Тема в когнитивной психологии 96 страница
Этот тип восстановления труден и требует упорной работы. Каждая операция, совершаемая здоровым человеком автоматически, без размышления, должна стать сознательной. Как правило, когда найдена артикуляция необходимых звуков, больной легко переходит к артикуляции слогов и целых слов. Однако в течение долгого времени восстановленная речь звучит еще искусственно и сознательный характер каждого движения выдает тяжелую восстановительную работу. Лишь постепенно больной начинает говорить более автоматически и естественно.
492
Н.А.Бернштейн
НАЗРЕВШИЕ ПРОБЛЕМЫ РЕГУЛЯЦИИ ДВИГАТЕЛЬНЫХ АКТОВ1
Очевидная огромная биологическая значимость двигательной деятельности организмов — почти единственной формы осуществления не только взаимодействия с окружающей средой, но и активного воз-действия на эту среду, изменяющего ее с не-безразличными для особи результатами, — заставляет особенно остро недоумевать пе-ред тем теоретическим отставанием, кото-рое наблюдается в физиологии движений по сравнению с разделами рецепторики или физиологии внутренних процессов, и перед тем пренебрежением, в каком до настояще-го времени находится раздел движений в физиологических руководствах, уделяющих ему обычно от нуля до нескольких страниц. Необходимо вкратце показать, как велик был ущерб, понесенный вследствие этого общей физиологией.
Если классифицировать движения организма с точки зрения их биологической значимости для него, то ясно, что на первом плане по значимости окажутся акты, решающие ту или иную возникшую перед особью двигательную задачу. Отсро-чивая пока анализ этого понятия, заме-тим, что значимые задачи, разрешаемые двигательной акцией, как правило, возникают из внешнего окружающего орга-низм мира. Сказанное сразу устраняет из
|
|
круга значимых акций как все “холостые” движения, не связанные с преодоле-ванием внешних сил, так и значительную часть мгновенных, однофазных движений типа отдергивания лапы и т.п. Уже отсюда видно, что лабораторная физиология, за малыми исключениями оставлявшая за порогом рабочей комнаты все движения, кроме болевых, оборонительных, самое большее — чесательных рефлексов2, тем самым обедняла свои познавательные ресурсы не только количественно, но и ка-чественно и, как мы сейчас увидим, отнюдь не только в отношении узко двигатель-ной проблематики.
Прежде всего, если относительно “хо-лостых” движений (показывание, проведе-ние линии по воздуху и т.п.) требуются некоторые сведения из механики и био-механики, чтобы усмотреть для них не-отвратимую необходимость кольцевых сенсорных регуляций, то в отношении двигательных актов, сопряженных с пре-одолением внешних сил, эта необходимость понятна с первого слова. Состоит ли решаемая двигательная задача в ло-комоции (особенно чем-либо осложненной: бежать по неровному месту, вспрыгивать на возвышение, плыть при волнах и многое другое), в борьбе с другим животным, в рабочем процессе, выполняемом человеком, — всегда предпосылкой для решения является преодоление сил из категории неподвластных, а следователь-но, непредусмотримых и не могущих быть преодоленными никаким стереотипом движения, управляемым только изнутри. Неосторожное отметание из поля зрения этих процессов активного взаимодействия с неподвластным окружением (видимо, са-моограничение одними “атомами движе-ний” выглядело вполне оправданным для механицистов-атомистов прошлого века, считавших, что целое есть всегда сумма своих частей и ничего более) повело преж-де всего к тому, что принцип сенсорной обратной связи, который именно на двигательных объектах мог быть легко усмотрен и обоснован уже 100 лет назад, оста-вался в тени до недавнего времени.
|
|
1 Бернштейн НА. Физиология движений и активность. М.: Наука, 1990. С. 373—392.
2 Реакция, обозначаемая как ориентировочный рефлекс, была относима к категории значимых
акций только терминологически и, насколько мне известно, никогда не использовалась для прямо
го исследования рефлекторной деятельности в точном значении этого термина.
|
|
493
Долгие годы в физиологии непреоборимо держался в качестве ведущего и универсального принцип разомкнутой рефлекторной дуги. Нельзя исключить возможности того, что действительно в таких элементарных процессах, как рефлекс слюноотделения, или в таких отрывистых и вообще второстепенных по биологическому значению, как рефлекс болевого отдергивания и т.п., дуга не замыкается в рефлекторное кольцо, характерное для схемы управляемого процесса, либо из-за кратковременности акта, либо вследствие его крайней элементарности. Но возможно и вероятно также, что в силу тех же причин краткости и элементарности имеющаяся и здесь циклическая структура ускользала до сих пор от внимания и регистрации (для слюноотделительного процесса это уже почти несомненно). Так или иначе, но представляется очень правдоподобным, что рефлекс по схеме дуги есть лишь рудимент или очень частный случай физиологического реагирования1.
