Отечественная медицина всегда славилась не просто хорошими специалистами, а настоящими гениями этой науки. Среди огромного количества талантов отдельно стоит выделить человека по имени Бернштейн Николай Александрович, биография которого и будет подробно рассмотрена в статье.

Краткая информация

Итак, кто же этот научный деятель? Бернштейн Николай Александрович при жизни был выдающимся психофизиологом, которому удалось создать целую концепцию в этом направлении. Ему принадлежат труды по созданию передовых методов регистрации естественных движений людей как в нормальном состоянии, так и при патологии. На основе исследований и разработок ученого медики проводили реабилитацию военных и гражданских лиц, получивших ранения во время Великой Отечественной войны. Со временем наработки переместились и в спортивную сферу.

Рождение и родственники

Бернштейн Николай Александрович является потомственным ученым. Он родился в Москве, 5 ноября 1896 году. Его дед - Натан Осипович - был известным физиологом, который после окончания вуза получил звание приват-доцента, а чуть позже и вовсе стал профессором.

Отец героя нашей статьи - Александр Натанович. Он получил известность благодаря своим работам в области психиатрии и психологии. Обе эти науки мужчина напрямую связывал непосредственно с физиологией. По злому стечению обстоятельств Александр был основателем психиатрической клиники в Москве, которая во время правления советской власти превратилась в институт имени Сербского - настоящий каземат, где проводились процедуры карательной психиатрии над людьми, несогласными с действиями тогдашней власти.

Дядя Николая Александровича - Сергей Натанович - отметился в математике как профессор и академик АН СССР.

Мама - Александра Карловна - человек поистине незаурядный и сильный. Она рано начала самостоятельную жизнь: трудилась ткачихой, санитаркой, операционной сестрой и сестрой милосердия в клинике, где и встретила свою судьбу в лице Александра Натановича.

Образование

Бернштейн Николай Александрович грыз гранит науки в столичном университете. Изначально он стал студентом историко-философского факультета, однако чуть позже перевелся на медицинский факультет. Случилось это перед началом Первой мировой войны. В связи с боевыми действиями в он учился по ускоренной программе и, отучившись четыре года, оказался на передовой, где врачи были на вес золота.

Начало карьеры медика

В 1919 году бывший студент попал под мобилизацию в ряды Красной армии как полноценный врач. Демобилизовавшись в 1920 году, он пошел трудиться психиатром в клинику Гиляровского. В этом лечебном заведении он пробыл недолго и перешел на работу в Центральный институт труда, где ему доверили возглавить лабораторию, изучающую биомеханику человека. В качестве основной задачи учреждения было детальное изучение всех движений человека, связанных с его трудовой детальностью для увеличения эффективности труда. Стоит заметить, что до того момента любые серьёзные проблемы с двигательной активностью решали очень просто и кардинально - выключали лишние степени свободы. Именно поэтому Бернштейн Н.А. (биография, фото изучаются сегодня многими) вынес предложение, что нужно внимательно отслеживать крайне непредсказуемую ситуацию на периферии, дабы предварить патологические изменения и использовать для этого «опережающие коррекции». То есть медик предлагал не относиться к движению как исключительно механическому процессу.

Споры

Выдвигаемые ученым теории шли в разрез с мнением руководителя Института труда Гастевым, который в свою очередь намеревался сконструировать движение человека по аналогии с машинами и механизмами. Во многом из-за разногласий в 1925 году Бернштейн Николай Александрович перебрался в Институт психологии, где трудности живого движения были интересны специалистам. А уже в 1926 году медик написал свою работу под названием «Общая биомеханика».

Самым же ярым оппонентом талантливого научного деятеля был Их споры шли на протяжении длительного периода времени. В качестве возражения и аргумента своей позиции Бернштейн написал труд «История учения о нервном импульсе». В 1936 году в стенах Всесоюзного института экспериментальной медицины было запланировано проведение очного диспута между этими двумя выдающимися ученым. Однако этой дискуссии так и не суждено было случиться, так как Павлов умер. Узнав об этом, Николай Александрович не стал издавать книгу.

Профессиональные взгляды

Бернштейн Н.А., биография которого вызывает неподдельный интерес и у современной молодежи, всегда уделял значительное внимание именно клинической медицине. Ученый был превосходным невропатологом, он помогал восстанавливать двигательную активность людям с заболеваниями нервной системы и травмами. Все эти исследования в совокупности дали возможность со временем предложить и внедрить на практике такие приемы лечения, которые реанимировали нарушенные функции у раненых бойцов во время войны.

В 1947 году свет увидела монография Николая Александровича, которую он назвал «О построении движений». В этом научном труде было уделено значительное внимание построению структуры неврологического и нейрофизиологического характера в действиях и навыках. По мнению врача, построение движений выполняют все уровни головного мозга.

Так, например, самый низший уровень А является чистейшей физиологией. Высший уровень подкорки В заведует сложными движениями - бег, ходьба, плавание и прочие.

Уровень С интересен как физиологам, так и психологам. Движения на этом уровне обладают четко выраженным целевым характером. Уровень Д несет в себе смысловую сторону осуществляемых действий. И, наконец, самый высокий уровень Е позволяет формировать максимально сложные навыки, в числе которых работа в космическом пространстве, пилотирование самолетов и другие.

Проблемы

Во время проведения объединённой сессии Академии наук СССР в 1950 году все труды Бернштейна были подвергнуты жесточайшей критике за так называемую «антипавловскую концепцию». Сам же ученый был уволен из институтов и до конца своей жизни больше никогда не имел возможности работать в лабораторных условиях.

Тем не менее, талантливый врач и новатор не пал духом и продолжил работать и развивать свои идеи. При помощи друзей он попал на работу в реферативный журнал. Полная реабилитация Николая Александровича пришлась на эпоху хрущевской оттепели. Именно в то время его работы стали востребованными в среде физиологов, кибернетиков, психологов. На заре 60-х годов Бернштейн Николай Александрович, книги которого обрели популярность, плотно общался со специалистами по физике и математике, читал лекции на семинарах, организованных молодыми талантами.

Конец жизни

В середине 60-х учёному был поставлен смертельный диагноз - рак печени. Потомственный врач осознал, что жить ему осталось недолго, и полностью погрузился в изучение проблем физиологии активности человека, а также различных аспектов биологической направленности в кибернетики. Смерть настигла великого мыслителя и новатора в 1966 году.

Бернштейн, биография и личная жизнь которого не всегда освещались в печатных изданиях, после того как оказался в опале, начал вести затворнический образ жизни. Как вспоминает его приёмная дочь Татьяна Ивановна, однажды к ним в дом приехал лично Корней Чуковский, дабы засвидетельствовать свое почтение ученому от лица всей ленинградской интеллигенции. Также врач на рекомендацию покаяться в своих «грехах» перед научным обществом непременно отвечал: «Лучше я умру!».

Кандидат технических наук В. ЛЕВИН.

Пройдет не так много лет после его смерти, и склонные к скепсису англичане провозгласят развитие теории движений эпохой Николо Бернштейна
В. Л. Найдин ("Наука и жизнь" № 6, 1976 г.).

Профессор Н. А. Бернштейн (1896-1966) - основоположник современной биомеханики.

Н. А. Бернштейн во время эксперимента в своей лаборатории.

При съемке циклограммы на различных частях тела спортсмена укрепляют электрические лампочки. По светящимся точкам, представляющим отдельные фазы, строят непрерывную траекторию, на которой лучше видны погрешности движения спортсмена.

Одна из последних фотографий Н. А. Бернштейна.

В 1996 году в мире отмечали 100-летие со дня рождения Н. А. Бернштейна, создателя современной биомеханики - учения о двигательной деятельности человека и животных. К этой дате были приурочены научные конференции в США и Германии. В работе международной конференции в университете штата Пенсильвания (США) приняли участие 200 специалистов из США, Германии, Японии. Россиянин В. П. Зинченко выступил с докладом "Традиции Н. А. Бернштейна в изучении управления движениями". Вот как рассказано об этом в "Книге странствий" Игоря Губермана: "На обеих этих конференциях был его ученик, которого молодые ученые издали оглядывали с почтительным изумлением, довольно различимо шепча друг другу: "Он знал его при жизни, это фантастика!". Только Россия, похоже, все еще не может осознать, что в ней родился и жил загнанный и непризнанный при жизни гений, идеи которого уже давно проходят во всех университетах мира как классические".

Литератор И. Губерман известен своей склонностью к гротеску, к эпатажу, но в данном случае в его словах - искренняя горечь. Ведь в России, на родине Н. А. Бернштейна, юбилей ученого официально не отмечали, лишь журнал "Теория и практика физической культуры", предназначенный для достаточно узкого круга специалистов, целиком посвятил ему один из номеров. Удивительная личность этого человека и огромный его вклад в мировую науку заслуживают гораздо большего внимания.

ПРЕДТЕЧИ

Слово "биомеханика" означает "движение живого". Мы с удивлением и восторгом наблюдаем, как летящие за кормой теплохода чайки камнем падают вниз и на лету хватают кусочки хлеба, которые бросают им пассажиры. Мы приходим в восхищение от легкого и в то же время мощного движения мчащейся галопом лошади, от изящных изгибов тела ползущей змеи. Но в сравнении с животными человек представляет собой гораздо более совершенное уникальное существо по разнообразию, сложности и точности движений.

