тезис Бернштейна заключался в том, что живой организм — это не просто сумма рефлексов, а активно действующая, самоорганизующаяся и целеустремленная система. Он постоянно ориентируется на «потребное будущее», активно преодолевая и преобразуя внешнюю среду, а не просто приспосабливаясь к ней. В этом смысле, движение рассматривается не как ответ на прошлый стимул, а как предвосхищение и формирование будущего результата. Человек, по Бернштейну, не просто существует, а «живет, превосходя себя», постоянно ставя перед собой новые двигательные задачи и находя пути их решения. Именно это отличает живые системы от простых механизмов и позволяет им достигать столь высокой степени адаптивности.
Противопоставление рефлекторной дуге и концепция «рефлекторного кольца»
Наиболее ярко отличие теории Бернштейна от классической рефлекторной теории проявилось в его критике «рефлекторной дуги» и введении понятия «рефлекторного кольца», или «кольца управления». Традиционная рефлекторная дуга предполагала однонаправленную передачу сигнала: от рецептора к центру, а затем к эффектору. Бернштейн же утверждал, что такая модель неспособна объяснить тонкость, точность и адаптивность живого движения.
Вместо этого он предложил концепцию «рефлекторного кольца», которая включала в себя непрерывную обратную связь. Это означало, что информация о ходе и результате движения постоянно возвращается в центральную нервную систему (ЦНС), позволяя ей корректировать дальнейшие действия. Как писал Бернштейн, навык не может быть застывшей, стереотипной последовательностью команд; он требует постоянной «сверки» движения с реальностью, с изменяющимися условиями внешней среды. Эта постоянная коррекция и есть суть живого, адаптирующегося движения, что критически важно для эффективного выполнения любой сложной задачи.
Принцип сенсорных коррекций и исторический приоритет
Основой функционирования «рефлекторного кольца» является принцип сенсорных коррекций. Он описывает процесс, при котором ЦНС не только посылает команды мышцам, но и непрерывно получает сигналы обратной связи от периферийных органов чувств (проприорецепторов, зрительных, слуховых анализаторов) о текущем состоянии и результатах движения. На основе этой информации даются новые, корректирующие команды, что обеспечивает высокую точность и гибкость двигательного акта.
Удивительно, но Н.А. Бернштейн сформулировал этот принцип обратной связи еще в 1928 году. Это произошло за 20 лет до того, как Норберт Винер ввел понятие кибернетики, ставшее основой для всех систем управления, включая биологические. Этот факт делает Бернштейна одним из пионеров кибернетики, чьи идеи были разработаны в период его работы в Центральном институте труда и других учреждениях, заложив основы кольцевого управления и внутримозговых перешифровок. Его концепции, таким образом, предвосхитили целую научную парадигму.
Концепция «повторения без повторения»
Одним из наиболее глубоких и поэтичных выводов Бернштейна является концепция «повторения без повторения». Он утверждал, что живое движение, даже кажущееся повторяющимся (например, ходьба или бег), никогда не является абсолютно идентичной копией предыдущего. Каждый раз движение адаптируется к чуть изменившимся условиям, к внутреннему состоянию организма, к накопленному опыту. Это не механическое воспроизведение, а постоянно совершенствующаяся система, которая не копирует, а развивает предшествующее действие. Именно эта динамическая адаптивность делает живое движение столь эффективным и гибким, позволяя человеку постоянно учиться и улучшать свои навыки.
Идея поуровневой организации движений
Н.А. Бернштейн также выдвинул идею иерархической, поуровневой организации движений. Он показал, что управление сложными двигательными актами осуществляется не одним центром, а системой взаимодействующих уровней нервной системы, каждый из которых отвечает за определенные аспекты движения. От низшего уровня тонуса до высших уровней когнитивной и смыслонаполненной активности, все они координируются для достижения единой цели. Чем сложнее, осмысленнее и предметнее двигательная задача, тем более высоким является ведущий уровень построения движения и тем более активное участие в ее решении принимают высшие отделы нервной системы. Эта поуровневая организация является фундаментальной для понимания того, как мозг справляется с огромной сложностью управления телом.
Детальный анализ уровней построения движений по Н.А. Бернштейну
Н.А. Бернштейн предложил стройную иерархическую систему, состоящую из пяти основных уровней построения движений, обозначаемых буквами A, B, C, D, E. Эта модель стала краеугольным камнем его теории, объясняющей, как сложные двигательные акты организуются и регулируются центральной нервной системой. Ключевой тезис заключается в том, что каждый двигательный акт является многоуровневым построением, где ведущий уровень определяет смысловую структуру действия, а все нижележащие (фоновые) уровни обеспечивают его технические компоненты и детализацию. Каким образом мозг координирует эти уровни, чтобы обеспечить бесшовное и эффективное движение, остаётся одним из самых интригующих вопросов в нейрофизиологии?
Каждый из уровней обладает уникальными характеристиками:
- Морфологическая локализация: Определенные анатомические структуры ЦНС, которые преимущественно отвечают за данный уровень.
- Ведущая афферентация: Основные виды сенсорной информации, которые обрабатываются на этом уровне для формирования движений.
- Специфические свойства движений: Типы двигательных актов, характерные для каждого уровня.
- Основная и фоновая роль: Каждый уровень может быть ведущим для определенного типа движений или служить фоном, обеспечивая поддержку для вышележащих уровней.
- Патологические синдромы: Нарушения, возникающие при дисфункции конкретного уровня.
