Н.А. Бернштейном [6] определены этапы выполнения произвольного движения. На первом этапе осуществляется восприятие и оценка ситуации, самого индивида, включенного в данную ситуацию. На втором этапе индивид выявляет двигательную задачу, определяет, во что ему нужно превратить ситуацию, т.е. создает образ того, что должно быть. Уяснение индивидом образа будущего движения служит основанием для программирования решения задачи. Модель будущего носит вероятностный характер, так как мозг в состоянии только наметить для предстоящего движения таблицу вероятностей возможных исходов. В то же время двигательная задача формирует с категоричностью единственный исход из текущей ситуации, какова бы ни была его априорная вероятность. Следовательно, по ходу выполнения движения центральная нервная система должна осуществлять ряд непрерывных коррекций с тем, чтобы выявленная двигательная задача и модель будущего движения совпали. На третьем этапе происходит программирование решения определившейся задачи, т.е. индивид намечает цель и содержание движения и те средства, с помощью которых он решит двигательную задачу. На четвертом этапе осуществляется фактическое выполнение движения: человек преодолевает все избыточные степени своих двигательных органов, превращает их в управляемые системы и выполняет нужное целенаправленное движение.
Двигательное умение определяется Г.А. Волковой [9] как степень овладения техникой действия, которая отличается повышенной концентрацией внимания на составных частях движений и способах решения двигательной задачи». Двигательный навык, по мнению автора — такая степень овладения техникой действия, при которой управление движениями происходит автоматически и действия отличаются высокой надежностью. Формирование двигательного навыка представляет собой процесс образования динамического стереотипа при взаимодействии первой и второй сигнальной систем, с преобладающим значением последней.
Формирование движений у человека происходит при участии речи, под влиянием абстрагирующей и обобщающей функции второй сигнальной системы. И.П. Павлов [38] рассматривал речь как прежде всего кинестетические раздражения, идущие в кору от речевых органов и представляющие собой вторые сигналы, сигналы сигналов. А.Р. Лурия [23] указывал на связь речи и выразительных движений, двигательных и речевых анализаторов. Н.А. Бернштейн [6] отнес речь к высшему уровню организации движений — кортикальному речедвигательному уровню символических координации и психологической организации движений. Архитектура (программа) устной и письменной речи формируется в области лобных долей (центр Брока), но исполнительные влияния, обуславливающие адекватную и правильную речь, реализуются через пирамидные клетки передней центральной извилины и их отростки (пирамидные пути), значительная часть которых заканчивается на ядрах черепных нервов, непосредственно отвечающих за артикуляцию речи. Другая часть отростков пирамидных клеток коры после предварительного перекреста транзитом проходит через продолговатый мозг и входит в структуры спинного мозга (белое вещество передних и частично боковых столбов), заканчиваясь последовательно на всем его протяжении на двигательных нейронах передних рогов спинного мозга. Следовательно, формирование мелкой моторики, письменной речи и вообще любой оперантной деятельности опять-таки зависит от состояния пирамидной регуляции, а их качество — еще и от сохранности базы безусловных рефлексов соответствующего уровня и их функциональных резервов.
М.М. Кольцова [19] приводит данные о корреляции между степенью развития тонкой моторики кисти руки и уровнем развития речи у детей. Автор считает, что есть все основания рассматривать кисть руки как орган речи — такой же, как артикуляционный аппарат. С этой точки зрения, проекция руки есть еще одна речевая зона мозга. Следует отметить, что пирамидные пути являются ответственными не только за артикуляцию речи, но и за все наши осознанные произвольные движения и действия, регулируемые корой головного мозга.
1.2 Уровневая система регуляции двигательных функций
Работы И.М. Сеченова [38] , П.К. Анохина [3] , Н.А. Бернштейна [6] показали, что всякий моторный акт является результатом работы не раз и навсегда фиксированной группы мышц и совокупностью всегда одних и тех же импульсов, а очень подвижной, легко перестраивающейся функциональной системой, включающей импульсы, связанные иногда с территориально различными участками мозга, регуляция которой имеет уровневое строение. Поскольку человек совершает движения, различающиеся по степени произвольности, по участию в двигательном акте речи, то и степень управления этими движениями различна.