Раскрыть тайну движения живого пытались еще мыслители древности. Первые труды в этой области написаны Аристотелем (384-322 гг. до н. э.), которого интересовали закономерности движения наземных животных и человека. Проблемы биомеханики занимали римского врача Гален (131-201 гг. н.э.), Леонардо да Винчи (1452-1519), Джованни Борелли (1608-1679), ученика Галилея и автора первой книги по биомеханике "О движениях животных", вышедшей в свет в 1679 году. Природа движений, механизм управления ими занимали многих отечественных ученых: И. М. Сеченова (1829-1905), И. П. Павлова (1849-1936), П. Ф. Лесгафта (1837-1930), А. А. Ухтомского (1875-1942).

Но настоящую революцию в биомеханике совершил Николай Александрович Бернштейн. Он не только создал теорию о двигательной активности животных и человека, но и превратил ее в инструмент познания работы мозга.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ

Есть шутливая формула, что интеллигентом может считать себя человек, имеющий три высших образования, причем первое должен получить его дед, второе - отец и третье - он сам. В любой шутке есть доля правды, и Н. А. Бернштейн по своему происхождению может на полном основании считать себя интеллигентом.

Его дед, Натан Осипович Бернштейн, был врачом-физиологом. Окончив медицинский факультет Московского университета, в 1865 году стал приват-доцентом, а затем профессором по кафедрам анатомии и физиологии Новороссийского университета в Одессе. Когда в 1871 году в университет пришел Иван Михайлович Сеченов, Натан Осипович передал ему кафедру физиологии, оставив за собой только анатомию.

Сын Н. О. Бернштейна, Александр Николаевич (Натанович), - известный московский психиатр, ученик С. С. Корсакова. Вопросы психиатрии и психологии он связывал с физиологией, базировавшейся на передовых для того времени идеях И. М. Сеченова. А. Н. Бернштейн основал в Москве клинику для психиатрической помощи больным, оказавшимся по каким-либо причинам в полиции. По иронии судьбы эта клиника при советской власти была превращена в Институт имени Сербского. Название это стало нарицательным как символ карательной психиатрии - именно здесь ставили диагнозы умалишенных людям, не согласным с политикой КПСС и советского правительства.

Дядя Н. А. Бернштейна, Сергей Натанович, был выдающимся математиком. Учился в Сорбонне, а затем в Геттингене. В 1917 году получил звание профессора, а в 1929-м был избран академиком академии наук СССР. В 1955 году Парижская Академия наук избирает его своим иностранным членом.

Мать Николая Александровича, Александру Карловну, все считали незаурядным человеком с сильным характером. Стремясь к самостоятельности, она ушла из дома и работала сначала ткачихой в Твери, затем санитаркой в земской больнице. Позже стала операционной сестрой и, наконец, сестрой милосердия в психиатрической клинике, где и познакомилась со своим будущим мужем.

Н. А. Бернштейн родился 24 октября (5 ноября) 1896 года, а в 1901 году Александра Карловна родила второго сына - Сергея. После этого мать оставила работу, целиком посвятив себя воспитанию сыновей. Александр Николаевич также много времени уделял детям. Семья была очень дружной. В дом приходили интересные люди. Темы разговоров были самые разные: медицина, психика человека, социальные проблемы, искусство, музыка. Неудивительно, что братья в детстве отличались широтой интересов. Как и все мальчишки того времени, они буквально бредили железной дорогой, ездили на "паровозное кладбище", где Николай изучал устройство паровозов и вагонов, делал зарисовки. Дома из деталей детского конструктора оба строили модели разных машин, мостов и даже Эйфелевой башни. Это увлечение сохранилось и в зрелом возрасте. Сергей стал инженером-мостостроителем, а впоследствии заведовал кафедрой строительной механики в Академии бронетанковых войск. Для Николая мосты были своего рода хобби, хотя он посвятил им ряд статей в научно-популярной литературе (см. "Наука и жизнь" № 5, 1965 г.; № 2, 1966 г.).

Мать старалась привить детям интерес к музыке и языкам. Николай свободно играл на рояле с листа, был поклонником А. Н. Скрябина. Он окончил Медведниковскую гимназию с расширенным курсом естественных наук и математики. В ней также обучали французскому, немецкому, английскому языкам, латыни. Дома Николай и Сергей дополнительно занимались языками с частным преподавателем. Позднее, в студенческие годы, Николай изучил польский и итальянский языки.

В 1914 году Николай поступил на историко-филологический факультет Московского университета. Но не успел приступить к занятиям - началась Первая мировая война. Он пошел работать санитаром в московский лазарет, а затем перешел на медицинский факультет. После окончания университета был направлен врачом в части, воевавшие против Колчака.

ПЕРВЫЕ ШАГИ В НАУКЕ

В 1921 году, после окончания Гражданской войны, Николай Бернштейн демобилизовался из армии и начал работать сразу в двух клиниках: в одной - психиатром, в другой - отоларингологом. В том же 1921 году в Москве был создан Центральный институт труда (ЦИТ). Его директором назначили А. К. Гастева, энтузиаста научной организации труда, поэта и романтика (в разгар сталинского террора 1938-1941 годов он сгинул в лагерях). Директор поставил перед сотрудниками задачу разработать теорию управления движениями человека - биомеханику.

Гастев писал: "Первая наша задача состоит в том, чтобы заняться той великолепной машиной, которая нам близка, - человеческим организмом. Эта машина обладает роскошью механики - автоматизмом и быстротой включения. Ее ли не изучать? В человеческом организме есть мотор, "передача", амортизаторы, есть тончайшие регуляторы и даже манометры. Все это требует изучения и использования. Должна быть особая наука - биомеханика. Эта наука может и не быть узко "трудовой", она должна граничить со спортом, где движения сильны, ловки и в то же время воздушно легки, артистичны".

Создать основы этой науки, которая теперь обязательно используется при разработке систем тренировок людей самых разных профессий - от шофера до космонавта, было суждено молодому врачу Николаю Александровичу Бернштейну.

В 1922 году ему предложили работу в отделе научных изысканий ЦИТа, в биомеханической лаборатории. Н. А. Бернштейн занялся разработкой общих основ биомеханики и уже к 1924 году подготовил к изданию обширный труд "Общая биомеханика". Николай Александрович разработал метод циклографии с использованием кинокамеры, который позволял подробно зафиксировать все фазы движения. В том же году Н. А. Бернштейн возглавил биомеханическую лабораторию и принял участие в работе первой международной конференции по научной организации труда в Праге, где сделал доклад об изысканиях в области физиологии труда.

Методика циклограмметрических исследований с использованием фото- и кинотехники, примененная Н. А. Бернштейном в ЦИТе, помогала найти наиболее рациональные способы обучения рабочих. Циклограмметрические данные получали с помощью рапидной киносъемки (100-200 кадров в секунду) и последующих высокоточных измерений. Погрешность измерения мгновенных положений движущихся частей тела идущего или бегущего человека составляла 0,5 мм. Говоря современным языком, он создал фазовый портрет движений, который затем можно было анализировать.

С помощью циклограмм ученому удалось по-новому организовать тренировки спортсменов. Проанализировав технику бега тогдашнего мирового рекордсмена Жюля Лядумега из Франции, Н. А. Бернштейн в 1934 году помог братьям Георгию и Серафиму Знаменским значительно улучшить результаты.

Применил свою методику Н. А. Бернштейн и для изучения игры на фортепиано. Он изготовил циклограммы движений пальцев 14 крупных советских и зарубежных пианистов, в том числе Константина Игумнова, Генриха Нейгауза и Эгона Петри. Разумеется, Бернштейн не вторгался в эмоциональную сферу исполнения, а результаты исследований остались просто как иллюстрации совершенной техники движения рук блестящих музыкантов.

Все эти научные материалы легли в основу руководства "Техника изучения движений", составленного его помощниками Г. С. Поповой и З. Н. Могилевской.

Следует напомнить, что в те годы термин "биомеханика" стали употреблять и в театральном искусстве. В. Э. Мейерхольд предлагал строить актерскую игру по аналогии с трудовыми процессами, в которых нужно умело чередовать нагрузку и отдых. Режиссер ставил перед актером задачу изучать законы движения, механику своего тела, что, по его мнению, помогало не допускать лишних, непроизвольных движений. Но никакой набор прекрасно отработанных жестов не может заменить внутреннее эмоциональное состояние актера. Это противоречило взглядам Н. А. Бернштейна, который не посягал на исследование с помощью своей методики манеры и стиля игры исполнителей. Никоим образом не умаляя выдающегося вклада В. Э. Мейерхольда в театральное искусство, нужно отметить, что его "биомеханика" не имела ни малейшего отношения к научному направлению, которое разрабатывал Н. А. Бернштейн.

ОТ МЕХАНИКИ К ТЕОРИИ УПРАВЛЕНИЯ

Н. А. Бернштейн первым в мировой науке понял, что изучение движений - своеобразный ключ к познанию закономерностей деятельности мозга. До тех пор движения человека изучали лишь в их внешнем проявлении, а он поставил перед собой задачу понять, как работает мозг, управляя ими.