Важно понимать, что в организации любого конкретного движения обычно участвует не один, а сразу несколько уровней: тот, на котором строится движение (ведущий), и все нижележащие (фоновые). Например, обычный бег может осуществляться на уровне B, C или даже D, в зависимости от контекста и сложности задачи.
Представим эти уровни в виде таблицы для наглядности:
| Уровень | Название | Анатомический субстрат | Ведущая афферентация | Основные функции | Специфические движения |
|---|---|---|---|---|---|
| A | Тонуса | Спинной мозг, красное ядро, черная субстанция, гипоталамус, древний мозжечок | Проприорецепция (напряжение мышц), вестибулярные сигналы | Регуляция мышечного тонуса, осанки, позы, поддержание равновесия | Непроизвольная дрожь, стучание зубами, ранние реакции новорожденных (хватательный рефлекс), удержание позы в прыжке |
| B | Синергий | Зрительные бугры (таламус), бледные шары (паллидум) | Мышечно-суставная проприорецепция (взаимное положение частей тела) | Организация высокослаженных движений тела, внутренняя координация, ритмические и циклические движения, автоматизация | Потягивания, непроизвольная мимика, простые рефлексы, пантомимика, пластика, «штампы» (наклоны, приседания), бег «вообще» |
| C | Пространственного поля | Пирамидно-стриальная система, корковые сенсорные станции (зрительные, слуховые, осязательные), новый мозжечок | Информация от органов чувств о внешнем пространстве (зрение, слух, осязание) | Ориентация в пространстве, приспособление движений к пространственным свойствам объектов (форма, положение, вес) | Переместительные движения (ходьба, лазанье, бег, прыжки, акробатика), баллистические движения (метание, броски), движения прицеливания |
| D | Предметных действий | Теменно-премоторные области коры головного мозга | Смысловая сторона действия с предметом | Организация действий с предметами, определение пространственных и временных характеристик цепочек движений, ориентация «правое-левое» | Орудийные действия (использование инструментов), бытовые, трудовые, производственные действия, спортивные игры, управление автомобилем |
| E | Интеллектуальных двигательных актов | Лобные доли коры головного мозга (наименее изучен) | Отвлеченный, вербальный смысл | Передача знаний, замысла, целенаправленность и смысл двигательного действия, абстрактная символическая координация | Речевые движения, письмо, символическая или кодированная речь, жесты глухонемых |
Теперь рассмотрим каждый уровень более подробно.
Уровень A – Уровень тонуса (руброспинальный уровень)
Этот уровень является филогенетически самым древним и самым низким в иерархии Бернштейна. Он формируется первым в онтогенезе и служит базовой основой для всех последующих двигательных актов.
- Анатомический субстрат: Деятельность уровня А связана с функциями спинного мозга, его клеточных образований и частью проводящих путей. В головном мозге к нему относятся группа клеточных ядер в стволе (прежде всего, красное ядро – palaeorubrum и neorubrum), черная субстанция (substantia nigra), ядро Даркшевича, люисово тело, область гипоталамуса, ядро Дейтерса, а также древний мозжечок и центральная часть вегетативного аппарата. Эти структуры образуют сложную сеть, ответственную за базовую регуляцию.
- Ведущая афферентация: Основные сигналы, обрабатываемые на этом уровне, поступают от проприорецепторов – это информация о степени напряжения мышц, положении суставов, а также сигналы от органов равновесия (вестибулярного аппарата). Именно эти данные позволяют организму поддерживать стабильность.
- Функции: Уровень А отвечает за бессознательную, непроизвольную регуляцию мышечного тонуса и осанки. Он обеспечивает готовность мышц к действию, поддержание позы и базового равновесия. Это уровень, который постоянно «подстраивает» тело под гравитацию и внутренние изменения.
- Специфические движения: К проявлениям этого уровня относятся непроизвольная дрожь (например, от холода или страха), стучание зубами. В более сложных двигательных актах он проявляется как фон: например, удержание позы в полетной фазе прыжка или быстрые, непроизвольные вибрато в фортепианной игре. У новорожденных деятельность руброспинального уровня регуляции движений начинает функционировать уже с первых недель жизни, проявляясь, например, в хватательном рефлексе, когда ребенок крепко зажимает вложенный в руку предмет. В чистом виде он редко является ведущим уровнем у взрослого человека, но его фоновая работа критически важна.
Уровень B – Уровень синергий (таламо-паллидарный уровень)
Уровень В представляет собой следующий этап в иерархии, отвечающий за координацию и слаженность движений.
- Анатомический субстрат: Деятельность этого уровня связана с зрительными буграми (таламусом) и бледными шарами (паллидумом), которые являются частью базальных ганглиев. Эти структуры играют ключевую роль в интеграции сенсорной информации и моторного контроля.
- Ведущая афферентация: Основная информация поступает от мышечно-суставных рецепторов, сообщающих о взаимном положении и движении частей тела. Это так называемая суставно-угловая проприорецепция собственного тела, позволяющая мозгу «знать», как расположены его конечности относительно друг друга.
- Функции: Уровень В организует высокослаженные движения всего тела, обеспечивает внутреннюю координацию напряжения отдельных мышц, формируя так называемые «временные ансамбли» или синергии – группы мышц, работающие совместно для выполнения единой задачи. Он также отвечает за ритмические и циклические движения и автоматизацию двигательных навыков.