Остается сказать еще об одном ущербе, понесенном физиологией от подмены реальных двигательных актов, разрешающих возникшую объективную задачу, обломками движений почти артефактного характера. Этот последний ущерб, до сего времени не подчеркивавшийся в достаточной степени, очень сильно обеднил наши познания в области рецепторной физиологии и при этом содержал в себе корни важных методологических ошибок.
|
|
Нельзя не заметить, что в роли приемника пусковых сигналов, включающих в действие ту или иную рефлекторную дугу, — единственной роли, изучавшейся физиологами классического направления, рецеп-торные системы, по крайней мере у высокоорганизованных животных и у человека, функционируют существенно и качественно иначе, нежели в роли следящих и корригирующих приборов при выполнении двигательного акта. Это различие можно уяснить, если, став снова на точку зрения биологической значимости, направить внимание на те качества, которые в том и другом случае должны были отсеиваться путем естественного отбора.
Для сигнально-пусковой функции рецептору существенно иметь высокую чувствительность, т.е. максимально низкие пороги как по абсолютной силе сигнала, так и по различению между сигналами. На первый план по биологической значимости здесь выступают телерецепторы обоняния, слуха (также ультраслуха) и зрения в различных ранговых порядках у разных видов животных. Для вычленения далее значимых сигналов из хаотического фона “помех” нужна и необходимо вырабатывается совершенно аналитическая или анализаторная способность реципирующих аппаратов центральной нервной системы (вполне естественно, что И.П.Павлов, в столь большой степени углубивший наши знания по сигнально-пусковой функции рецепторов, присвоил им название анализаторов, только в самые последние годы его жизни дополненное приставкой “синтез”).
Наконец, для этой же сигнально-пусковой роли важнейшим механизмом (который предугадывался уже И.М. Сеченовым и был впоследствии отчетливо экспериментально выявлен исследователями, отправлявшимися от практических задач военного наблюдения) является совокупность процессов активного систематизированного поиска (scanning), или “просматривания”, своего диапазона каждым из телерецепторов. Это процессы целиком активные, использующие эффекто-рику в полной аналогии с тем, как последняя эксплуатирует афферентацию в управлении движениями, но, замечу сразу, не имеющие ничего общего с процессами привлечения организованных двигательных актов к целостному активному восприятию объектов внешнего мира, о чем будет речь дальше.
Когда же двигательный смысловой акт уже “запущен в ход” тем или иным сенсорным сигналом, требования, предъявляемые биологической целесообразностью и приведшие к сформированию в филогенезе механизмов кольцевого сенсорного корригирования, оказываются существенно иными. Что бы ни представляли собой возникшая двигательная задача и тот внеш-
1 Я не решился бы даже исключить возможность того, что первый в мире рефлекс по схеме разомкнутой дуги появился на свет там же, где возникло первое в мире "элементарное ощущение" — то и другое в обстановке лабораторного эксперимента.
494
ний объект, на который она направлена, для правильной, полезной для особи реа-лизации этой задачи необходимо максимально полное и объективное восприятие как этого объекта, так и каждой очередной фазы и детали собственного действия, направленного к решению данной задачи. Первая из названных черт рецептори-ки в этой ее роли — полнота, или синте-тичность, обеспечивается хорошо изучен-ными как психо-, так и нейрофизиологами сенсорными синтезами (или сенсорными полями). К их числу относятся, например, схема своего тела, пространственно-двига-тельное поле, синтезы предметного или “качественного” (топологического) пространства и др. Роль этих “полей” в уп-равлении двигательными актами автор (1947) пытался подробно обрисовать в книге о построении движений. Здесь доста-точно будет только напомнить: 1) что в этой функциональной области синтетичность работы рецепторных приборов фигурирует уже не декларативно (как было выше), а как реально прослеженный на движениях в их норме и патологии основ-ной факт и 2) что в каждом из таких сен-сорных синтезов, обеспечивающих процессуальное управление двигательными актами, структурная схема объединения между собой деятельности разных про-прио-, танго- и телерецепторов имеет свои специфические, качественно и количественно различные свойства. При этом слияние элементарных информации, притекающих к центральным синтезирующим аппаратам от периферических рецепторов, настолько глубоко и прочно, что обычно почти недоступно расчленению в самонаблюдении. И в описываемой функции принимают участие все или почти все виды рецепторов (может быть, только за исключением вкусового), но уже в суще-ственно иных ранговых порядках. На первом плане оказывается здесь обширная система проприорецепторов в узком смысле. Далее она обрастает соучастием всей танго- и телерецепторики, организовавшей-ся на основе всего предшествующего практического опыта для выполнения роли “функциональной проприоцепторики”. О других, еще только намечающихся чертах чисто физиологического своеобразия работы рецепторов в обсуждаемом круге функций — параметрах адаптации, поро-
гах “по сличению”, периодичности функционирования и др. — будет сказано во второй части очерка.
