УДК 612.76

ФИЗИОЛОГИЯ АКТИВНОСТИ

© И. И. Мунерман

Статья посвящена одной из новых глав физиологии высшей нервной деятельности - физиологии активности, создателем которой является Николай Александрович Бернштейн. Физиология активности и в частности ее важнейший раздел теория построения движений и навыков вошли в практику обучения и формирования различных видов деятельности: трудовой, спортивной, музыкальной, хореографической и др. Эта теория легла в основу терапии различных двигательных расстройств вследствие ранений воинов Великой Отечественной войны в центральном госпитале нейрохирургии им Н. Н. Бурденко. В годы вульгаризации учения И. П. Павлова по заказу учение Н. А. Бернштейна было отвергнуто, как "несовместимое с материалистическим мировоззрением". Это отрицательно сказалось на профессиональном образовании и практической работе целого поколения невропатологов и психиатров.

Н. А. Бернштейн

24.10.1896 - 16.01.1966

Физиология активности, создатель которой, теперь уже всемирно известный среди нейрофизиологов и психологов ученый, Николай Александрович Бернштейн, является большим научным открытием в области нейрофизиологии и психологии. Это открытие ставит его в один ряд с такими выдающимися учеными как И. М. Сеченов, И. П. Павлов, З. Фрейд и др. Его признали склонные к скепсису английские ученые, провозгласившие "развитие теории движений "эпохой Николо Бернштейна" [В. Найдин. "Наука и жизнь". №4, 1976].

Физиология активности и основанная на ее теоретических положениях теория построения движения и навыков успешно применялась в различных областях человеческой деятельности: трудовой, спортивной, медицинской, педагогической, в сфере искусства ( музыка, хореография и др.) и др.

Жизнь и деятельность Николая Александровича не были безоблачными - они были трагическими. Его не обошли репрессии и произвол сталинского режима.

Николай Александрович как личность уникален. В плане типологии его следует отнести к высшему ее типу. Поэтому представляют интерес его биографические данные.

Николай Александрович родился в 1896 году в интеллигентной семье крупного русского психиатра А. Н. Бернштейна. Уже в юношеском возрасте проявились его незаурядные способности: музыкальные, лингвистические, литературные, математические, инженерно-конструкторские и др. Он был ярким воплощением всестороннего развития личности. Эта счастливая комбинация способностей проявилась в его многогранной деятельности, особенно в научной. Он легко читал и писал почти на всех европейских языках. Круг его интересов был обширен, знания энциклопедическими в области биологии, математики, кибернетике, медицине, музыке и др. Будучи прекрасным пианистом он изучал закономерности музыкального обучения и творчества, посвятив этому ряд научных работ, как например: "Исследования по биодинамике фортепьянного удара" (Музгиз, 1930), "Современные данные о структуре нервно-двигательного процесса (Сборник "Музыканту - педагогу", 1939), о технике игры на скрипке и фортепиано в книге "О повторении движения" (1947) и др. Его работы по математике публиковали в математических журналах. В 1926 году вышел его капитальный труд "Общая биомеханика".

Николай Александрович уделял большое внимание клинической медицине. Он был прекрасным невропатологом - свидетельствует старший научный сотрудник института нейрохирургии им. Бурденко В. Найдин; занимался наиболее трудной проблемой - восстановлением движений при различных заболеваниях и травмах нервной системы.

В 1947 году вышла монография Бернштейна "О построении движений". Она впечатляет фундаментальностью, блестящим стилем и стройностью изложения сложных нейрофизиологических механизмов построения движений и навыков. Монография была удостоена Сталинской премии.