- Специфические движения: К проявлениям этого уровня относятся потягивания, непроизвольная мимика, простые рефлексы (например, отдергивание руки от горячего), пантомимика, пластика и «штампы» – стереотипные, повторяющиеся движения, такие как наклоны или приседания. Бег «вообще», как переменная работа мышц без учета внешних условий, также строится на этом уровне. Этот уровень хорошо «осведомлен» о «пространстве тела», но пока еще оторван от внешнего пространства.
Уровень C – Уровень пространственного поля (пирамидно-стриальный уровень)
Уровень С является первым корковым уровнем и вводит в систему управления движением способность к взаимодействию с внешним пространством.
- Анатомический субстрат: Этот уровень связан с пирамидно-стриальной системой, которая включает первичные сенсорные станции в коре больших полушарий: зрительные поля (area striata, поля 17 и 18 Бродмана), осязательно-проприоцептивные зоны (заднецентральная извилина, поля 1, 2, 3 Бродмана), слуховые и вестибулярные зоны, а также кору полушарий нового мозжечка (neocerebelli), играющего важнейшую роль в координации и точности.
- Ведущая афферентация: На этом уровне обрабатывается информация от органов чувств о внешнем пространстве: зрение, слух, осязание. Мозг начинает «видеть», «слышать» и «чувствовать» окружающий мир.
- Функции: Уровень С обеспечивает ориентацию организма в пространстве и приспособление движений к пространственным свойствам объектов (их форме, положению, длине, весу). Это уровень, который позволяет нам точно попадать по мячу или обходить препятствия.
- Специфические движения: Простые, беспредметные движения в пространстве, переместительные движения (ходьба, лазанье, бег, прыжки, акробатика), баллистические движения (метание, броски), движения прицеливания. Бернштейн выделял два подуровня: C1 (стриальный, относящийся к экстрапирамидной системе), отвечающий за грубую ориентацию, и C2 (пирамидный, относящийся к группе кортикальных уровней), который обеспечивает максимальную целевую точность. Теснейшие взаимоотношения с внешним миром — важнейшее качество этого уровня.
Уровень D – Уровень пре��метных действий (теменно-премоторный, корковый уровень)
Этот уровень поднимает двигательную активность на качественно новый, смысловой уровень, связанный с взаимодействием с предметами.
- Анатомический субстрат: Уровень D ассоциируется с теменно-премоторными областями коры головного мозга. Эти зоны отвечают за планирование и выполнение сложных, целенаправленных действий.
- Ведущая афферентация: На этом уровне ведущей становится смысловая сторона действия с предметом. Важно не просто увидеть предмет, а понять его назначение и логику взаимодействия с ним.
- Функции: Уровень D организует действия с предметами в соответствии с их предметными назначениями. Он отвечает за смысловое действие, определяет пространственные и временные характеристики цепочек движений, объединенных одной целью. На этом уровне также происходит четкое осознание правой и левой сторон тела, что критически важно для многих манипуляций.
- Специфические движения: Сюда относятся все орудийные действия и манипуляции с предметами: использование инструментов, бытовые движения (например, застегивание пуговиц), трудовые и производственные действия, спортивные игры (например, игра в теннис или футбол), управление автомобилем. Главное на этом уровне — не фиксированный двигательный состав, а конечный результат действия; движения сообразуются с логикой предмета и задачи.
Уровень E – Уровень интеллектуальных двигательных актов (группа высших кортикальных уровней символической координации)
Самый высокий и филогенетически молодой уровень, отвечающий за движения, несущие отвлеченный, символический смысл.
- Анатомический субстрат: Этот уровень является наименее изученным в морфологическом плане, но Бернштейн подчеркивал ведущую роль лобных долей коры головного мозга. Эти области отвечают за высшие когнитивные функции, планирование, абстрактное мышление и речевую деятельность.
- Ведущая афферентация: На этом уровне ведущим является отвлеченный, вербальный смысл. Движения здесь подчинены не столько физическим свойствам объектов, сколько идеям, понятиям и символам.
- Функции: Уровень Е отвечает за передачу знаний или замысла, целенаправленность и глубокий смысл двигательного действия. Он позволяет воплощать абстрактные идеи в моторные акты.
- Специфические движения: К этому уровню относятся речевые движения, письмо, символическая или кодированная речь (например, азбука Морзе), а также жесты глухонемых. Эти движения определяются отвлеченным смыслом и могут быть названы «беспредметными» в прямом физическом смысле, но глубоко осмысленными с точки зрения коммуникации и мышления.
Таким образом, уровни построения движений по Бернштейну представляют собой сложную, иерархическую систему, которая позволяет живому организму адаптироваться к изменяющимся условиям, обучаться и достигать все более сложных двигательных целей.
Формирование и развитие двигательных навыков: концепция «упражняемости»
Процесс формирования двигательного навыка, согласно Н.А. Бернштейну, является активной психомоторной деятельностью на каждом своем этапе, а не просто пассивным, механическим повторением. Это принципиальное отличие его теории от традиционных представлений о «натаскивании» или «многократном повторении». В основе этого процесса лежит уникальное свойство живых систем, которое Бернштейн назвал «упражняемостью».
