Тема в когнитивной психологии 98 страница



Все элементы простейшей схемы коль­цевого управления, содержащиеся в нашем перечне и в составе чертежа (см. рис. 1), обязательно должны иметься в том или другом виде и в органических регуляцион­ных системах, в частности в системе управ­ления движениями. Наши познания об этих структурных элементах живого дви­гательного аппарата очень неравномерны. О физиологических свойствах и даже о нервных субстратах элементов 5 и 6 мы совершенно ничего не знаем. Движущие элементы 1, моторэффекторы наших движе­ний — скелетные мышцы, наоборот, принад­лежат к числу объектов, наиболее глубоко и обстоятельно изученных физиологией и биофизикой. Работа элемента 3 схемы — рецепторного комплекса — изучена подроб­но, но односторонне, как было показано в первой части очерка, и в нашем аспекте содержит в себе еще чрезвычайно много невыясненных сторон. Здесь я попытаюсь подытожить в последовательном порядке то, что можно высказать как утвердитель­но, так и предположительно (с порядочной степенью вероятности) о физиологическом облике элементов 2, 4 и 3 схемы управления двигательными актами, и попутно постара­юсь отметить как очередные в этой облас­ти те вопросы, к которым мы уже подхо­дим вплотную, но которые еще очень далеки сейчас от своего решения. Начать этот обзор следует с “командного пункта" схемы — с задающего элемента 2.

Каждое осмысленное, целенаправленное движение возникает как ответ на двига­тельную задачу, определяющуюся прямо или косвенно совокупной ситуацией. В том, каким именно двигательным актом ин­дивид (животное или человек) наметит решение этой задачи, заложен и корень той


502


или другой программы, которая будет реа­лизоваться задающим элементом. Что же представляет собой такая программа уп­равления движением и чем она управля­ется в свою очередь?

В книге “О построении движений” (1947) я подробно останавливался на том, как возникают и как возвратно действу­ют на движение сенсорные коррекции. Здесь надлежит коснуться другого вопро­са: что именно они корригируют и что может направлять ход и сущность этого корригирования.

Наблюдение над простейшими движе­ниями из категории “холостых” (проведе­ние прямой линии по воздуху, показ точ­ки и т.п.) может создать впечатление, что ведущим принципом программной смены Sw, по которым реализуются коррекции движения, является геометрический образ этого движения: соблюдение прямолиней­ности, если требовалось провести прямую, соблюдение направления, если нужно было показать пальцем точку, и т.д. Между тем в таком суждении содержится ошибка принятия частного за общее. В названных видах движений корригирование действи­тельно ведется по геометрическому обра­зу, но только потому, что именно в этом и заключается здесь поставленная задача. Уже во втором из наших примеров гео­метрический ведущий элемент движения сжимается в одну точку в поле зрения, и достаточно познакомиться с циклографи­ческими записями движений показа паль­цем точки, выполненных с оптимальной точностью и ловкостью, чтобы убедиться, что N повторных жестов одного и того же субъекта было выполнено по N не совпада­ющих между собой траекторий, собираю­щихся, как в фокус, только близ самой целевой точки показа. Значит, геометри­ческий принцип корригирования ограни­чивается тем возможным по смыслу ми­нимумом протяжения, движения, который существенно необходим, уступая в осталь­ных частях движения место каким-то дру­гим ведущим принципам. А в том, что они, несомненно, имеются в каждом микроэле­менте жеста показа, убеждает уверенность и быстрота его протекания (сравните с жестом атактика!), а также завершение его безупречным попаданием в цель.