Вторая из названных выше определяющих черт рецепторики как участника кольцевого координационного процесса — объективность — имеет настолько важное принципиальное значение, что на ней необходимо остановиться более подробно.
В той сигнальной (пусковой или тормозной) роли, которая одна только и мог-ла быть замечена при анализе рефлексов по схеме незамкнутой дуги и которая по-вела к обозначению всего комплекса орга-нов восприятия в центральной нервной системе термином “сигнальная система", от афферентной функции вовсе не требу-ется доставления объективно верных ин-формации. Рефлекторная система будет работать правильно, если за каждым эф-фекторным ответом будет закреплен свой неизменный и безошибочно распознавае-мый пусковой сигнал — код. Содержание этого кода, или шифра, может быть совершенно условным, нимало не создавая этим помех к функционированию системы, если только соблюдены два названных сейчас условия. То, что подобный индифферентизм центральной нервной системы к смысловому содержанию сигнала не является каким-то странным, чисто биологическим феноменом, а заложен в самом существе сигнально-пусковой функции, лучше всего доказывается тем, что такими же условными кодированными сигналами безукоризненно осуществляются все необ-ходимые включения и переключения в телеуправляемых автоматах. Можно построить два совершенно одинаковых авто-мата (самолет-снаряд, мотокатер и т.п.) с одинаковыми моторами, рулями, схемами их радиореле и т.д. и, не внося никаких конструктивных различий, сделать при этом так, чтобы на радиокоды А, Б, В, Г первый отвечал реакциями 1, 2, 3, 4, а вто-рой — реакциями 4,2,1,3 или как угодно иначе.
Совершенно иными чертами характеризуется работа рецепторной системы при несении ею контрольно-координационных функций по ходу решаемой двигательной задачи. Здесь степень объективной верности информации является решающей предпосылкой для успеха или неуспеха со-вершаемого действия. На всем протяже-
495
нии филогенеза животных организмов естественный отбор неумолимо обусловливал отсев тех особей, у которых рецепторы, обслуживавшие их двигательную активность, работали, как кривое зеркало. В ходе онтогенеза каждое столкновение отдельной особи с окружающим миром, ставящее пе-ред собой требующую решения двигательную задачу, содействует, иногда очень доро-гой ценой, выработке в ее нервной системе все более верного и точного объективного отражения внешнего мира как в восприятии и осмыслении побуждающей к действию ситуации, так и в проектировке и контроле над реализацией действия, адекватного этой ситуации. Каждое смысловое двигательное отправление, с одной стороны, необходимо требует не условного, кодового, а объективного, количественно и качественно верного отображения окружающего мира в мозгу. С другой стороны, оно само является активным орудием правильного познания этого окружающего мира. Успех или неуспех решения каждой активно пережитой двигательной задачи ведет к прогрессирующей шлифовке и перекрестной выверке показаний упоминавшихся выше сенсорных синтезов и их составляющих1, а также к познанию через действие, проверке через практику, которая является кра-еугольным камнем всей диалектико-мате-риалистической теории познания, а в разбираемом здесь случае служит своего рода биологическим контекстом к ленинской теории отражения2.
Проведенное на предшествующих стра-ницах сопоставление двух родов функционирования воспринимающих систем орга-низма, пока еще столь неравных по давности их выявления наукой и по степени изученности, позволит осветить нес-колько по-новому и некоторые черты механизма действия “классических” сиг-
нальных процессов включения или диф-ференцировочного торможения рефлектор-ных реакций.
Еще задолго до того, как телемеханика подтвердила существенную принципиаль-ную условность8 пусковых или переклю-чательных кодов, этот же факт был уста-новлен на биологическом материале знаменитым открытием И.П. Павлова. Факт, что любой раздражитель из числа доступных восприятию может быть с одинаковой легкостью превращен в пусковой сигнал для того или другого органическо-го (безусловного) рефлекса, оказался в даль-нейшем чрезвычайно универсальным.