В этом же году автор этой статьи, тогда еще молодой специалист психоневролог, психофизиолог лаборатории авиационной медицины (так называлась его должность), написал свой первый научно-практический отчет "Об отрицательном переносе навыков в летном обучении". Теоретической основой этой работы была теория Бернштейна. Я отдал ее на рецензию видному психологу С. Г. Геллерштейну, который читал курс общей и авиационной психологии на кафедре авиационной медицины при Центральном институте усовершенствования врачей. Он сотрудничал с Бернштейном и предложил ознакомить его с моей работой. Об этом я мог только мечтать так как не осмелился бы обратиться к члену-корреспонденту Академии Наук СССР, лауреату Сталинской премии, профессору Бернштейну. Уже через 2-3 дня состоялась наша встреча. На меня произвело большее впечатление, как быстро он ознакомился с моей работой и свободно ориентировался в вопросах авиационной медицины и психологии. Его обращение со мной, молодым специалистом, было весьма деликатным, доброжелательным и простым. Он спросил: "Это Ваша диссертация?". Я ответил, что это только составная часть моей работы по проблеме "Психогенно-реактивные состояния у летного состава". Он спросил также, нужна ли рецензия на мою работу. Я по наивности ответил, что мне достаточно мне его устного одобрения. Это вызвало потом недоумение моего начальства, более искушенного в деловых отношениях. Фронтовая закалка меня этому не научила.

Вскоре началась вакханалия борьбы с "противниками учения И.П. Павлова". Выдающегося ученого А. Н. Бернштейна объявили "безродным космополитом", "лжеученым" и пр. Свою диссертацию я отложил до "лучших времен".

Николай Александрович проявил большое мужество, не отказавшись ни от одной строчки своих научных работ. Друзья устроили его работать в реферативном журнале. В это тяжелое для него время он шутил: "Удивительная работа! Целый день читаешь интересные книги, и за это еще платят деньги." (В. Найдин. Там же).

Когда Александра Николаевича реабилитировали, он уже был тяжело болен. У него обнаружили рак печени. Он отказался от лечения в академической поликлинике. Точно рассчитав оставшиеся ему немногие годы жизни, он оставил лабораторию, занялся дальнейшей разработкой теоретических проблем физиологии активности, биологических аспектов кибернетики и много работал со своими учениками, консультировал лингвистов, математиков, деятелей искусства, физиологов и медиков.

Александр Николаевич умер в 1976 году, успев привести все свои научные труды в полный порядок.

Уже после кончины Александра Николаевича его жена Наталия Александровна рассказала много интересного о нем. Каждый вечер он проводил в кругу семьи, играл на рояле, показывал звездное небо, рассказывал о нем удивительные истории. Его интересы были разносторонни. Он был влюблен в инженерное дело и его выдающиеся сооружения, интересно рассказывал о них на страницах журнала "Наука и жизнь", с которым его связывала большая дружба. Так он опубликовал в нем в 1964 г. Статью "Башня Эйфеля". Он рассказал читателям "Как был построен Сызранский мост через Волгу", "Крушение Тейского моста". Небольшие кунсткамерные заметки из истории техники он диктовал набело редакционной машинистке, и они публиковались во многих номерах журнала. Такими многогранными и всесторонними были интересы и образование Александра Николаевича Бернштейна.

Попытаемся дать краткое изложение основных теоретических положений физиологии активности и теории построения движений и навыков.

Движения животных и человека издревле волнуют ученых и деятелей искусства. Уже первобытный человек изобразил их в наскальной живописи (рис. 1). Они запечатлены в скульптуре и живописи всех времен. Все виды изобразительного искусства впечатляют достоверным изображением сложных мимических и пантомимических движений человека (рис. 2,3,4).

Рис. 1                                                                       Рис. 2

Рис. 3                                 Рис. 4

Однако научное изучение сложных человеческих движений в различных видах деятельности осуществил Бернштейн. Его исследования осуществлялись на добротной экспериментальной лабораторной и теоретической основе. Еще в 30-х годах немецкие физиологи с благодарностью приняли от Бернштейна его лабораторную технику исследования движений.

Н. А. Бернштейн работает за циклографом

Фото 30-х годов

В плане психофизиологической проблемы большой научный интерес в теории Бернштейна представляют нейрофизиологическая и неврологическая структура действий и навыков. В построении движений участвуют все уровни головного мозга. В стройном и согласованном ансамбле каждый из них ведет свою партию. Приведем их в описания от низшего к высшему.