Ошибка “принятия частного за общее" становится очевидной, как только мы пе-


реключимся от движений, геометрических по смыслу задания, к двигательным ак­там других типов. Если взять под наблю­дение относительно простые целевые дви­гательные акты из числа тех, которые повторяются много раз и в связи с этим поддаются так называемой автоматизации, то можно убедиться, что обусловливающая их двигательная задача (обычная или спортивная локомоция, трудовой процесс и т.п.) начинает разрешаться достаточно удовлетворительно во много раз раньше, чем движение автоматизируется и стаби­лизируется до значительной геометричес­кой стандартности повторений, в очень многих случаях уже с первых проб. Та­ким образом, кинематический двигатель­ный состав акта, его геометрический рису­нок, отнюдь не является той обязательной инвариантой, которая обусловливала бы успех выполняемого действия. Если же от простейших и часто повторяемых двига­тельных актов перейти к более сложным, нередко цепным, предметным действиям, связанным с преодолеванием внешних переменных условий и сопротивлений, то широкая вариативность двигательного состава действия становится уже всеоб­щим правилом.

Неизбежен вывод, что, говоря макроско­пически о программе двигательного акта в целом, мы не находим для нее другого определяющего фактора, нежели образ или представление того результата действия (концевого или поэтапного), на который это действие нацеливается осмыслением воз­никшей двигательной задачи. Как имен­но, какими физиологическими путями может образ предвидимого или требуемо­го эффекта действия функционировать как ведущий определитель двигательного со­става действия и программы отправлений задающего элемента, — это вопрос, на ко­торый еще и не начал намечаться сколь­ко-нибудь конкретный и обоснованный ответ. Но какой бы вид двигательной ак­тивности высших организмов, от элемен­тарнейших действий до цепных рабочих процессов, письма, артикуляции и т.п., ни проанализировать, нигде, кроме смысла двигательной задачи и предвосхищения искомого результата ее решения, мы не найдем другой ведущей инварианты, ко­торая определяла бы от шага к шагу то фиксированную, то перестраиваемую на

503


ходу программу осуществления сенсорных коррекций.

Привлечение мной для характеристики ведущего звена двигательного акта поня­тия образа или представления результата действия, принадлежащего к области пси­хологии, с подчеркиванием того факта, что мы еще не умеем назвать в настоящий мо­мент физиологический механизм, лежа­щий в его основе, никак не может означать непризнания существования этого после­днего или выключения его из поля нашего внимания. В неразрывном психофизиоло­гическом единстве процессов планирова­ния и координации движений мы в состо­янии в настоящее время нащупать и назвать определенным термином психоло­гический аспект искомого ведущего факто­ра, в то время как физиология, может быть, в силу отставания ее на фронте изучения движений (о котором было сказано выше), еще не сумела вскрыть его физиологичес­кого аспекта. Однако ignoramus не значит ignorabimus. Уже самое название настоя­щего очерка подчеркивает, что его задачей в большей мере было поставить и заострить еще не решенные очередные вопросы, неже­ли ответить на поставленные раньше.

В 8-й главе упомянутой книги был дан подробный разбор того, как и под действи­ем каких причин оформляется и стаби­лизируется двигательный состав много­кратно выполняемого действия при образовании так называемого двигатель­ного навыка путем упражнений. В поряд­ке короткого извлечения подчеркну здесь, что даже в таких однообразно повторных актах изменчивость двигательного рисун­ка и состава вначале бывает очень боль­шой, и более или менее фиксированная программа находится, а тем более осваи­вается упражняющимся не сразу.

Самая суть процесса упражнения по овладению новым двигательным навыком состоит в постепенно ведущем к цели ис­кании оптимальных двигательных приемов решения осваиваемой задачи. Таким об­разом, правильно поставленное упражне­ние повторяет раз за разом не то или дру­гое средство решения двигательной задачи,


а процесс решания этой задачи, от раза к разу изменяя и совершенствуя средства. Сейчас уже для многих очевидно, что “уп­ражнение есть своего рода повторение без повторения” и что двигательная трениров­ка, игнорирующая эти положения, являет­ся лишь механическим зазубриванием — методом, давно дискредитированным в пе­дагогике1.