Бернштейн считал себя учеником И. М. Сеченова, который еще в XIX веке предположил, что управление движениями человека сводится к непрерывной коррекции перемещения звена (например, руки или ноги), осуществляемой центральной нервной системой на основании сигналов от органов зрения, слуха или осязания. Николай Александрович понял, что нервная система, "подав команду" на начало какого-нибудь движения, никогда не оставляет его без контроля и в случае необходимости немедленно корректирует. В 1928 году такое явление он назвал "сенсорной коррекцией". Это фундаментальное понятие в теории управления, которое двадцать лет спустя Норберт Винер, создавая основы кибернетики, назвал обратной связью. Кстати, когда в 1960 году Норберт Винер находился в Москве, Бернштейна познакомили с ним. Николай Александрович подарил Винеру свою статью 1935 года, в которой он, еще не применяя терминологию кибернетики, сформулировал основные идеи этой науки. Там он, в частности, утверждал, что живой организм, как и искусственное устройство, предложенное Винером, строится по иерархическому принципу с использованием прямых и обратных связей, программ и т.п. Норберт Винер не отрицал заслуг Бернштейна и в дальнейшем принимал деятельное участие в издании его работ в Англии.

ТЕОРИЯ - НЕ ДОГМА

Результаты исследований позволили Н. А. Бернштейну с иной точки зрения взглянуть на теорию рефлексов, созданную И. П. Павловым. Академик полагал, что рефлексы (от латинского reflexus - повернутый назад, отраженный), то есть реакции организма на раздражение рецепторов, проходят по нервной дуге от органов чувств к мозгу, а от него к мышцам и железам. Врожденные рефлексы И. П. Павлов назвал безусловными, а вырабатываемые в течение жизни - условными. Но павловская дуга не замыкалась в рефлекторное кольцо, характерное для управляемого процесса, она не содержала обратной связи, то есть не учитывала непрерывного контроля за действием и его результатом.

Подвергал критике Н.А. Бернштейн и теорию И. П. Павлова о второй сигнальной системе, якобы свойственной только человеку и отличающей его от животных. По Павлову, эта система условно-рефлекторных связей формируется при воздействии речевых сигналов, то есть не непосредственного раздражителя, а его словесного обозначения. Николай Александрович отмечал, что с помощью слов животные дрессируются так же легко, как и с помощью других сигналов - света, звука, запахов. Он считал, что элементы речи, из которых у человека образовалась категория имен, не могут нести сигнальной функции и не образуют никакой системы. В то же время он утверждал, что "слова и речь как отражение внешнего мира в его статике (имена) и динамике действий и взаимодействий с субъектом (глаголы, суждения) действительно образуют систему, доступную и свойственную только человеку". Идеи Бернштейна не разрушали учения Павлова, а только уточняли, углубляли и продолжали его.

В начале 1930-х годов Н. А. Бернштейн встретился с И. П. Павловым. Беседа продолжалась более трех часов, но они не поняли друг друга. В ответ на расспросы своих сотрудников каждый резко отозвался о собеседнике. Свои возражения академику Н. А. Бернштейн изложил в работе "Современные искания в физиологии нервного процесса". Во Всесоюзном институте экспериментальной медицины в 1936 году была запланирована их очная дискуссия. Но Павлову не суждено было дожить до нее. Узнав, что его оппонент больше никогда не сможет ему ответить, Николай Александрович отдал в типографию распоряжение рассыпать набор уже готовой книги.

КООРДИНАЦИЯ - КРАЕУГОЛЬНЫЙ КАМЕНЬ ТЕОРИИ ДВИЖЕНИЙ

Помните шутливый детский вопрос: как сороконожка управляет всеми своими сорока ножками? А двигательный аппарат человека представляет собой самодвижущийся механизм, состоящий приблизительно из 600 мышц, 200 костей и нескольких сотен сухожилий. Это вам не сороконожка! Бернштейн нашел строгий научный ответ на этот вроде бы шутливый, но на самом деле очень серьезный вопрос. Он создал теорию координации движений, задачей которой считал преодоление избыточных степеней свободы движущегося органа, иными словами - превращение его в управляемую систему.

Дело в том, что кости человека, скажем, в руках, скреплены между собой суставами, имеющими по две, а плечевой даже три оси вращения. Поэтому кисть имеет возможность перемещаться по множеству независимых траекторий. И это только одна кисть, а у человека их две, а на каждой из них по пять пальцев, состоящих из трех фаланг. Все же звенья тела человека, учитывая подвижность корпуса, обладают объемом возможных движений, выражающимся трехзначным числом. А насколько сложны движения глазного яблока, которые позволяют следить за движущимися предметами и обеспечиваются работой 24 глазных мышц!

Каждое конкретное движение человек совершает, преодолевая избыточные степени свободы, и делает это, по мнению Н. А. Бернштейна, благодаря координированному управлению элементами двигательного аппарата.

Здесь идеи Бернштейна вновь вступили в противоречие с теорией Павлова, который считал, что поведение живых существ представляет собой непрерывные ответные реакции на информацию, поступающую из постоянно меняющегося мира. Эта информация воздействует на органы чувств и пробуждает возникшие ранее многочисленные безусловные и условные рефлексы, которые и определяют поступки и действия животных и человека. Такое объяснение отвечало далеко не на все вопросы, связанные с работой мозга. Да и сам Павлов это понимал.

Бернштейн в своих рассуждениях развивал одну из догадок И. М. Сеченова о том, что мозг не воспринимает пассивно информацию из окружающего мира и не только отвечает на нее действием, а сам активно воздействует на мир. Он непрерывно создает прогностическую модель будущего, основанную на вычислении вероятности. Бернштейн понимал, что мозгу заранее известна цель любого действия. Эта цель служит причиной для начала действия, и она меняется и корректируется в самом процессе этого действия на основе обратных связей, то есть постоянно поступающих сообщений "с мест" о достигнутом результате действия. Как в упомянутом выше примере кормления чаек, когда птица, увидев летящий кусок, "вычисляет" его возможную траекторию, сопоставляет ее с направлением и скоростью своего полета, и затем мозг отдает команду мышцам, чтобы те направили тело в ту точку, где клюв встретится с куском хлеба. Человек отличается от остального животного мира лишь тем, что у него принцип активности, боевой самоорганизации стал осознанным и формируется, кроме всего прочего, в членораздельной речи, письме и т. д. Суть теории активности Николай Александрович очень точно выразил в заглавии своей статьи "От рефлекса к модели будущего", написанной им в последний год жизни.

Координация движений, по мысли Бернштейна, осуществляется по иерархической лестнице. Это происходит примерно так же, как при проведении военных операций. Генерал не следит за действиями каждого солдата, он ставит общую задачу перед командирами частей. Те в деталях доносят ее до командиров подразделений, и уже младшие командиры ведут в бой солдат, старясь занять ту или иную высоту, тот или иной населенный пункт. В мозгу также имеется группа нейронов, которая определяет общую стратегию движения. Группы нейронов второго уровня организуют порядок и последовательность ввода в действие групп мышц, а группы еще более низкого уровня посылают импульсы мышцам.

В годы Великой Отечественной войны и сразу после ее окончания идеи Бернштейна о построении движений были использованы для восстановления двигательной активности раненых.

ПРЕСЛОВУТЫЙ ПЯТЫЙ ПУНКТ

Свои открытия Н. А. Бернштейн изложил в книге "О построении движений", вышедшей в 1947 году. А в 1948 году он стал лауреатом Сталинской премии и был избран членом-корреспондентом Академии медицинских наук. Но вскоре началась кампания расправы с интеллигенцией. Генетика и кибернетика были объявлены буржуазными лженауками, пострадали писатели Анна Ахматова и Михаил Зощенко, великие композиторы Сергей Прокофьев и Дмитрий Шостакович. Власти развернули борьбу с так называемыми "безродными космополитами", а если выражаться без экивоков, то начали преследование евреев.

В области физиологии расправа с прогрессивными учеными шла под лозунгами верности павловскому учению, превращенному одновременно и в икону и в дубину. Разумеется, Н. А. Бернштейн попал под удар, причем оказался дважды виноватым - осмелился спорить с идеями Павлова и был евреем. Перед тем как выгнать со всех мест работы, его "прорабатывали" на собраниях. Он сам рассказывал, как одна наивная девочка, аспирантка, выступила и со слезами на глазах сказала: "Вы, наверное, так ругаете Николая Александровича, потому что думаете, что он еврей, да?" - на что в ответ в зале дружно засмеялись.

В 1950 году во время объединенной сессии Академии наук СССР и Академии медицинских наук (известной как "Павловская сессия") работы Бернштейна были подвергнуты жестокой критике. Его обвиняли в том, что в своей книге "О построении движений", за которую, напомним, два года назад получил Сталинскую премию, не было ссылок на труды И. П. Павлова. Вскоре его уволили, и до самого конца жизни он больше не имел лабораторной базы для работы.