Концепция «упражняемости»: повторение без повторения
Живые существа, в отличие от технических устройств, не просто повторяют действия, а совершенствуют их с каждым новым исполнением. Концепция «упражняемости» гласит, что каждое следующее исполнение действия оказывается лучше предыдущего; оно не копирует предшествующее, а развивает его. Это глубоко согласуется с идеей Бернштейна о «повторении без повторения». Суть выработки навыка заключается не в стереотипном заучивании движений, а в открытии принципа решения конкретной двигательной задачи. Мозг ищет оптимальные способы достижения цели, учитывая постоянно меняющиеся внутренние и внешние условия, и именно эта активная поисковая деятельность приводит к формированию устойчивого и адаптивного навыка.
Детальное описание этапов формирования навыка по Бернштейну
Процесс формирования навыка не является одномоментным актом, а проходит через несколько последовательных этапов. Бернштейн выделял порядка семи частных фаз, которые можно объединить в три основных периода:
Первый период: Первоначальное знакомство и овладение движением
На этом этапе человек впервые сталкивается с новой двигательной задачей. Происходит выявление ее двигательного состава – что и как необходимо делать. Человек стремится осознать, как движение выглядит со стороны, как оно ощущается внутри. Эта фаза характеризуется потоком непривычных сенсорных сигналов (афферентаций), в которых человек изначально не может разобраться. Он испытывает избыточное напряжение, скованность, некоординированность. Основная работа мозга на этом этапе заключается в:
- Прояснении внутренней картины движения: путем проб и ошибок, многократных повторений (которые, однако, каждый раз немного отличаются) мозг пытается сопоставить свои команды с получаемыми сенсорными коррекциями.
- Перешифровке афферентных сигналов в эфферентные команды: мозг учится «понимать» информацию от рецепторов и преобразовывать ее в осмысленные управляющие сигналы.
- «Росписи коррекций» по нижележащим уровням: ведущий уровень, на котором строится движение, начинает делегировать часть задач по обеспечению точности и координации нижележащим фоновым уровням, которые постепенно «настраиваются» на выполнение своей части работы.
Второй период: Автоматизация движений (развертка фонов)
По мере освоения движения происходит его автоматизация. Сформированные сенсорные коррекции, которые ранее требовали сознательного внимания, теперь уходят из сознания и выполняются автоматически. Это приводит к значительному снижению умственного напряжения и увеличению скорости и плавности движений. Ведущий уровень, отвечающий за смысл и цель действия, освобождается от заботы о многочисленных технических деталях движения. Эти детали передаются в ведение фоновых уровней, которые начинают работать слаженно и экономично.
- Полная передача компонентов движения в ведение фоновых уровней: отдельные части движения или весь двигательный акт целиком начинают выполняться неосознанно.
- Увязка деятельности низовых уровней: фоновые уровни начинают работать как единый ансамбль, обеспечивая необходимую координацию, тонус, ритм.
- «Рекрутирование» готовых двигательных блоков: мозг использует уже имеющиеся, хорошо автоматизированные двигательные стереотипы, интегрируя их в новый навык. Сущность автоматизации, по Бернштейну, состоит в выработке центральной нервной системой оптимального плана «разверстки фонов», то есть распределения функций между различными уровнями.
Третий период: Окончательная шлифовка навыка за счет стабилизации и стандартизации
На этом заключительном этапе навык достигает своего пика развития. Все его компоненты интегрируются в единое целое, и он становится максимально устойчивым и прочным.
- Фаза стандартизации: Навык приобретает стереотипичность – каждое новое исполнение становится все более похожим на предшествующее, хотя и с допустимыми вариациями, обеспечивающими адаптивность. Движения становятся экономичными и эффективными.
- Фаза стабилизации: Навык приобретает прочность и устойчивость к различным «сбивающим» факторам – усталости, стрессу, изменению внешних условий. Человек может выполнять движение уверенно и эффективно даже в неблагоприятных обстоятельствах.
Значение длительного упражнения и сенсорных коррекций
Бернштейн подчеркивал, что для полноценной выработки двигательного навыка мозг нуждается в длительном упражнении. Это необходимо не для механического запоминания, а для того, чтобы ЦНС могла испытать и проанализировать все возможные ощущения и сенсорные коррекции, которые лягут в основу изучаемого движения. Именно накопление и осмысление этой сенсорной информации позволяет мозгу создать адекватную модель управления и обеспечить гибкую адаптацию к меняющимся условиям.
Концепция переноса навыка
Согласно Бернштейну, перенос навыка возможен, но это должен быть не перенос точных движений, а перенос уже готовых, отработанных сенсорных коррекций и принципов решения двигательных задач. Например, человек, умеющий ездить на велосипеде, легче научится кататься на коньках. Это происходит не потому, что движения идентичны, а потому, что в основе обоих навыков лежит сходный принцип удержания равновесия над узкой опорой. Мозг уже освоил комплекс сенсорных коррекций, позволяющих эффективно управлять центром тяжести тела в условиях неустойчивости, и может применить этот принцип к новой, но структурно похожей задаче.
Таким образом, теория Бернштейна предлагает глубокий и многомерный взгляд на формирование двигательных навыков, подчеркивая активную, творческую роль центральной нервной системы в этом процессе.
Значение и практическое применение теории Н.А. Бернштейна
Теория Н.А. Бернштейна о физиологии активности и уровнях построения движений стала одним из фундаментальных вкладов в мировую науку. Его труды не просто дополнили существующие знания, но и открыли новые горизонты для исследований, оказав огромное влияние на развитие множества дисциплин: физиологии, психологии, биомеханики, кибернетики, спортивной педагогики и даже философии естествознания.