Несколько более конкретно можно выс­казаться относительно микроструктуры управления непрерывно текущим двига­тельным процессом. В какой бы форме ни конкретизировался ход перешифровки об­щей ведущей директивы образа предвосхи­щаемого решения в детализированные эле­менты Sw направления скорости, силы и т.д. каждого предельно малого (точнее, порого-вомалого — см. ниже) отрезка движения, неоспоримо, что в низовые инстанции зада­ющего комплекса поступают именно разде-тализированные подобным микроскопи­ческим образом Sw. Нужно отметить, что столкновение каждой текущей проприо-цепции (в широком или функциональном смысле понятия) с очередным мгновенным направляющим значением Sw выполняет минимум три различные, одинаково важ­ные для управления нагрузки.

Во-первых, та или иная мера расхож­дения между Iw и Sw (Aw) определяет, про­ходя через кольцевую схему, те или дру­гие коррекционные импульсы. Об этой стороне процесса скажем более подробно при обсуждении “элемента сличения” 4. Во-вторых, в рецепции — информации о том, что такой-то очередной пункт реали­зации двигательного акта достигнут, со­держится и побудительная импульсация к переводу или переключению Sw на сле­дующий очередной микроэлемент програм­мы. Эта сторона функционирования более всего напоминает то, что обозначается П.К. Анохиным (1949) термином “санк­ционирующая афферентация”.

Наконец, в этой же текущей рецепции содержится и третья сторона, по-видимому, одно из тех явлений, которые всего труднее поддадутся модельному воспроизведению. В каждом двигательном акте, связанном


1 В спортивно-гимнастических упражнениях двигательный состав (так называемый стиль) вхо­дит как неотъемлемая часть в смысловую сторону осваиваемой задачи. Поэтому здесь необходима пристальная забота тренера об определенном оформлении и быстрейшей стабилизации двигатель­ного состава у учащегося, но это ни в чем не противоречит высказанному выше положению о правильной постановке упражнения.

504


с преодолеванием внешних неподвластных и изменчивых сил, организм беспрестанно сталкивается с такими нерегулярными и чаще всего непредвидимыми осложнения­ми, сбивающими движение с намеченной программой дороги, которые невозможно или крайне нецелесообразно осиливать коррекционными импульсами, направлен­ными на восстановление во что бы то ни стало прежнего плана движения. В этих случаях рецепторная информация действу­ет как побудитель к приспособительной перестройке самой программы “на ходу", начиная от небольших, чисто техническо­го значения переводов стрелки движения на иную, рядом пролегающую трассу и кончая качественными реорганизациями программы, изменяющими самую номенк­латуру последовательных элементов и эта­пов двигательного акта и являющимися, по сути дела, уже принятиями новых такти­ческих решений. Такие переключения и перестройки программ, по данным рецеп-торных информации, гораздо более часты, чем можно подумать, так как во многих случаях они осуществляются низовыми ко­ординационными уровнями, не привлекая на помощь сознательного внимания (с этим согласится каждый ходивший хотя бы раз в жизни не по паркету).

В книге “О построении движений” (1947) подробно изложено, как при орга­низации и освоении двигательного акта многочисленные виды и ранги коррекци-онных процессов распределяются между взаимодействующими “фоновыми” уров­нями координационного управления. Как было там сформулировано, то, что мы на­зываем автоматизацией двигательного акта, есть постепенно осуществляющаяся передача многочисленных технических (фоновых) коррекций в нижележащие ко­ординационные системы, сенсорные син­тезы которых организованы наиболее адекватно для коррекций именно данно­го рода и качества. Общее, почти не зна­ющее исключений правило об уходе из поля сознания всех слагающих процессов коррекционного управления, кроме пря­мо относящихся в ведущему уровню дан­ного двигательного акта, и явилось при­чиной придания такой поуровневой разверстке коррекций наименования ав­томатизации. Здесь полезно будет подчер­кнуть, что имеющая место у высших орга-


низмов (а в наибольшей мере у человека) столь разносторонняя и богато сенсорно оснащенная иерархическая система коор­динационных уровней, способных в поряд­ке кольцевого управления как к реали­зации, так и к мгновенным смысловым перестройкам разнообразнейших про­грамм движения, является, видимо, в рав­ной степени и следствием громадного упоминавшегося ранее обилия степеней свободы двигательного аппарата (который только такая сложная система и способ­на сделать управляемым), и биологичес­кой причиной того, что организмы, вла­деющие столь мощным центральным аппаратом управления движениями, мог­ли безопасно для себя формировать в филогенезе органы движения, наделенные без счета степенями кинематической и ди­намической свободы подвижности.