ВСЕ ПОТЕРЯНО, КРОМЕ ЧЕСТИ

В то зловещее время был заведен такой порядок: если человека и не сажали, то его по крайней мере лишали куска хлеба. Ахматову и Зощенко, например, просто перестали печатать. Николая Александровича спасало блестящее знание еще с детских лет иностранных языков. Он несколько лет перебивался тем, что писал рефераты статей из иностранных научных журналов. Николай Александрович шутил: "Удивительная работа! Целый день читать интересные книги, и за это еще получать деньги". Как-то один из приятелей спросил: "Вы до сих пор нигде не работаете?". "Что вы, - ответил Николай Александрович, - я все время работаю, я просто до сих пор нигде не служу". Друга Н. А. Бернштейна, известного психолога А. Р. Лурию, попросили передать Николаю Александровичу предложение покаяться, за что обещали смягчить наказание. "Лучше я умру!" - был ответ.

В годы травли некоторые прежде даже близкие коллеги Бернштейна боялись здороваться с ним при встрече. А вот К. И. Чуковский, который лично его не знал, после ругательной статьи в "Правде" демонстративно пришел к Николаю Александровичу домой, чтобы пожать руку. Об этом эпизоде помнит приемная дочь ученого Татьяна Ивановна Павлова:

В начале 1950-х годов знакомые, встретив попавшего в опалу человека, боялись с ним поздороваться и часто переходили на другую сторону улицы, чтобы не столкнуться лицом к лицу. Николай Александрович прекрасно понимал чувства таких людей, почти перестал выходить из дома и отвечать на редкие телефонные звонки. Мне он приказал никого не принимать. И вот однажды раздался звонок в дверь. Я пошла открывать. На пороге стоял высокий человек с очень знакомым лицом. Он спросил, дома ли Николай Александрович. Я, как было велено, ответила, что его нет и когда вернется, не знаю. "Как жаль, - сказал высокий человек, - ведь я приехал повидаться с ним из Ленинграда", после чего попрощался и ушел. Николай Александрович поинтересовался, кто приходил. И когда я описала внешность этого человека, отец воскликнул: "Как жаль, ведь это был Корней Иванович Чуковский!". Через несколько минут в квартире вновь раздался звонок и на пороге возник К. И. Чуковский. Он извинился и попросил разрешения вызвать по телефону такси, так как никак не мог его поймать на улице. "Для вас, Корней Иванович, Николай Александрович всегда дома", - сказала я и провела гостя к Бернштейну. Они поздоровались, и Чуковский сказал: "Я не был с вами знаком, но приехал пожать вам руку и сказать, что интеллигенция Ленинграда возмущена расправой над вами". Мне хотелось послушать разговор, и я задержалась в комнате. Но хозяин и гость вскоре перешли на английский. Когда Чуковский ушел, я спросила, почему они говорили по-английски. Бернштейн ответил: "Ты еще маленькая. Можешь сболтнуть кому-нибудь, а люди из-за этого пострадают".

В РАБОТЕ ДО ПОСЛЕДНИХ ДНЕЙ

Жил Бернштейн очень бедно, в одной комнате коммунальной квартиры в Большом Левшинском переулке. До революции вся эта квартира принадлежала его отцу, Николаю Александровичу. По воспоминаниям жены ученого, Наталии Александровны, он каждый вечер проводил с семьей - играл на рояле, показывал звездное небо и рассказывал о нем удивительные истории, мастерил модели железнодорожных вагонов, где все было как настоящее, точно выдержаны все масштабы, часто рисовал Эйфелеву башню, которой восхищался всю жизнь. Он даже написал статью "Башня Эйфеля", которая была опубликована в шестом номере журнала "Наука и жизнь" за 1964 год.

Когда Сталин умер и кибернетика была реабилитирована, идеи биологической активности, выдвинутые Бернштейном, оказались вновь востребованы физиологами, кибернетиками, психолога ми. В начале 1960-х годов Н. А. Бернштейн много общается с физиками и математиками, пишет на темы кибернетики в специальные журналы, принимает участие в семинаре, организованном молодыми математиками, биологами и физиками.

У Николая Александровича было много учеников и последователей. Один из них - Л. В. Чхаидзе - с помощью биомеханики Бернштейна произвел анализ игры знаменитого футболиста 1940-х годов Бориса Пайчадзе. Позднее Чхаидзе стал доктором биологических наук, профессором кафедры биомеханики Грузинского института физической культуры. В 1972 году он вместе с С. В. Чумаковым написал книгу "Формула шага" о жизни и деятельности Н. А. Бернштейна.

В 1965 году в издательстве "Наука" вышла книга Л.В. Чхаидзе "Координация произвольных движений в условиях космического полета". Книга была переведена на английский язык и издана в качестве материалов НАСА в 1966 году. Предисловие к ней написал Н. А. Бернштейн, который имел непосредственное отношение к первому полету человека в космос. Когда в начале 1960-х шли тренировки будущих космонавтов, у медиков возникли серьезные опасения, что человек в невесомости потеряет координацию движений и затем не сумеет ее восстановить. За советом обратились к Николаю Александровичу как автору теории координации движений. Н. А. Бернштейн рассуждал так: на Земле получить условия невесомости можно лишь на очень короткое время, а повышенные перегрузки создать несложно. И он предложил проверить реакции будущих космонавтов не только при кратковременной невесомости, но и при испытаниях на центрифуге. В экспериментах по его методике участвовали В. Быковский, В. Комаров, Б. Волынов. Они показали, что координация движений человека сначала нарушается, но постепенно восстанавливается. Первый космический полет Юрия Гагарина блестяще подтвердил этот прогноз.

В 1965 году Н. А. Бернштейн поставил себе безнадежный диагноз - рак печени. Он выписался из клиники, созвал учеников, раздал им темы для будущей работы и оставшееся время посвятил своей последней книге "Очерки по физиологии движений и физиологии активности". Николай Александрович успел прочесть верстку, но книга вышла в свет уже после его смерти, которая наступила в январе 1966 года.

Непременно нужно добавить несколько слов еще об одной книге - той самой, набор которой он попросил рассыпать, узнав о кончине И. П. Павлова. Вскоре после смерти Сталина Н. А. Бернштейн подарил своему соратнику и ученику профессору И. М. Фейгенбергу экземпляр верстки со своей правкой, им же лично переплетенный, и предложил: "Когда-нибудь потом можете попробовать издать эту книгу". В 1992 году стараниями И. М. Фейгенберга и академика О. Г. Газенко удалось издать книгу Николая Александровича. Восстановить ее помогли те чудом сохранившиеся старые гранки. Невольно на память приходит знаменитая фраза Михаила Булгакова: "рукописи не горят".

ЧЕЛОВЕК УМИРАЕТ, НО ДЕЛО ЕГО ПРОДОЛЖАЕТ ЖИТЬ

Николай Александрович был активным автором и другом журнала "Наука и жизнь". Мы уже упоминали несколько его статей, опубликованных в разные годы, в том числе после его смерти. И журнал старается его помнить. В 1976 году профессор В. Л. Найдин написал и опубликовал большую статью "Чудо, которое всегда с тобой" о жизни и работе Н. А. Бернштейна (см. "Наука и жизнь" №№ 4-6, 1976 г.). Закончил автор так: "Пройдет не так много лет после его смерти, и склонные к скепсису англичане провозгласят развитие теории движений "эпохой Николо Бернштейна ". Находящиеся в невесомости космонавты во время многосуточных полетов будут тренировать свои мускулы по принципам, разработанным Николаем Александровичем еще в 30-е годы, когда энтузиазм первых ракетчиков еще находился на уровне любительства".

В научной среде существует так называемый индекс цитируемости. В нем после фамилии автора указывается, кто, где и когда ссылается на его работы. Такой индекс позволяет судить о ценности работы ученого, а также установить, как долго продолжают пользоваться полученными им результатами. Можно сказать и иначе: как быстро теряют к ним интерес и забывают их. Для научных работ в области физиологии этот срок обычно составляет несколько лет. Однако книги и статьи Н. А. Бернштейна не укладываются в эту закономерность. Скорее наоборот, интерес к ним постоянно растет. В середине 1930-х годов, когда были опубликованы его первые материалы по координации движений, на них почти никто не ссылался. А все дело в том, что они опередили время. Теперь же, через многие десятки лет, ссылками на эти работы полны исследования физиологов и психологов. Труды Н. А. Бернштейна в обязательном порядке изучают студенты университетов. Их переиздают, но они снова становятся библиографической редкостью. Похожая судьба была у музыкальных произведений Иоганна Себастьяна Баха. Их быстро забыли после смерти великого композитора, и вернул их к жизни композитор Феликс Мендельсон в середине XIX века, более чем через 200 лет после создания.

БЕРНШТЕЙН Николай Александрович (1896–1966) – русский и советский ученый, создатель нового направления в науке, которое он назвал «физиологией активности».

Н. А. Бернштейн впервые посмотрел на естественные движения человека с точки зрения их управляемости. Для него было очевидно, что сама по себе мышечная сила – это одно, а способность ею управлять – совершенно другое. «Всадник» – управление – оказался и более сложной и более важной проблемой, нежели «конь» – источник рабочей энергии.