Вклад в биомеханику
Н.А. Бернштейн по праву считается основоположником современной биомеханики. Его глубокие математические знания и инновационные методы исследования позволили ему впервые количественно и качественно анализировать движение человека. Он разработал и активно использовал методику циклограмметрических исследований с применением фото- и кинотехники. Это позволило не только фиксировать движения, но и детально анализировать их траектории, скорости, ускорения, а также взаимодействие различных частей тела. Благодаря его подходу, биомеханика перестала быть просто описательной дисциплиной и превратилась в точную науку, способную давать конкретные рекомендации для оптимизации движений.
Влияние на психологию
Идеи Бернштейна оказали глубокое влияние на отечественную психологию, в частности на психологов Московского университета. Его концепция физиологии активности, подчеркивающая активный, предвосхищающий характер взаимодействия организма со средой, послужила мощным импульсом для разработки нового синтетического понятийного аппарата для анализа психики. Эта концепция помогла преодолеть ограничения механистических представлений о мозге и способствовала более глубокому пониманию активного характера таких психических процессов, как восприятие, память и воображение. Бернштейн первым в мировой науке начал использовать изучение движений как способ познания закономерностей работы мозга, полагая, что моторика человека является превосходным индикатором процессов, происходящих в центральной нервной системе.
Кибернетика: Бернштейн как пионер обратной связи
Как уже упоминалось, Н.А. Бернштейн сформулировал принцип сенсорных коррекций (обратной связи) еще в 1928 году. Это произошло за 20 лет до того, как Норберт Винер ввел термин «кибернетика». Этот факт неопровержимо устанавливает Бернштейна как пионера в области кибернетики и теории управления. Его идеи, разработанные в период активной работы в Центральном институте труда, заложили теоретическую основу для понимания кольцевого управления и сложных внутримозговых перешифровок, что стало фундаментом для всех современных систем автоматического регулирования, включая биологические.
Применение в спорте
Теоретические и методологические разработки Бернштейна нашли широкое применение в спортивной науке и практике. Его детальный биомеханический анализ движений позволил по-новому организовать тренировочный процесс спортсменов. Известен его вклад в улучшение результатов братьев Знаменских в беге, где он применил свои методы для анализа и оптимизации их техники. Он также проводил исследования биодинамики фортепианного удара, опубликованные, например, в 1930 году, анализируя технику пианистов и даже экспериментируя на себе для наблюдения за прогрессом собственной фортепианной техники. Эти исследования показали, как глубокое понимание механики движения и нервной регуляции может повысить эффективность и мастерство. В СССР его книга «О построении движений» (1947 г.), за которую он был удостоен Сталинской премии второй степени в 1948 году, была рекомендована в образовательную программу ВУЗов по Физической Культуре и до сих пор остается ценным учебным материалом.
Применение в реабилитации
Значение теории Бернштейна для реабилитации трудно переоценить. Как врач-невропатолог, он работал в госпиталях в годы Гражданской и Великой Отечественной войн, накапливая обширный материал о расстройствах движений при различных заболеваниях и травмах центральной нервной системы. Его теоретические положения легли в основу разработки восстановительного лечения раненых. В настоящее время фундаментальные идеи его физиологии движений составляют методологическую основу для современных подходов в неврологической реабилитации, позволяя более эффективно восстанавливать утраченные двигательные функции.
Применение в педагогике
В педагогике идеи Бернштейна используются в сферах, требующих формирования и развития двигательных навыков. Понимание поуровневой организации движений, принципов сенсорных коррекций и «упражняемости» позволяет строить более эффективные программы обучения, будь то обучение детей письму, освоение сложных спортивных движений или развитие тонкой моторики. Подход Бернштейна помогает педагогам осознать, что обучение движению — это не просто механическое повторение, а сложный процесс активного поиска и адаптации.
Историческая преемственность
Важно отметить, что Н.А. Бернштейн считал себя учеником И.М. Сеченова, который предполагал непрерывную коррекцию движений центральной нервной системой. Несмотря на то, что личная встреча Бернштейна и Павлова не привела к взаимопониманию, Бернштейн видел свои идеи не как разрушение учения Павлова, а как его уточнение, углубление и дальнейшее развитие. Он расширил классическое рефлекторное понимание, введя концепцию активного, целенаправленного организма, тем самым обогатив физиологию новыми, более сложными представлениями.
Критические оценки и дальнейшее развитие теории Н.А. Бернштейна
Вклад Н.А. Бернштейна в науку был новаторским, однако, как это часто бывает с революционными идеями, он не сразу получил всеобщее признание и столкнулся с серьезной критикой, особенно в отечественной научной среде. Несмотря на это, его теория выдержала испытание временем и получила широкое развитие в работах последующих поколений исследователей.
«Павловская сессия» 1950 года
Одним из наиболее драматичных моментов в научной карьере Н.А. Бернштейна стала объединенная сессия Академии наук СССР и Академии медицинских наук, состоявшаяся в 1950 году. Это событие, известное как «Павловская сессия», было направлено на утверждение доминирующей роли учения И.П. Павлова в советской физиологии и психологии. Работы Бернштейна, которые выходили за рамки жесткой парадигмы «стимул-реакция» и предлагали более сложную модель организации движений, были подвергнуты жесткой критике.
Его обвиняли в «идеализме», «механицизме» и в том, что он занимался «нефизиологическими» вещами с точки зрения учеников Павлова, которые трактовали рефлекторную теорию крайне догматично. Концепция «рефлекторного кольца» с ее акцентом на обратную связь и активное прогнозирование противоречила упрощенной линейной модели рефлекторной дуги, которая считалась единственно верной.