Теперь следует обратиться к элементу 4 схемы, приведенной на рис. 1. Этот эле­мент — прибор сличения (как он был там условно обозначен) — представляет собой интереснейший и пока глубоко загадоч­ный физиологический объект, однако уже вполне созревший для того, чтобы поста­вить на очередь его систематическое изу­чение.

Как и во всех искусственно создавае­мых СУ, кольцевая регуляция нуждается в элементе, сопоставляющем между собой текущие значения Iw и Sw и передающем в следующие инстанции регуляционной системы ту оценку их расхождения меж­ду собой (Aw), которая и служит основой для подачи на периферию эффекторных коррекционных импульсов. Не будь нали­цо подобного функционального элемента в координационной системе мозга, последняя в одних только рецепциях Iw самих по себе не могла бы найти никакой почвы для включения каких бы то ни было коррек­ций. Здесь мы сразу сталкиваемся с совер­шенно своеобразным процессом, при кото­ром сличение и восприятие разницы производится не между двумя рецепциями, симультанными или сукцессивными (как, например, при измерениях порога разли­чения какого-либо рецептора), а между текущей рецепцией и представленным в какой-то форме в центральной нервной системе внутренним руководящим элемен­том (представлением, энграммой и т.п., мы еще не знаем точно), вносящим в процесс


505


сличения значение Sw. И в этом процессе имеют место своеобразные пороги “по сли­чению”, как их можно было бы назвать. В простейших случаях они очевидны и лег­ко доступны измерению. Таковы, напри­мер, пороги наступления вестибулярно-зри-тельной коррекционной реакции на начавшееся отклонение велосипедиста с его машиной от вертикальности; пороги, ха­рактеризуемые началом коррекции дви­жения карандаша, отклонившегося от во­ображаемой прямой, которую требуется провести между точками на бумаге; поро­ги вокального управления, которые мож­но определить по звуковой осциллограм­ме обучающегося пению, стремящегося выдерживать голосом ноту неизменной высоты, и т.п. Но наиболее интересные и своеобразные черты обсуждаемого прибо­ра вскрываются дальше.

Одним из важных элементов контроля над двигательными процессами является рецепция текущих переменных Iw скорос­ти. Тахометры искусственных СУ бывают построены по различным принципам, все­гда, однако, привлекающим к делу какую-либо физическую величину, доступную прямому аппаратурному замеру и связан­ную со скоростью однозначной зависимос­тью (силу трения, сопротивление якоря на пружине, увлекаемого магнитным полем, и т.п.). Для нас существенно, что рецеп-торных приборов, способных к непосред­ственному восприятию скорости, не име­ется и в наших организмах. Но эта задача решается в центральной нервной системе совершенно особым образом и явно при помощи либо того же самого прибора сли­чения, либо его ближайшего гомолога. Ре­цепция текущего мгновенного положения движущегося организма сопоставляется в нем со свежим следом такой же рецеп­ции мгновенного положения, имевшего место At времени назад. Величину At мож­но даже ориентировочно оценить поряд­ком 0,07—0,12 с, как я постараюсь обо­сновать ниже.