Широкий кругозор, дружба с техникой и математикой (параллельно с медицинским Н. А. Бернштейн получил и математическое образование) позволили учёному провести глубокие аналогии между бурно развивавшейся в то время технической теорией автоматики и физиологическими процессами. Он писал: «Общий с регуляторами-автоматами принцип заключается в том, что то или иное действие исполнительного органа, например, сокращение мышц артериальной стенки по импульсу из центра, не является концом процесса: результат совершившегося действия немедленно воспринимается датчиком-рецептором и сообщается им по обратной связи в центр. Если исполнительный орган сработал в смысле регуляции неправильно, недостаточно или же чрезмерно, то сигнал с рецептора по обратной связи немедленно побудит центр соответственно усилить или умерить свою импульсацию. С новым нарушением процесс выравнивания возобновится. В физиологии всё ярче обнаруживается большая универсальность такой кольцевой схемы регуляции с помощью обратной связи».

Дальнейшие исследования привели Н. А. Бернштейна к гипотезе, что для построения движений различной сложности «команды» отдаются на иерархически различных уровнях нервной системы. При автоматизации движений эта функция передается на более низкий уровень.

Многочисленные наблюдения и эксперименты полностью подтвердили эту гипотезу.

Результаты исследований Н. А. Бернштейна, его труды по биомеханике имеют огромное практическое значение для спортивного тренера и спортсмена, для музыкального педагога и музыканта-исполнителя, для балетмейстера и артиста балета, для режиссера и актера, для всех тех профессий, для которых важно точное по результатам движение.

Труды Бернштейна важны и для врача, занимающегося формированием двигательных функций у больного, у которого они нарушены поражением нервной системы или двигательного аппарата (в частности при протезировании).

На сегодняшний день наиболее полное и продуктивное практическое использование идей Н. А. Бернштейна мы видим у Моше Фельденкрайза, физика и дзюдоиста, создателя своего метода переобучения движению и функциональной интеграции. Приходится признать, что для большинства профессиональных педагогов и тренеров труды Н. А. Бернштейна остались только теорией, не имеющей практического смысла. Некоторые, самые талантливые и опытные, иногда приходят к тем же принципам самостоятельно, что, с одной стороны, лишний раз подтверждает правильность и ценность теории, а с другой – говорит о тугости, с которой эта теория проникает в жизнь.

Основные работы:

• Общая биомеханика. Москва, изд-во ВЦСПС, 1926.
• Техника изучения движений. Москва, изд-во «Стандартизация и рационализация», 1934.
• Проблемы взаимоотношений координации и локализации. Архив биологических наук, т. XXXVIII, вып. I, 1935.
• Сборник «Исследования по биодинамике локомоций (ходьба взрослого нормального мужчины)». Москва, Медгиз, 1935.
• Некоторые данные по биодинамике бега выдающихся мастеров:
• 1. Опорная динамика бега. Журнал «Теория и практика физической культуры», 1937, вып. 3.
• 2. Динамика ноги при беге. Там же, вып. 4, 1937.
• К вопросу о природе и динамике координационной функции. Ученые записки МГУ, вып. 90, «Движение и деятельность», 1943.
• О построении движений. Москва, Медгиз, 1946. (удостоена Государственной премии).
• К вопросу о расчете беговых дорожек. Журнал «Теория и практика физической культуры», 1946, вып. 10.
• Биодинамика стартовых движений. Журнал «Теория и практика физической культуры», 1947, вып. 8.
• Некоторые назревающие проблемы регуляции двигательных актов. Журнал «Вопросы психологии», 1957, вып. 6.
• Очередные проблемы физиологии активности. Сборник «Проблемы кибернетики», вып. 6, 1961.
• Пути развития физиологии и связанные с ними задачи кибернетики. Сборник «Биологические аспекты кибернетики». АН СССР, 1962.
• На путях к биологии активности. Журнал «Вопросы философии», 1965, вып. 10.
• Очерки по физиологии движений и физиологии активности. Москва, «Медицина», 1966 (посмертно).
• О ловкости и ее развитии. Москва, изд-во «Физкультура и спорт», 1991 (посмертно).

(1896-1966) - выдающийся сов. психофизиолог. Концепция физиологии активности, созданная Б. на основе теоретического и эмпирического анализа естественных движений человека (спортивных, трудовых, после ранений и травм органов движения и др.) с использованием разработанных Б. новых методов их регистрации и обработки (циклография), послужила основой для глубокого понимания целевой детерминации человеческого поведения (см . Двигательная задача , Координация движений), механизмов формирования двигательных навыков, уровней построения движений в норме и их коррекции при патологии.

В работах Б. получили свое обоснование решение психофизиологической проблемы в материалистическом духе с использованием последних достижений физиологической науки, а также отдельные идеи кибернетики. Концепция Б. нашла широкое практическое применение при восстановлении движений раненых во время Великой Отечественной войны и в последующий период, при формировании спортивных навыков, создании различных кибернетических устройств и др. См . также Двигательный навык , Двигательный состав , Действие , Живое движение , Рефлекторное кольцо . (Е.Е. Соколова)

С именем Н. Бернштейна связан современный этап развития биомеханики, его «физиология движений» составляет теоретическую основу этой науки. Идеи Бернштейна нашли широкое практическое применение при восстановлении движений у раненых во время Великой Отечественной войны и в последующий период, при формировании спортивных навыков, создании различных кибернетических устройств и др.

Психологический словарь. А.В. Петровского М.Г. Ярошевского

Бернштейн Николай Александрович (1896–1966) - российский психофизиолог. Создал и применил новые методы исследования движений человека. Анализ полученных результатов позволил Б. сформулировать положение о том, что приобретение навыка обусловлено не повторением одних и тех же иннервационных команд, а выработкой умения каждый раз заново решать двигательную задачу.

Б. показал, что движение направляется моделью потребного будущего. Созданная им общая теория построения движений (см . ) изложена в монографии «О построении движения» (1947). Последующие работы Б. посвящены изучению основ физиологии активности.

Литература

• Общая биомеханика. Москва, изд-во ВЦСПС, 1926.
• Техника изучения движений. Москва, изд-во «Стандартизация и рационализация», 1934.
• Проблемы взаимоотношений координации и локализации. Архив биологических наук, т. XXXVIII, вып. I, 1935.
• Сборник «Исследования по биодинамике локомоций (ходьба взрослого нормального мужчины)». Москва, Медгиз, 1935.
• Некоторые данные по биодинамике бега выдающихся мастеров:
  1. Опорная динамика бега. Журнал «Теория и практика физической культуры», 1937, вып.3.
  2. Динамика ноги при беге. Там же, вып.4, 1937.
• К вопросу о природе и динамике координационной функции. Ученые записки МГУ, вып. 90, «Движение и деятельность», 1943.
• О построении движений. Москва, Медгиз, 1946. (удостоена Государственной премии).
• К вопросу о расчете беговых дорожек. Журнал «Теория и практика физической культуры», 1946, вып.10.
• Биодинамика стартовых движений. Журнал «Теория и практика физической культуры», 1947, вып. 8.
• Некоторые назревающие проблемы регуляции двигательных актов. Журнал «Вопросы психологии», 1957, вып.6.
• Очередные проблемы физиологии активности. Сборник «Проблемы кибернетики», вып.6, 1961.
• Пути и задачи физиологии активности// Вопросы философии.- 1961.- №6;
• Пути развития физиологии и связанные с ними задачи кибернетики. Сборник «Биологические аспекты кибернетики». АН СССР, 1962.
• На путях к биологии активности. Журнал «Вопросы философии», 1965, вып.10.
• Очерки по физиологии движений и физиологии активности. Москва, «Медицина», 1966 (посмертно).
• О ловкости и ее развитии. Москва, изд-во «Физкультура и спорт», 1991 (посмертно).

назад в раздел .

кл слова: научные, Бернштейн Н.А., движение, двигательные навыки

Никола́й Алекса́ндрович Бернште́йн (24 октября (5 ноября) 1896, Москва — 16 января 1966, там же) — советский психофизиолог и физиолог, создатель нового направления исследований — физиологии активности. Сын психиатра Александра Бернштейна, внук физиолога Натана Бернштейна. Лауреат Сталинской премии.

Концепция физиологии активности, созданная Бернштейном на основе глубокого теоретического и эмпирического анализа естественных движений человека в норме и патологии (спортивных, трудовых, после ранений и травм органов движения и др.) с использованием разработанных Бернштейном новых методов их регистрации, послужила основой для глубокого понимания целевой детерминации человеческого поведения, механизмов формирования двигательных навыков, уровней построения движений в норме и их коррекции при патологии. В работах Бернштейна получило свое обоснование решение психофизиологической проблемы в материалистическом духе с использованием последних достижений физиологической науки, а также отдельные идеи кибернетики.
С именем Н. Бернштейна связан современный этап развития биомеханики, его «физиология движений» составляет теоретическую основу этой науки.
Идеи Бернштейна нашли широкое практическое применение при восстановлении движений у раненых во время Великой Отечественной войны и в последующий период, при формировании спортивных навыков, создании различных кибернетических устройств и др.

Звания и награды

Член-корреспондент Академии медицинских наук СССР.
За монографию «О построении движений» удостоен Сталинской премии (1948).

Общая биомеханика (1926)
Проблема взаимоотношений координации и локализации (1935)
О построении движений (1947)
Очерки по физиологии движений и физиологии активности (1966)
Физиология движений и активность (1990)
О ловкости и её развитии (1991) (НАЧНУ ВЫКЛАДЫВАТЬ В БЛИЖАЙШЕЕ ВРЕМЯ ИЩИТЕ КЛ СЛОВО БЕРНШТЕЙН Н.А.)