Последствия этой критики были серьезными: Бернштейн был отстранен от активной научной деятельности, и его работы на долгие годы оказались под запретом в СССР. Этот период стал тяжелым испытанием для ученого, но он продолжал свои исследования, несмотря на официальное непризнание.
Влияние на теорию функциональных систем П.К. Анохина
Несмотря на критику и изоляцию, идеи Н.А. Бернштейна не исчезли бесследно. Они оказали значительное влияние на других выдающихся отечественных физиологов, в частности на Петра Кузьмича Анохина. Теория функциональных систем Анохина, разработанная им в дальнейшем, во многом перекликается с идеями физиологии активности Бернштейна. Концепция «акцептора результата действия» у Анохина, по сути, является развитием идеи Бернштейна о «потребном будущем» и предвосхищении результата. Принцип обратной афферентации в теории Анохина прямо соответствует принципу сенсорных коррекций. Это свидетельствует о том, что даже в условиях идеологического давления, передовые научные идеи находили пути для своего развития и интеграции в новые концепции.
Современное понимание уровней ЦНС
В современной нейрофизиологии и нейробиологии уровни центральной нервной системы понимаются значительно шире, чем в эпоху Бернштейна. Сегодня ученые признают сложность их соотношений, отсутствие четких границ между ними и существование множества «межуточных» зон и взаимодействий. Однако сама поуровневая организация, предложенная Бернштейном, остается фундаментальной и подтверждается новейшими исследованиями. Любой двигательный акт рассматривается как сложное многоуровневое построение, где ведущий уровень отвечает за смысловую структуру движения, а фоновые — за его технические компоненты. Современные модели моторного контроля часто включают элементы иерархического управления и механизмы обратной связи, что прямо коренится в идеях Бернштейна.
Мировое признание
Несмотря на все трудности, Н.А. Бернштейн получил мировое признание. Его работы были переведены на многие языки и активно цитируются многими авторами по сей день. Его имя известно во всем мире, а сам он признан классиком науки в нейрофизиологии, биомеханике и психологии. В 1935 году ему была присуждена степень доктора медицинских наук, а в 1946 году он стал членом-корреспондентом Академии медицинских наук СССР. Эти звания подтверждают его высокий научный статус, который был восстановлен и признан после периода необоснованной критики.
Таким образом, теория Бернштейна, пройдя через испытания и забвение, не только выстояла, но и стала основой для дальнейших прорывных открытий, продолжая вдохновлять исследователей на изучение одной из самых сложных и увлекательных загадок природы — тайны живого движения.
Заключение
Теория Н.А. Бернштейна представляет собой один из наиболее глубоких и всеобъемлющих подходов к пониманию природы живого движения. Отвергая механистические представления о рефлекторной дуге, он предложил миру концепцию физиологии активности, которая рассматривает организм не как пассивного респондента на стимулы, а как активную, целеустремленную систему, постоянно ориентированную на «потребное будущее» и способную к самосовершенствованию. Его гениальная догадка о «рефлекторном кольце» и принципе сенсорных коррекций, сформулированная задолго до появления кибернетики, навсегда вписала его имя в пантеон пионеров теории управления.
Ключевые вклады Бернштейна заключаются в:
- Идее активного организма: Обоснование того, что живое движение — это не просто реакция, а целенаправленное, проактивное действие.
- Концепции «рефлекторного кольца»: Введение принципа обратной связи как основы адаптивного управления движением, что стало предтечей кибернетики.
- Поуровневой организации движений: Детальное описание иерархии пяти уровней (A, B, C, D, E), каждый из которых отвечает за свои аспекты моторного контроля, от мышечного тонуса до символических актов, и их взаимодействия в построении сложных движений.
- Теории «упражняемости»: Объяснение процесса формирования двигательных навыков как активного «открытия принципа» решения задачи, а не механического повторения, что привело к концепции «повторения без повторения».
Несмотря на период забвения и несправедливой критики во время «Павловской сессии» 1950 года, идеи Бернштейна оказались настолько фундаментальными и прозорливыми, что не только выдержали испытание временем, но и продолжают активно развиваться. Они легли в основу теории функциональных систем П.К. Анохина, оказали колоссальное влияние на биомеханику, спортивную науку, реабилитацию и педагогику.
Непреходящее значение теории Бернштейна заключается в ее междисциплинарном характере и универсальности. В контексте современных научных открытий в области нейронаук, робототехники и искусственного интеллекта, его идеи обретают новую жизнь. Понимание иерархического контроля, адаптивной коррекции и принципа «упражняемости» является ключом к созданию более совершенных протезов, реабилитационных систем и обучающих программ.
Перспективы дальнейшего изучения и применения идей Бернштейна огромны. Они вдохновляют на разработку нейроинтерфейсов, которые смогут более естественно интегрироваться с биологическими системами, на создание интеллектуальных роботов, способных обучаться и адаптироваться подобно человеку, а также на углубленное понимание процессов развития и восстановления двигательных функций. Н.А. Бернштейн не просто описал, как мы движемся; он показал, почему движение — это акт жизни, творчества и непрерывного самосовершенствования.
Список использованной литературы
- Бернштейн, Н.А. Очерки по физиологии движений и физиологии активности. Москва: Медицина, 1966. 349 с.
- Бернштейн, Н.А. О построении движений. Москва: Медгиз, 1947. 255 с.