Если всмотреться в протекание синте­тических рецепторных процессов самого различного рода, то вышеназванный фено­мен свежих следов (условно обозначим его этим термином) предстанет как нечто, по-видимому, чрезвычайно универсальное и обладающее фундаментальной значимос­тью. При зрительном восприятии движе-


ния мы не могли бы перципировать не только скорость, но и направление этого движения, если бы процесс восприятия не базировался на непрерывном сличении текущих рецепций со свежими следами едва прошедших. Когда мы воспринима­ем слухом мелодию или слово, перципи­руются не только отдельные последователь­ные элементы — звуки, но также временное течение мелодической линии или времен­ной рисунок фонемы вместе с их темпом. Мы качественно разно ощущаем секвен­цию тонов, идущую вверх, от идущей вниз, фонему “ва" от фонемы “ав” и т.д. Если при закрытых глазах я почувствую, что по моей коже провели линию палочкой, то восприму не просто и не только места, на которые она последовательно надавлива­ла, но и направление, и скорость ее движе­ния по коже как два отдельных качества, ощущаемые как нечто совершенно пер­вичное. Этой своей синтетичной, слитой первичностью, а также тем, что они: а) ка­чественно во всем подобны “сырым” ре­цепциям и б) держатся в активной форме только в течение малых долей секунды, “свежие следы” резко отличаются от обыч­ных явлений памяти — орудия длитель­ного сохранения центрально переработан­ных представлений.

Управление движением требует в ряде случаев непрерывного восприятия не толь­ко текущих значений расхождения (Aw), но и скорости, с которой нарастают или убывают эти расхождения. Как справед­ливо отметил Wagner, часто, например, в случаях небольших, но быстро нарастаю­щих отклонений Iw управлению принесет наибольшую пользу именно рецептор ско­рости изменений Aw, способный чутко ре­агировать на самое начало развития вред­ного отклонения еще раньше, чем успеет стать надпороговой сама абсолютная ве­личина этого отклонения. Неоспоримый факт способности наших сенсорных сиг­налов также откликаться различно на разные скорости изменений Aw говорит о том, что и в обсуждаемом приборе сличе­ния феномен “свежих следов" может иметь место, обусловливая процесс сопоставления уже не Iw с Sw, а свежего следа их разно­сти (Aw), имевшейся доли секунды тому назад, со значением этой разности сейчас. Говоря математически, это процесс воспри­ятия производной d(Aw)/dt.


506


Несомненно, что процессы восприятия скоростей и направлений, процессы сопос­тавлений Iw и Sw с их “свежими следами” по всем качествам рецепции и т.п. проте­кают фактически не непрерывно, не по дифференциалам времени dt, а по каким-то конечным малым интервалам At, кото­рые следовало бы назвать пороговомалы-ми. В их основе лежат значения особого рода порогов — временных, видимо, нахо­дящихся в близком физиологическом сродстве как с порогами, характеризуемы­ми скоростью психомоторных реакций, так и с физиологическими параметрами груп­пы лабильности, рефрактерности, констан­ты адаптации и т.п. и требующих, конечно, безотлагательного пристального изучения. Нет сомнения, что уже сейчас психофизио­логи — специалисты по органам чувств — будут в состоянии дополнить и испра­вить высказанное по поводу “свежих сле­дов” важными для освещения вопроса ма­териалами1. Я же хотел бы в порядке рабочей гипотезы изложить здесь следую­щие соображения.

Еще в 30-х годах М.Н. Ливанов нашел, что амплитуды пиков бета-волн на элект­роэнцефалограммах заметным образом из­меняют свою величину от вершин к впади­нам альфа-волн, как бы модулируясь последними, что могло свидетельствовать о каких-то периодических колебаниях воз­будимости корковых элементов, протекаю­щих в ритме альфа. Walter (1954) отметил, что нижний пороговый предел частоты сли­яния мельканий, киноизображений и т.д. в зрительном аппарате близко совпадает с частотой альфа-ритма, даже индивидуаль­но меняясь параллельно с последней. Не случайным кажется, что нижний порог частоты, уже сливаемой слухом в специфи­ческое сенсорное качество звука, лежит в той же полосе частот. Далее, еще не опуб­ликованные ориентировочные наблюдения B.C. Гурфинкеля над держанием и движе­нием незагруженной руки, а также цик-


Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 69;