Основные положения теории Н.А. Бернштейна

В основе научного творчества Н.А. Бернштейна лежит его новое понимание жизнедеятельности организма, в соответствии с которым он рассматривается не как реактивная система, пассивно приспосабливающаяся к условиям среды (именно это следует из условно-рефлекторной теории), а как созданная в процессе эволюции активная, целеустремленная система. Иначе говоря, процесс жизни есть не простое «уравновешивание с внешней средой», а активное преодоление этой среды.

Фигура этого ученого является одной из наиболее значительных среди исследователей мозга XX в. Выдающейся его заслугой является то, что он первый в мировой науке использовал изучение движений в качестве способа познания закономерностей работы мозга. По мнению Н.А. Бернштейна, для тех, кто хочет понять, как работает мозг, как функционирует центральная нервная система (ЦНС), в природе едва ли существует более благодатный объект, чем исследование процессов управления движениями. Если до него движения человека изучали для того, чтобы их описать, то Н.А. Бернштейн стал изучать их, чтобы понять, как происходит управление ими.

В процессе исследования этих механизмов им были открыты такие фундаментальные явления в управлении, как сенсорные коррекции и принцип иерархического, уровневого управления, которые лежат в основе работы этих механизмов и без понимания которых правильное представление о закономерностях работы мозга в процессе управления движениями оказывается невозможным.

Следует особо подчеркнуть, что открытие этих явлений имело громадное значение и для развития многих других областей человеческого знания. Особенно наглядно это проявилось по отношению к одной из наиболее ярких наук XX столетия - кибернетике. Как известно, эта область современных знаний возникла в результате симбиоза (взаимовыгодное сосуществование) таких наук, как математика и физиология (ее раздела «Высшая нервная деятельность»). В основе всех кибернетических систем лежит открытый физиологами и удачно использованный математиками принцип обратной связи. Это название есть не что иное, как современное и более распространенное название принципа сенсорных коррекций, который был впервые описан Н.А. Бернштейном еще в 1928 г., т.е. за 20 лет до того, как это сделал создатель кибернетики Норберт Винер.

В соответствии с теорией сенсорных коррекций для выполнения какого-либо движения мозг не только посылает определенную команду мышцам, но и получает от периферийных органов чувств сигналы о достигнутых результатах и на их основании дает новые корректирующие команды. Таким образом, происходит процесс построения движений, в котором между мозгом и исполнительными органами существует не только прямая, но и непрерывная обратная связь.

Дальнейшие исследования привели Н.А. Бернштейна к гипотезе о том, что для построения движений различной сложности команды отдаются на различных уровнях (иерархических этажах) нервной системы. При автоматизации движений функции управления передаются на более низкий (неосознаваемый) уровень.

Еще одно из замечательных достижений Н.А. Бернштейна представляет собой открытое им явление, которое он назвал «повторением без повторения». Суть его заключается в следующем. При повторении одного и того же движения (например, шагов в ходьбе или беге), несмотря на один и тот же конечный результат (одинаковая длина, время выполнения и т.п.), путь работающей конечности и напряжения мышц в чем-то различны. При этом многократные повторения таких движений не делают эти параметры одинаковыми. Если соответствие и встречается, то не как закономерность, а как случайность. А это значит, что при каждом новом выполнении нервная система не повторяет одни и те же команды мышцам и каждое новое повторение совершается в несколько отличных условиях. Поэтому для достижения одного и того же результата нужны не одинаковые, а существенно различные команды мышцам.

На основании этих исследований был сформулирован важнейший для обучения движениям вывод: тренировка движения состоит не в стандартизации команд, не в «научении командам», а в научении каждый раз отыскивать и передавать такую команду, которая в условиях каждого конкретного повторения движения приведет к нужному двигательному результату.

Из всего этого следует еще один важный вывод: движение не хранится готовым в памяти, как это следует из условно-рефлекторной теории (и как, к сожалению, многие думают до сих пор), не извлекается в случае нужды из кладовых памяти, а каждый раз строится заново в процессе самого действия, чутко реагируя на изменяющуюся ситуацию. В памяти хранятся не штампы самих движений, а предписания (логарифмы) для их конструирования, которые строятся на основе механизма не стереотипного воспроизведения, а целесообразного приспособления.

Неоценимое значение имеет теория Н.А. Бернштейна и для понимания роли сознания в управлении движениями. Во многих учебных пособиях до сих пор можно встретить утверждение о том, что проникновение сознанием в каждую деталь движения содействует повышению скорости и качества его освоения. Это слишком упрощенное и во многом ошибочное утверждение. Нецелесообразность и даже принципиальная невозможность подобного тотального контроля со стороны сознания очень образно и убедительно могут быть продемонстрированы в ряде примеров. Приведем один из них.

Для этого рассмотрим, каким образом обеспечивается деятельность такого исключительного по своей сложности, точности, подвижности и жизненной важности органа, каким является зрительный аппарат человека.

Его двигательную активность обеспечивают 24 работающих попарно мышцы. Все эти мышцы осуществляют свою работу в тончайшем взаимном согласовании с раннего утра и до позднего вечера, причем совершенно бессознательно и в большинстве своем непроизвольно. Нетрудно себе представить, что если бы управление этими двумя дюжинами мышц, осуществляющих всевозможные согласования поворотов глаз, управление хрусталиком, расширение и сужение зрачков, наведение глаз на фокус и т.п., требовало произвольного внимания, то на это понадобилось бы столько труда, что лишило бы человека возможности произвольного управления другими органами тела.

Уровни построения движения

Прежде чем перейти к непосредственному рассмотрению механизмов, лежащих в основе освоения движений с позиции теории Н.А. Бернштейна, необходимо хотя бы в самом общем и кратком виде познакомиться с тем, что представляют собой уровни построения движений, что явилось основой их формирования и поступательного развития.

На протяжении долгих тысячелетий эволюции животного мира такой первоосновой и главной причиной развития явилась жизненная необходимость движения, все усложняющаяся двигательная активность. В процессе эволюции имело место безостановочное усложнение и увеличение разнообразия двигательных задач, решение которых было жизненно необходимо в борьбе различных особей за свое существование, за свое место на планете.

Этот процесс непрерывного двигательного приспособления сопровождался анатомическими усложнениями тех центральных нервных структур, которые должны были управлять новыми видами движений и которые для этого обрастали сверху новыми аппаратами управления, все более мощными и совершенными, более приспособленными к решению все усложняющихся двигательных задач. Эти вновь возникающие более молодые устройства не отрицали и не устраняли более древние, а лишь возглавляли их, благодаря чему формировались новые более совершенные и работоспособные образования.

Каждое из таких поочередно возникавших новых устройств мозга приносило с собой новый список движений, точнее говоря, новый круг посильных для данного вида животных двигательных задач. Следовательно, возникновение каждой очередной новой мозговой надстройки знаменовало собой биологический отклик на новое качество или новый класс двигательных задач.

Это также является убедительным свидетельством того, что именно двигательная активность, ее усложнение и разнообразие являлись на протяжении тысячелетий главной причиной развития и совершенствования функций головного мозга и нервной системы в целом. В результате такого развития сформировалось человеческое координационно-двигательное устройство ЦНС, представляющее собой наивысшую по сложности и совершенству структуру, превосходящую все другие подобные системы у каких бы то ни было живых существ. Эта структура состоит из нескольких разновозрастных (в эволюционном плане) уровней управления движениями, каждый из которых характеризуется своими особыми мозговыми анатомическими образованиями и особым, характерным только для него составом той чувствительности, на которую он опирается в своей деятельности, из которой он образует свои сенсорные коррекции (свое сенсорное поле).

Постепенно увеличиваясь, сложность двигательных задач становилась такой, что ни один даже самый молодой и совершенный уровень сам не мог справиться с их решением. В результате ведущему более молодому уровню приходилось привлекать к себе помощников из числа нижележащих более древних уровней, передавая им все большее количество вспомогательных коррекций, обеспечивающих плавность, быстроту, экономичность, точность движений, лучше оснащенных именно для этих видов коррекций. Такие уровни и их сенсорные коррекции называют фоновыми. А тот уровень, который сохраняет за собой верховное управление двигательным актом, его важнейшими смысловыми коррекциями, называется ведущим.

Таким образом, физиологический уровень построения движений - это совокупность взаимно обусловливающих друг друга явлений, таких как: а) особый класс двигательных задач; б) соответствующий им тип коррекций; в) определенный мозговой этаж и (как итог всего предыдущего) г) определенный класс (список) движений.

В настоящее время у человека выделяют пять уровней построения движений, которые обозначаются буквами А, B, C, D и E и имеют следующие названия:

A - уровень тонуса и осанки;
B - уровень синергии (согласованных мышечных сокращений);
C - уровень пространственного поля;
D - уровень предметных действий (смысловых цепей);
E - группа высших кортикальных уровней символической координации (письма, речи и т.п.).

Каждому из этих уровней соответствуют определенные анатомические образования в ЦНС и характерные только для него сенсорные коррекции.

Относительная степень развития отдельных координационных уровней у разных людей может быть различной. Поэтому та или иная степень развития и тренируемости свойственна не отдельным движениям, а целым контингентам движений, которыми управляет тот или иной уровень.