Рис. 6

Низший подкорковый уровень древнедвигательных регуляций - рубро-спинальный уровень А представляет чистейшую физиологию. Он обеспечивает ту преднастройку мышечного тонуса, которая делает возможным осуществление двигательных актов различной сложности. Затем следует высший подкорковый уровень синергий и штампов - таламо-паллидарный уровень В. На определенных стадиях филогенеза в животном мире он выполняет ведущую роль. У человека он подчинен кортикальным уровням, но его роль весьма велика. По двигательному богатству он, в определенных отношениях, превосходит высшие уровни (рис. 6). Уровень синергий и штампов ведает мимическими, пантомимическими и синергетическими движениями, в которых требуется точная согласованность ритмически повторяющихся во времени сложных движений, охватывающих все конечности и туловище (ходьба, бег, плавание и другие). Слабость уровня синергий не в качестве или недостаточном богатстве его афферентаций, а в их односторонности. Ему не хватает дистантных рецепторов в их синтезе, ведущих к овладению внешним пространством. Но он берет на себя всю внутреннюю черновую технику сложного движения, если другой вышележащий уровень обеспечивает приспособление к внешнему миру и внешним предметам. В автоматизации двигательных навыков роль уровня синергий наиболее значима.

Кортикальные уровни построения движений начинаются с пирамидно-стриального уровня пространственного поля С. Он представляет интерес уже не только для физиологов, но и для психологов. В его состав входят высший отдел подкорковых узлов (полосатое тело) и мощные, хотя и древние, слои коры головного мозга (зрительное поле, осязательно-проприоцептивное поле и другие). Переход к уровню С означает скачок к содержанию, несравненно более сложному и отвлеченному от первичной рецепторики. Самый замечательный признак уровня пространственного поля - это его объективированность. Он освобожден от плена собственного тела, который тяготел над предыдущими уровнями. Он приобрел качества точности и меткости в овладении пространством, заполненным объектами, имеющими размер, форму и массу. Движения уровня пространственного поля имеют ясно выраженный целевой характер. Поэтому при болезненном распаде этого уровня страдают прежде всего произвольные движения (ранее непроизвольные).

Теменно-премоторный уровень действий - уровень Д почти монопольно принадлежит только человеку. Не случайно А.Н. Леонтьев в своей концепции предметных действий ссылается на труды Бернштейна. Именно в предметном уровне можно увидеть начало слияния физиологического с психологическим, их взаимопереходы. Ведущий мотив в уровне действий физиолог видит даже не в самом предмете, а в смысловой стороне действий с предметами. Поэтому сенсорное поле здесь уже не метричное, а соответственно более сложное - топологическое. Уровень Д обладает большой упражняемостью и высокой автоматизируемостью. Автоматизируются не смысловые элементы, а технические свойства выполнения действий. Для этого привлекаются нижележащие уровни вплоть до уровня С. Но в них предметный уровень не находит готовых сноровок, а должен их вырабатывать. Следовательно, эти высшие автоматизмы являются благоприобретенными.

Рис. 7                                                                  Рис. 8

Выше уровня действий лежит группа уровней Е. Они объединяют действия всех предыдущих уровней (рис. 7, 8). Здесь формируются такие сложные действия-навыки, как пилотирование самолета, работа космонавта и другие. На этом уровне осуществляется сложная смысловая коррекция в соответствии с "желаемым будущим". Уровень Е ответственен за все виды речевой деятельности: музыкальную, хореографическую и другие. При его выпадении страдают эти высшие психологические виды деятельности.

Мы попытались в очень сжатой форме изложить содержание учения Бернштейна о построении движений, навыков и сложных действий. Надеемся, что уже и в этом лаконичном изложении нетрудно увидеть, что в динамической структуре сложного действия и навыка стирается граница между физиологическим и психологическим. Эта граница подвижна. Сознательное действие автоматизируясь, становится бессознательным, рефлекторным, и наоборот, рефлекторное, включенное в сложное целое как его подчиненное, может снова приобрести самостоятельное значение, войти в сферу сознания.