- Бернштейн, Н.А. Общая биомеханика (Основы учения о движениях человека). Москва: Изд. РИО ВЦСПС, 1926. 416 с.
- Гагин, Ю.А. Теория и практика управления педагогическими системами (в аспекте образовательных приоритетов индивидуальности). Санкт-Петербург: СПб ГАСУ, 1994. 76 с.
- Донской, Д.Д., Дмитриев, С.В. Двигательная задача в спортивных действиях //Теория и практика физической культуры. 1994. № 11. С. 40-43.
- Лукьяненко, В.П. Физическая культура: основы знаний: учебное пособие. 2-е изд., стереот. Москва: Советский спорт, 2005. 224 с.
- Рубинштейн, С.Л. Основы общей психологии. Санкт-Петербург: Издательство «Питер», 2000. 712 с.
- Сеченов, И.М. Очерк рабочих движений человека. Москва, 1901.
- Теория и практика двигательного мастерства: Учебн. пос. для преподавателей и студентов ИФК / Под ред. Ю.А. Гагина. Алма-Ата: Рауан, 1990. 184 с.
- Концепция «физиологии активности» Н.А. Бернштейна [Электронный ресурс]. URL: http://uchebnikionline.ru/psihologia/obschaya_psihologiya_-_kulagina_iv/kontseptsiya_fiziologii_aktivnosti_na_bernshteyna.htm (дата обращения: 07.11.2025).
- Концепция физиологии активности Н.А. Бернштейна. Studme.org [Электронный ресурс]. URL: https://studme.org/16894/psihologiya/kontseptsiya_fiziologii_aktivnosti_bernshteyna (дата обращения: 07.11.2025).
- Концепция физиологии активности Н.А.Бернштейна [Электронный ресурс]. URL: http://www.psyhodic.ru/arc.php?code=1224 (дата обращения: 07.11.2025).
- Уровневая теория организации движений Бернштейна. Логомаг [Электронный ресурс]. URL: https://logomag.ru/articles/urovnevaya_teoriya_organizatsii_dvizheniy_bernshteyna (дата обращения: 07.11.2025).
- ЧЕЛОВЕК, РАЗГАДАВШИЙ ТАЙНУ ЖИВОГО ДВИЖЕНИЯ [Электронный ресурс]. URL: https://www.nkj.ru/archive/articles/23793/ (дата обращения: 07.11.2025).
- Процесс формирования двигательного навыка. Принцип активности и его развитие Н.А. Бернштейном [Электронный ресурс]. URL: https://www.psyarticles.ru/view_post.php?id=128 (дата обращения: 07.11.2025).
- Бернштейн, Н.А. «Очерки по физиологии движений и физиологии активности». Книги [Электронный ресурс]. URL: https://anatomymove.ru/books/bernshtejn-n-a-ocherki-po-fiziologii-dvizhenij-i-fiziologii-aktivnosti (дата обращения: 07.11.2025).
- Взгляды ученых на рефлексы: Теория уровней построения движений. Studfile.net [Электронный ресурс]. URL: https://studfile.net/preview/1029278/page:17/ (дата обращения: 07.11.2025).
- Рефлекторное кольцо и уровни движений по Н.А. Бернштейну. Bstudy [Электронный ресурс]. URL: https://bstudy.net/603010/psihologiya/reflektornoe_koltso_urovni_dvizheniy_bernshteynu (дата обращения: 07.11.2025).
- Бернштейн, Н.А. О построении движений [Электронный ресурс]. URL: https://lib.sportedu.ru/Press/TPFK/1997N10/p45-48.htm (дата обращения: 07.11.2025).
- Основные положения теории Н.А. Бернштейна. Журнал «Спорт в школе» № 10/2008 [Электронный ресурс]. URL: https://rus.1sept.ru/article.php?ID=200801011 (дата обращения: 07.11.2025).
- Теория уровней построения движений Н.А. Бернштейна 2020 [Электронный ресурс]. URL: https://vk.com/@-179378033-teoriya-urovnei-postroeniya-dvizhenii-na-bernshteina-2020 (дата обращения: 07.11.2025).
- Бернштейн, Н.А.. Книги онлайн. Koob.ru [Электронный ресурс]. URL: https://www.koob.ru/bernstein/ (дата обращения: 07.11.2025).
- Принципы физиологии активности Н.А. Бернштейна в психологии восприятия и внимания: проблемы и перспективы // Психологическая наука и образование. 2016. № 4. [Электронный ресурс]. URL: https://psyjournals.ru/kip/2016/n4/Bernstein_prinzipy.shtml (дата обращения: 07.11.2025).
- Соколова, Е.Е. Уровни построения движений, по Н.А.Бернштейну [Электронный ресурс]. URL: http://www.psychology-online.net/articles/doc-1964.html (дата обращения: 07.11.2025).
- Физиология движений и физиология активности. Psychology OnLine.Net [Электронный ресурс]. URL: http://www.psychology-online.net/articles/doc-1962.html (дата обращения: 07.11.2025).
- Теория уровневой организации движений по Н.А. Бернштейну. Studmed.ru [Электронный ресурс]. URL: https://www.studmed.ru/teoriya-urovnevoy-organizacii-dvizheniy-po-na-bernshteynu_4f74d6c7081.html (дата обращения: 07.11.2025).
- Принцип активности в работах Н.А.Бернштейна. Схема “рефлекторного кольца” [Электронный ресурс]. URL: http://knowledge.allbest.ru/psychology/3c0a65345b2ad78b5c53b88521216d37_0.html (дата обращения: 07.11.2025).