Таким образом, все многообразие двигательной активности человека представляет собой несколько раздельных пластов, различающихся по происхождению, смыслу и множеству физиологических свойств. Качество управления движениями обеспечивается согласованной, синхронной деятельностью ведущего и фоновых уровней. При этом ведущий уровень обеспечивает проявление таких характеристик, как переключаемостъ, маневренность, находчивость, а фоновые уровни - слаженность, пластичность, послушность, точность.

Основные трудности управления движениями

Для того чтобы понять необходимость всей той сложной, многоуровневой системы управления, которая представлена выше, необходимо иметь ясное представление о тех трудностях, которые приходится преодолевать нервной системе в процессе управления движениями. Эти трудности обусловлены следующими причинами:

необычайное богатство подвижности двигательного аппарата человеческого тела, требующее распределения внимания между десятками и сотнями видов подвижности с целью стройного согласования их между собой;

необходимость ограничения огромного избытка степеней свободы, которыми насыщено человеческое тело;

упругая податливость мышечных тяг, которые не могут так же точно и строго передавать движение, как твердые рычаги машин или жесткий буксир;

множество внешних сил (инерции, трения, реактивных и др.), возникающих в процессе движения, направленность и интенсивность действия которых трудно (а зачастую и невозможно) предугадать.

В своей повседневной жизни человек нисколько не задумывается о существовании этих трудностей, легко выполняя многие сложные двигательные действия. Вместе с тем каждой из этих трудностей в отдельности достаточно, чтобы сделать невыполнимой задачу создания искусственного механизма, хотя бы в отдаленной степени сравнимого по своей управляемости с человеческим организмом.

Многие сложнейшие физиологические устройства здорового организма человеком просто не замечаются, пока не возникают случаи, когда это устройство вдруг выбывает из строя. Только тогда и обнаруживается, как оно важно в норме и какие огромные нарушения вызываются его расстройством. Так происходит, например, в случаях нарушения чувствительных проводящих путей спинного мозга, по которым передаются ощущения от суставно-мышечного аппарата (обратная афферентация) при заболеваниях спинной сухоткой, или табесом. При этом теряется возможность ощущать положение той или иной части тела (в повседневной жизни так может получиться, если отсидеть или отлежать руку или ногу). У больных полностью нарушается координация движений, хотя сами мышцы еще в принципе сохраняют свои функции: они или вообще не могут ходить, или с трудом передвигаются с опорой на два костыля при обязательном зрительном контроле движений.

Какое огромное распределение внимания потребовалось бы, если бы всеми элементами сложного движения, например такого, как ходьба, бег, метание, нужно было управлять сознательно, с обращением внимания на каждый из них! Одна только такая трудность может сделать движение неуправляемым.

Однако она выглядит совсем незначительной по сравнению с другой, которая связана с необыкновенной подвижностью человеческого тела. Подвижность кинематических цепей тела человека огромна и исчисляется десятками степеней свободы. Так, подвижность запястья относительно лопатки насчитывает 7 степеней свободы, а подвижность кончиков пальцев относительно грудной клетки - 16. Для сравнения надо отметить, что подавляющее большинство машин, работающих без непрерывного управления человеком, при всей кажущейся их сложности обладают всего одной степенью свободы, т.е. тем, что называется вынужденным движением.

Две степени свободы встречаются редко. Переход от одной степени свободы к двум означает огромный качественный скачок. Две степени означают, что подвижная точка получает свободу выбора любой из бесконечного множества доступных траекторий движения. Одним из редких примеров в технике может служить автоматическое управление морским судном, представляющее собой соединение мощного и точного компаса и передачи к машинам, управляющим рулем. Благодаря этому устройству корабль, имеющий на поверхности моря две степени свободы (т.е. возможность двигаться в любом направлении), автоматически направляется по одному совершенно определенному пути. Этот пример показывает, что выбор пути в таких условиях может происходить только на основе постоянного контроля за ходом движения со стороны бдительного органа чувств, роль которого в данном случае выполняет компас.

Три степени свободы означают для вещественной точки абсолютную свободу передвижения внутри какого-то участка пространства, границ которого она в состоянии достигнуть. Например, тремя степенями свободы обладает совершенно ничем не связанная вольно порхающая в воздухе пушинка.

Таким образом, трудность номер один, которая создается необходимостью распределять внимание между множеством подвижных шарниров (суставов), оказывается не столь значимой по сравнению с трудностью номер два - необходимостью преодоления непомерного избытка степеней свободы, которыми насыщено человеческое тело.

Координация - это и есть преодоление избыточных степеней свободы органов движения, превращение их в управляемые системы.

Очередная трудность управления связана с особенностями мышечной тяги. Мышцы - это единственное средство, которым располагает наш организм для совершения работы, т.е. активных телодвижений. Они представляют собой своеобразные упругие жгуты, которыми подвижные части тела оснащены со всех сторон.

Управление движениями посредством упругих тяг представляет собой очень большие трудности, потому что двигательный результат здесь зависит не только от того, как ведут себя сами тяги, но и от множества других, побочных и неподвластных причин, среди которых ведущую роль играет действие уже упоминавшихся всевозможных внешних сил.

Каким же образом организму удается справиться с таким многообразием, на первый взгляд, неразрешимых трудностей, да еще и так, что человек их даже не замечает, а зачастую и не догадывается об их существовании? Располагая неограниченными возможностями в плане подвижности, человеческое тело может быть управляемым только в том случае, если каждая из степеней свободы будет «обуздана» определенным видом чувствительности, который будет вести за ней непрерывный контроль и корректировку.

Поэтому спасительным принципом, обеспечивающим управляемость костно-мышечного двигательного аппарата человека, явился принцип контроля над движением при помощи чувствительной (афферентной) сигнализации, непрерывно поступающей от органов чувств, и внесения на ее основе непрерывных поправок в каждый момент движения. Этот принцип назван Н.А. Бернштейном принципом сенсорных коррекций («сенсорный» в переводе с латинского - «опирающийся на чувствительность»). При этом преобладающей является мышечно-суставная (проприоцептивная) чувствительность. «Проприоцептивный» («сам себя воспринимающий») - это чувствительность собственного тела. Все другие виды чувствительности (зрение, слух, осязание и др.) в различных случаях в большей или меньшей степени выступают лишь в роли помощников проприоцептивной чувствительности.

Найдя такой эффективный принцип преодоления всевозможных трудностей управления, природа в дальнейшем позаботилась о формировании и совершенствовании нервных структур и механизмов, обеспечивающих его реализацию. В результате мы и получили то устройство нервной системы, которое обеспечивает как управление уже освоенными движениями, так и процесс формирования новых двигательных действий.

Формирование движений у детей и подростков

Естественные двигательные возможности растущего организма определяются процессом созревания и совершенствования функций двигательных структур центральной нервной системы. Формирование всех отделов мозга, отвечающих за движение, и проводящих их нервных путей заканчивается к 2-летнему возрасту. Дальше уже начинается длительная работа по совершенствованию их функций, по прилаживанию друг к другу всех уровней построения движений, наиболее существенные черты которых происходят между 2 и 14 годами - возрастом окончательного созревания.

Возраст 3 года - это время, когда ребенок окончательно перестает быть «высшей обезьянкой» и впервые осваивает такие двигательные действия, которые совершенно недоступны обезьяне. В этом же возрасте начинает обнаруживаться и неравноценность между правой и левой сторонами тела.

Возраст от 3 до 7 лет представляет собой период преимущественно количественного усиления и накапливания всех уровней построения движений, которые начинают заполняться свойственным им содержанием. Дети этого возраста уже не увальни - они грациозны и подвижны.

Следующий период - это возраст 7-10 лет. Набор двигательных навыков детей пополняется еще двумя - силой и точностью. Это возраст, в котором жизненная практика очень чутко уловила необходимость приучения к трудовым навыкам. Это период перехода в работоспособное состояние пирамидной двигательной системы ребенка. В это время формируются мелкие и точные движения, и ребенку уже есть чем занять себя, сидя за столом. У мальчиков совершенствуются метательные и ударные движения.

После 10-11 лет наступает сложный период «ломки», охватывающей все стороны жизнедеятельности растущего организма, вплоть до 14-15-летнего возраста. Поэтому данный период развития очень трудно охарактеризовать. Гармония и согласие, достигнутые к этому времени между отдельными уровнями построения движений, вновь как бы нарушаются. На них отражаются огромные сдвиги в деятельности желез внутренней секреции, всей многосложной химии пубертатного периода (периода полового созревания).

Такая перестройка всего обмена веществ рассматривается как ударное строительство, которому приносится в жертву многое другое. Одним из следствий является неуклюжесть, временное снижение ловкости, а иногда и силы. Эти нарушения никак не связаны с какими бы то ни было непорядками в самих двигательных системах мозга. Поэтому необходимо спокойно продолжать работу по наполнению уровней свойственным им содержанием, т.е. стараться расширять свой двигательный опыт путем освоения все новых разнообразных движений. Такая систематическая работа очень скоро окажет благотворное влияние как на сами двигательные проявления, так и на душевную, эмоциональную и социальную стороны жизни растущего человека.