Теорию Бернштейна можно определить как нейрофизиологию и психофизиологию. Если Павлов создал физиологическую теорию элементарных действий или элементов действий, то Бернштейн создал физиологию активности, распространяющуюся на высшие формы психической деятельности. Соответственно изменилась и терминология. Павлов говорил о проторении нервных связей в образовании условных рефлексов; Бернштейн уже говорил о построении сложного действия или навыка, в которые могут преобразоваться самые сложные виды деятельности, например, самолетовождение. Если условные рефлексы являются основным механизмом психического развития в раннем младенческом возрасте, то физиология активности вступает в свои права, когда ребенок впервые заявляет "Я сам", которое уже в зрелом возрасте трансформируются в самостоятельную жизненную позицию личности.

Не будем противопоставлять Бернштейна Павлову. Каждый из них внес существенный вклад в развитие физиологических механизмов психической деятельности человека. Но большие научные открытия крупнейших физиологов относятся к разным аспектам и системным уровням психической деятельности. Каждый осознавал ее необозримую сложность, стремился подняться к открытию ее сияющих вершин. Оба они, в отличие от Фрейда, принадлежали к великой когорте оптимистов-гуманистов.

Учение Бернштейна использовали в своих теоретических работах такие видные психологи как Рубинштейн и Леонтьев. После них я уже не встречал в психологических пособиях различных авторов даже ссылок на Бернштейна. Не знакомы с его учением невропатологи и психиатры. Даже в известной и авторитетной в свое время клинике нервных болезней при Центральном институте усовершенствования врачей я столкнулся с парадоксальным фактом. Обсуждали больную с непонятной формой подкорковой эпилепсии. У больной были припадки, сопровождавшиеся потерей сознания и странными непроизвольными движениями: лазательными, плавающими, угрожающим рычанием с оскалом клыков. Вне приступов она была возбуждена и агрессивна. Определить форму этой явно подкорковой эпилепсии опытные врачи не могли. Между тем она ярко описана Бернштейном как "безумие подкорковой эффекторики".

Однако, выдающийся летчик и всесторонне образованный человек М.М. Громов на одной из конференций инспекторов по технике пилотирования самолетов объяснил распространенный среди них термин - "вредный автоматизм"- с позиций учения Бернштейна о построении движений.

Великолепное описание навыка косьбы во всех его стадиях формирования дал Толстой в своем романе "Анна Каренина". Эти страницы из романа полностью приводит Бернштейн в своей монографии "О построении движений". Последуем его примеру:

"Тит шел мах за махом, не останавливаясь и не уставая. Левин шел за ним, стараясь не отставать, и ему становилось все труднее и труднее: наступала минута, когда он чувствовал, у него не остается более сил, но в это самое время Тит останавливался и точил".

"Прошли еще и еще ряд. Проходили длинные, короткие, с хорошею, с дурною травою ряды. Левин потерял всякое сознание времени и решительно не знал, поздно или рано теперь. В его работе стала происходить теперь перемена, доставлявшая ему огромное наслаждение. В середине его работы на него находили минуты, во время которых он забывал то, что делал, ему становилось легко, и в эти же самые минуты ряд его выходил почти так же ровен и хорош, как у Тита. Но только что он вспоминал о том, что он делает, и начинал стараться сделать лучше, тотчас же он испытывал всю тяжесть труда, и ряд выходил дурен".

"Чем далее Левин косил, тем чаще и чаще он чувствовал минуты забытья, при котором уже не руки махали косой, а сама коса двигала за собой все сознающее себя, полное жизни тело, и, как бы по волшебству, без мысли о ней, работа правильная и отчетливая делалась сама собой. Это были самые блаженные минуты.