- ПОСТРОЕНИЕ ДВИГАТЕЛЬНОГО НАВЫКА ПО КОНЦЕПЦИИ Н. А. БЕРНШТЕЙНА // Сборник материалов научно-практических конференций. Минск, 2016. [Электронный ресурс]. URL: https://institutemvd.by/images/docs/nauka/izdaniya/sborniki/Sb_konf_2016-2.pdf (дата обращения: 07.11.2025).
- Бернштейн, Н.А. Природа навыка и тренировки. Psychology OnLine.Net [Электронный ресурс]. URL: http://www.psychology-online.net/articles/doc-1965.html (дата обращения: 07.11.2025).
- О построении движений. Бернштейн Николай Александрович. OZON [Электронный ресурс]. URL: https://www.ozon.ru/product/o-postroenii-dvizheniy-bernshteyn-nikolay-aleksandrovich-148409894/ (дата обращения: 07.11.2025).
- Уровни построения движения по Н.А. Бернштейну: анатомические субстраты и подчиненные движения. Begemot.ai [Электронный ресурс]. URL: https://begemot.ai/article/urovni-postroeniya-dvizheniya-po-n-a-bernshteynu-anatomicheskie-substraty-i-podchinennye-dvizheniya/ (дата обращения: 07.11.2025).
- Бернштейн Николай Александрович. Kinesioprofi [Электронный ресурс]. URL: https://kinesioprofi.ru/bernstein-nikolaj-aleksandrovich/ (дата обращения: 07.11.2025).
- О построении движений (1947). Бернштейн Николай Александрович. НЭБ [Электронный ресурс]. URL: https://rusneb.ru/catalog/000200_000018_rc_3922106/ (дата обращения: 07.11.2025).
- Бернштейн, Н.А. «О построении движений». Книги [Электронный ресурс]. URL: https://anatomymove.ru/books/bernshtejn-n-a-o-postroenii-dvizhenij (дата обращения: 07.11.2025).
- О построении движений: монография. Бернштейн Н.А. ЭБС Университетская Библиотека Онлайн [Электронный ресурс]. URL: https://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=230207 (дата обращения: 07.11.2025).
- Избранные труды по биомеханике и кибернетике. Н.А. Бернштейн. Olimppress.ru [Электронный ресурс]. URL: https://olimppress.ru/node/172 (дата обращения: 07.11.2025).
- Бернштейн, Н.А. – основатель современной биомеханики. Национальный психологический журнал [Электронный ресурс]. URL: https://npsyj.ru/articles/detail.php?ID=42426 (дата обращения: 07.11.2025).
- Наука о движении Н.А. Бернштейна. Пикабу [Электронный ресурс]. URL: https://pikabu.ru/story/nauka_o_dvizhenii_na_bernshteyna_9628033 (дата обращения: 07.11.2025).
- ОСОБЕННОСТИ ПОСТРОЕНИЯ ДВИЖЕНИЙ С ПОЗИЦИИ БИОМЕХАНИКИ И ПС // Вестник новых медицинских технологий [Электронный ресурс]. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/osobennosti-postroeniya-dvizheniy-s-pozitsii-biomehaniki-i-psi (дата обращения: 07.11.2025).
- Информация к вопросам: Рефлекторный контроль движения. Рефлекторное кольцо и дуга. Информационно-образовательная среда ЯГПУ [Электронный ресурс]. URL: https://edu.yar.ru/lessons/psychology-sport/section-4/topic-4-2/info-2.html (дата обращения: 07.11.2025).
- Бернштейн, Н.А. Об упражнении и навыке (часть 3). Psychology OnLine.Net [Электронный ресурс]. URL: http://www.psychology-online.net/articles/doc-1966.html (дата обращения: 07.11.2025).
- Уровни построения движений по Н. А. Бернштейну. LiveJournal [Электронный ресурс]. URL: https://fizkult-ura.livejournal.com/2645.html (дата обращения: 07.11.2025).
- К 125-ЛЕТИЮ СО ДНЯ РОЖДЕНИЯ Н.А. БЕРНШТЕЙНА: НОВОЕ ЗНАНИЕ В ТЕОРИИ ПОСТРОЕНИЯ ДВИЖЕНИЙ // КиберЛенинка [Электронный ресурс]. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/k-125-letiyu-so-dnya-rozhdeniya-n-a-bernshteyna-novoe-znanie-v-teorii-postroeniya-dvizheniy (дата обращения: 07.11.2025).
- Уровни построения движений по Бернштейну. Psysovet.ru [Электронный ресурс]. URL: https://psysovet.ru/articles/urovni-postroeniya-dvizheniy-po-bernshteynu (дата обращения: 07.11.2025).
- Глава пятая. Кортикальные уровни построения. Пирамидно-стриальный уровень пространственного поля C. Анатомия движения [Электронный ресурс]. URL: https://anatomymove.ru/books/bernshtejn-n-a-o-postroenii-dvizhenij/glava-pyataya-kortikalnye-urovni-postroeniya-piramidno-strialnyj-uroven-prostranstvennogo-polya-c (дата обращения: 07.11.2025).
- Основные уровни организации движений по Н.А.Бернштейну и типы нарушений их работы. Studfile.net [Электронный ресурс]. URL: https://studfile.net/preview/1029278/page:16/ (дата обращения: 07.11.2025).