Формирование двигательного навыка

Правильное и результативное выполнение любого движения возможно только благодаря стройному взаимодействию нескольких уровней построения движений. Такое взаимодействие не возникает сразу, само собой. Для его формирования требуется большая работа. Эта работа и есть то, что называется упражнением, в результате которого и происходит формирование двигательных умений и навыков.

Этот процесс по сути представляет собой изменяющийся характер управления движениями, внешне выражающийся в неодинаковой степени владения двигательным действием.

Двигательное умение - это такая степень владения техникой действия, когда управление осуществляется при ведущей роли сознания, а само действие отличается нестабильным способом решения двигательной задачи.

Уже из этого определения видно, что самой характерной чертой двигательного умения является то, что управление движениями происходит при ведущей роли сознания. Другими характерными чертами двигательного умения являются:

отсутствие стабильности, постоянный поиск способов наилучшего решения двигательной задачи;

невысокая скорость;

малая прочность, неустойчивость к сбивающим факторам;

отсутствие возможности для переключения внимания на объекты окружающей обстановки.

Первоначальное умение выполнять двигательное действие возникает на основе следующих факторов:

уже имеющегося двигательного опыта, ранее выработанных координаций, ощущений и восприятий;

состояния общей физической подготовленности;

знания техники действия и особенностей его выполнения;

сознательных попыток построить некоторую новую для себя систему движений.

Несмотря на перечисленные недостатки, двигательные умения имеют большое значение в процессе овладения движениями, которое заключается в следующем:

основой двигательного умения является творческий поиск способов выполнения движений, что несет в себе большие образовательные возможности;

двигательные умения имеют большую познавательную ценность, поскольку приучают анализировать сущность двигательных задач, условия их решения, управлять собственной умственной и двигательной деятельностью;

двигательные умения являются тем уровнем владения двигательным действием, который характерен для всех подводящих упражнений;

двигательное умение представляет собой первый уровень владения двигательным действием, являющийся переходной стадией к формированию двигательного навыка, которую миновать невозможно.

Двигательный навык - это такая степень владения техникой действия, при которой управление движениями происходит автоматически и выполнение действия отличается высокой надежностью.

Двигательные навыки, как высшая ступень владения двигательным действием, имеют исключительно большое значение в учебной, трудовой, бытовой и физкультурно-спортивной практике. Для них характерны свои отличительные черты, многие из которых являются прямой противоположностью тем, которые характерны для умений. Основными из них являются:

автоматизированный характер управления действием;

высокая быстрота действия;

стабильность результата действия;

чрезвычайная прочность и надежность.

Каким же образом и благодаря чему становится возможным достижение таких характеристик двигательного действия? И на этот сложный вопрос четкий ответ дает учение о построении движений Н.А. Бернштейна.

В соответствии с этой теорией навык активно формируется нервной системой, и в этом процессе последовательно сменяют друг друга существенно различные между собой и расположенные в строгой последовательности фазы или этапы.

Такими фазами являются: определение ведущего уровня; определение двигательного состава навыка; выявление и роспись коррекций; автоматизация, стандартизация и стабилизация двигательного навыка. Границы перечисленных фаз формирования навыка в значительной мере условны и могут частично налагаться друг на друга.

На основании всего изложенного в данном разделе материала можно сделать следующие очень важные заключения:

навык - это координационная структура, представляющая собой освоенное умение решать тот или иной вид двигательной задачи;

построение двигательного навыка есть активный процесс, а не пассивное следование потоку внешних воздействий, как это следует из теории условных рефлексов;

построение двигательного навыка есть смысловое цепное действие, состоящее из целого ряда качественно различных фаз, логически переходящих одна в другую;

двигательный навык не является раз и навсегда закрепленным шаблоном или стереотипом и является вариативным и пластичным в полную меру того уровня, на котором осуществляется управление им.

В связи с представленными выше положениями необходимо обратить внимание еще на одно важное обстоятельство. Многие ученые как у нас в стране, так и за рубежом расходятся в представлениях о том, что является первичным - умение или навык. В приведенном выше определении двигательного навыка и многих других положениях теории Н.А. Бернштейна очень убедительно обосновано и подтверждено положение о том, что первой стадией овладения действием является стадия умения, а высшей и последней - стадия навыка. Иначе говоря, двигательное умение переходит в двигательный навык владения действием, а не наоборот, как можно прочесть в ряде учебников и учебных пособий.

В соответствии с изложенными представлениями все описанные выше фазы процесса формирования двигательного навыка могут быть объединены в три стадии, в течение которых происходит преодоление избыточных степеней свободы движущихся органов и превращение их в управляемые системы.

Первая стадия характеризуется невысокой скоростью, напряженностью, неточностью движений. Это объясняется необходимостью блокирования излишних степеней свободы кинематической цепи. Этой стадии соответствуют первые две фазы становления навыка и частично третья.

Вторая стадия характеризуется постепенным исчезновением напряженности, становлением мышечной координации, повышением скорости и точности двигательного акта. Для этой стадии характерны третья и четвертая фазы - роспись коррекций и автоматизация управления.

Третья стадия формирования навыка характеризуется снижением доли участия активных мышечных усилий в осуществлении движения за счет использования реактивных сил, что обеспечивает динамическую устойчивость движений и экономичность энергозатрат. В течение этой стадии реализуются фазы стандартизации и стабилизации двигательного навыка.

Общая структура и основные задачи процесса освоения двигательных действий

Все рассмотренные выше этапы и стадии формирования двигательного навыка, изложенные в соответствии с теорией о построении движений Н.А. Бернштейна, находятся в полном соответствии с хорошо известными и широко распространенными представлениями об общей структуре процесса обучения двигательным действиям, в которой выделяют три этапа усвоения учебного материала.

Работа на этих этапах характеризуется определенными отличительными чертами, которые находят отражение в особенностях задач освоения, а также в используемых средствах и методах.

В соответствии с этой структурой содержанием первого этапа являются формирование целостного представления о двигательном действии и его первоначальное разучивание. На этом этапе формируются предпосылки для усвоения двигательного действия и возникает первоначальное двигательное умение, позволяющее выполнять двигательное действие в общих чертах.

Второй этап характеризуется углубленным детализированным разучиванием. В результате на этом этапе происходит уточнение двигательного умения, и оно частично переходит в навык.

Третий этап - это процесс достижения мастерства в овладении техникой осваиваемого двигательного действия. Ему соответствуют закрепление и дальнейшее совершенствование двигательного действия, в результате чего и формируется прочный навык. Происходит приспособление навыка к различным условиям его выполнения.

Эта общая структура процесса освоения двигательного действия не должна рассматриваться как совершенно неизменная стандартная схема. В определенной мере она может быть конкретизирована и модифицирована в зависимости от конкретных целей, задач освоения двигательных действий, их особенностей и т.п. Так, в условиях массового образования основное внимание уделяется первому и частично второму этапам, а дальнейшее совершенствование навыков происходит в процессе самостоятельных занятий. В то же время в спортивной тренировке имеют место все три этапа, причем последний рассматривается как главный предмет деятельности и представляет собой многолетний процесс.

Двигательные ошибки: их предупреждение и исправление

Выполнить движение сразу правильно, без ошибок в обычных условиях, как правило, оказывается невозможно. Данное обстоятельство очень осложняет процесс освоения движений. Некоторые ошибки обусловлены закономерностями формирования двигательного навыка, другие связаны с отсутствием необходимых представлений, третьи - с несоблюдением определенных условий и т.п.

Успех в освоении движений во многом зависит от того, насколько правильно определены причины происхождения двигательных ошибок и насколько методы их исправления соответствуют истинным причинам их возникновения. Наиболее типичными являются следующие группы ошибок:

внесение в двигательный акт дополнительных ненужных движений;

закрепощенность движений, несоразмерность мышечных усилий, ненужное привлечение дополнительных групп мышц;

отклонения в направлении и амплитуде движений;

искаженность общего ритма двигательного действия;

выполнение движения на недостаточно высокой скорости.

Основными причинами этих ошибок являются:

неправильное или недостаточно полное представление о структуре и двигательном составе осваиваемого двигательного действия;

неправильное или недостаточно полное понимание двигательной задачи;

недостаточность двигательного опыта занимающегося;

недостаточная физическая подготовленность занимающегося;

неуверенность, боязнь, чувство утомления и т.п.;

неправильная организация процесса освоения двигательного действия.

Для повышения эффективности освоения двигательных действий и профилактики ошибок большое значение имеет правильный регламент их выполнения. Основными параметрами такого регламента являются число повторений и интервалы отдыха между ними. Их конкретные характеристики могут быть самыми различными, так как определяются многими факторами (сложностью движений, этапом освоения, индивидуальными возможностями занимающегося и т.п.). Вместе с тем во всех случаях следует помнить и соблюдать следующие общие правила:

число повторений нового действия определяется возможностями занимающегося улучшать движение при каждой новой попытке;

повторное выполнение с одними и теми же ошибками является сигналом к перерыву для отдыха и обдумыванию своих действий;

интервалы отдыха должны обеспечивать оптимальную готовность к выполнению очередной попытки - как физическую, так и психическую;

продолжать освоение движений при сильном утомлении нецелесообразно и даже вредно;

перерывы между занятиями должны быть как можно короче, чтобы не потерять уже приобретенные умения и навыки.