Трудно было только тогда, когда надо было прекращать это сделавшееся бессознательным движение и думать, когда надо было окашивать кочку или невыполонный щавельник. Старик делал это легко. Приходила кочка, он изменял движение и где пяткой, где концом косы подбивал кочку с обеих сторон коротенькими ударами. И, делая это, он все рассматривал и наблюдал, что открывалось перед ним; то он срывал кочеток, съедал его или угощал Левина, то отбрасывал носком косы ветку, то оглядывал гнездышко перепелиное, с которого из-под самой косы вылетала самка, то ловил козюлю, попавшуюся на пути, и, как вилкой подняв ее косой, показывал Левину и отбрасывал".

Впечатляет психологическое видение великим писателем всех основных стадий формирования двигательного навыка вообще и навыка косьбы в частности. На первых порах овладения навыком косьбы Левин находится в состоянии напряженности и скованности, которые скоро приводят его к утомлению. Атлетически сложенный и сильный молодой Левин едва поспевает за стариками, великолепно владеющими навыком косьбы. И результаты его работы уступают результатам их работы, хотя ранее ему уже приходилось косить и он полюбил эту работу.

С начала освоения Левиным навыка косьбы, в его действиях отсутствуют все те механизмы, которые обеспечивают поднастройку мышечного тонуса от низшего подкоркового уровня А; отсутствуют также те синергетические движения и двигательные штампы, без которых невозможна точная согласованность ритмически повторяющихся во времени сложных движений, охватывающих все конечности и туловище от высшего подкоркового уровня В. Поэтому действия Левина при косьбе, лишенные всего двигательного ансамбля подкорковых уровней, на первых этапах овладения косьбой весьма скованы, требуют большого напряжения и скоро вызывают утомление. Но в процессе упражнений все двигательные уровни связываются в одном ансамбле двигательного навыка: движения автоматизируются, и необходимые действия, вся деятельность осуществляются легко, напряженность и скованность проходят. Сознание разгружается от двигательных способов выполнения отдельных действий, а в нем остаются свободная ориентировка в пространстве, смысл и цель деятельности. Таким образом сознание выполняет уже функцию дирижёра большого ансамбля исполнителей. Сознание у Бернштейна представлено высшими уровнями коры головного мозга Д и Е. Но пока навык и его автоматизмы еще недостаточно упрочились, стоит только сознанию вмешаться в его автоматизмы - они затормаживаются. Действия снова теряют свою легкость, плавность. синхронность и точность.

Полная и устойчивая свобода деятельности, когда навык

уже вполне сформировался, приносит большое наслаждение от сознания своей силы и свободы. Это великолепно показал Толстой. Он показал также, что радостный, вдохновенный, совместный труд сближает "мужика" и "барина".

В заключении напомним, что у Бернштейна было много сторонников и последователей: в клинической медицине и физиологии, среди педагогов спортивного, хореографического и музыкального обучения. Он был близок математикам, кибернетикам и программистам. Но распространение учения Бернштейна в достаточно полном его объеме среди представителей перечисленных сфер человеческой деятельности носило избранный, достаточно ограниченный характер. Это объясняется тем, что освоение теоретического наследия Бернштейна доступно всесторонне образованным специалистам. Оно требует знания основ биологии, нейрофизиологии, физиологии и анатомии нервной системы, психоневрологии, психоневропатологии и др. Все эти науки органически сплавлены в теоретических построениях Бернштейна. Но в таком органическом сплаве эти предметы не преподаются ни в медицинских институтах (академиях), ни в университетах. Не случайно труды Бернштейна стали библиографической редкостью. При наших контактах с невропатологами и психиатрами мы обнаружили, что они не знают ни имени ни учения Бернштейна. Это наносит большой урон их профессиональной компетенции. Они не способны распознать многочисленные разновидности нервно-психических расстройств (гипобулических, аутических, эпилептических и др.), связанных с парциальным или общим расстройством нейрофизиологического взаимодействия коры головного мозга и подкорки. Сказанное и побудило нас к написанию этой статьи.

Кафедра психологии

Смоленский государственный педагогический университет

Поступила в редакцию 20.12.97.