Как показали последующие работы павловской школы (А.Д. Сперанский), во всем комплексе физиологических функций, вплоть до самых, казалось бы, недосягаемых глубинных процессов гормонального или клеточно-метаболического характера, нет ни одного отправления, которое не могло бы быть подсоединено (в принципе одним и тем же методом) к любому пусковому раздражителю. Этот замечательный индифферентизм нервных систем к содержанию и качеству пусковых сигналов был отмечен И.П. Павловым уже в самом начальном периоде изучения открытого им круга явлений. Об этом свидетельствует и наименование, данное раздражителям, вновь искусственно прививаемым к стволам старых прирожденных рефлексов, — условные раздражители. Название, предложенное В.М. Бехтеревым, — сочетательные раздражители и рефлексы — менее глубоко в отношении внутреннего смысла явлений, но зато вплотную подводит к схеме их механизмов, которая к нашему времени уяс-нилась уже вполне отчетливо.
Для превращения любого надпорогового агента в условный пусковой раздражитель
1 Бесспорный факт существования в центральной нервной системе человека нескольких каче-
ственно различных между собой сенсорных синтезов не противоречит сказанному об объективнос-
ти мозговых отражений и находит достаточное объяснение в физиологии координации движений.
2 “Господство над природой, проявляющее себя в практике человечества, есть результат объек
тивно верного отражения в голове человека явлений и процессов природы, есть доказательство
того, что это отражение (в пределах того, что показывает нам практика) есть объективная, абсо
лютная, вечная истина” (Ленин В. И. Поли собр. соч., 4-е. изд. Т. 14. С. 177).
3 Условность в обсуждаемом плане, не требуя объективности, разумеется, не исключает ее и не
противоречит ей. К тому же сделанное здесь противопоставление и разграничение сигнально-пус-
ковой и коррекционной функций рецепторов намеренно проведено более резко и альтернативно,
чем это имеет место в физиологической действительности, где, несомненно, оба вида функциониро
вания могут и налагаться друг на друга во времени, и переходить один в другой.
496
того или другого органического рефлекса требуется всегда обеспечение двух условий: 1) главного — встречи или сочетания в пределах обычно небольшого интервала времени этого агента с реализацией данного рефлекса и 2) побочного — некоторого числа повторений такого сочетания. Первое из этих условий прямо относит разбираемый феномен к циклу ассоциаций по смежности, как раз характеризующихся безразличием к смысловому содержанию ассоциируемых представлений или рецепций. Интересно отметить, что для преобразования индифферентного раздражителя в условнопусковой существенно совмещение его с эффекторной, а не с афферентной частью безусловного рефлекса, которая мобилизуется в типовом эксперименте только как средство заставить сработать эффекторную полудугу. Это доказывается, например, фактом осуществимости так называемых условных рефлексов второго порядка, когда индифферентный раздражитель приобретает пусковые свойства для данного рефлекса, несмотря на то что эффекторная часть последнего запускается в действие не безусловным, а ранее привитым к рефлексу условным же раздражителем первого порядка.
Другое доказательство сказанного можно усмотреть в том, что в методах, применяемых при дрессировке, поощрительное подкрепление "безусловным" афферентным импульсом подкормки животного производится после правильного выполнения им требуемого действия по соответствующей условной команде и не является при этом безусловным пусковым раздражителем дрессируемого действия. Эта недооценивавшаяся раньше деталь заслуживает внимания в настоящем контексте потому, что образование ассоциативной связи в мозгу между условным афферентным процессом и эффекторной частью рефлекса, как нам кажется, можно осмыслить, только если эффекторная реализация рефлекса отражается (опять-таки по кольцевой об-
ратной связи) назад в центральную нервную систему и может уже сочетаться ассоциативно с афферентным же процессом условного раздражения. Это могло бы послужить еще одним подтверждением того, что возвратно-афферентационные акты как непосредственные соучастники процесса и в классических рефлексах — “дугах” — не отсутствуют, а лишь пока ускользают от наблюдения.
Второе из условий образования условной связи, названное выше побочным, а именно надобность некоторого числа повторных сочетаний, было бы трудно объяснить сейчас иначе, как необходимостью для подопытной особи выделить прививаемую новую рецепцию из всего хаоса бомбардирующих ее извне воздействий. Число повторений должно оказаться достаточным для того, чтобы определилась неслучайность совмещения во времени интеро- или проприоцепции реализующего рефлекса именно с данным элементом всей совокупности экстерорецепций. В этом смысле — в отношении необходимого и достаточного числа повторений — раздражитель, индифферентный по своему смысловому содержанию, может оказаться относительно труднее и длительнее вычленяемым как могущий не привлечь к себе интереса и внимания (“ориентировочной реакции”) особи. Старую наивно-материалистическую концепцию о постепенных “проторениях” путей или синаптических барьеров в центральной нервной системе можно уже считать сданной в архивы науки1.
Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 187; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!