Н.А. Бернштейн [6] создал теорию управления движениями, в основу которой положены сведения о развитии структур мозга в филогенезе и данные о психомоторном развитии ребенка.
Согласно данной теории, выделяется 5 уровней организации движений:
Уровень А — руброспинальный уровень ЦНС. Этот уровень обеспечивает бессознательную регуляцию тонуса мускулатуры тела с помощью проприорецепции, статическую выносливость и координацию.
Уровень В — таламопаллидарный: обеспечивает коррекцию, внутреннюю увязку целостного движения, согласование его составных частей, выразительные движения, пантомимику, пластику.
Уровень С — пирамидно-стриарный: обеспечивает согласование двигательного акта с внешним пространством при ведущей роли зрительной афферентации, движения целевого характера, имеющие начало и конец. Уровень С распадается на два подуровня. С1 — стриарный, принадлежащий к экстрапирамидной системе, нижний подуровень пространственного поля. Он осуществляет оценку направления движения и дозирование силы по ходу движения (шнурование, причесывание, перелистывание, слежение за движущимся пальцем, обведение фигуры на бумаге). С 2 — пирамидный, относящийся к группе кортикальных уровней, верхний подуровень пространственного поля, представляющий из себя сложную афферентационную систему зрительно-пространственного поля. Обеспечивает максимальную целевую точность (закатывание шариков в лунки, вдевание нитки в иголку, прыгание до черты, рисование круга).
Уровень Д — теменно-премоторный, кортикальный. Ведущей афферентной системой является представление о предмете. Афферентация опирается на смысловую сторону действия с предметом. Пространственное поле приобретает новые топологические качественные характеристики (верх, низ, между, над, прежде, потом). Происходит осознание правой и левой сторон тела.
Уровень Е — высший кортикальный уровень символической координации и психологической организации движений: осуществляет понимание чужой и собственной речи, содержание решаемой задачи, письменное и устное выражение своих мыслей; музыкальное и хореографическое исполнение. Действия этого уровня основываются на образном мышлении.
Каждая двигательная задача находит себе, в зависимости от своего содержания и смысловой структуры, тот или иной уровень, или сенсорный синтез, который наиболее адекватен по качеству и составу образующих его афферентации и по принципу их синтетического объединения для решения задачи. Следовательно, уровни построения движения определяются сенсорными полями, или синтезами. Принцип сенсорных коррекций заключается в том, что с периферии непрерывно течет поток сигналов, что позволяет центральной нервной системе при любом отклонении внести в эффекторный процесс адекватные поправки. Сенсорные коррекции ведутся целыми синтезированными комплексами, усложняющимися от периферии к центру.
В психофизиологической структуре движения выделяется несколько последовательных этапов: вначале составляется проект движения, где главная роль отводится лобным кортикальным системам, связанным с пирамидными и экстрапирамидными эффекторами и мозжечком. Далее наступают процессы выработки и последующей экфории двигательных фонов. В этих процессах главенствующую роль играют премоторные поля коры. Они осуществляют функциональную связь между кортикальной системой и низовыми уровнями, в которых вырабатываются фоновые автоматизмы. Это посредничество обеспечивает как первоначальное формирование автоматизмов, так и их побуждение к действию (экфорию) при каждом выполнении уже разученного действия. Далее движение выполняется, но при осуществлении даже совершенного координированного движения всегда присутствует предварительная коррекция. Поэтому решающую роль для осуществления управления движением играет та афферентация, которая определяет физиологическую проводимость периферических синапсов, и та, которая держит мозговой центр в курсе текущего механического и физиологического состояния двигательного аппарата (Берштейн Н.А. [6]).
В свете современных научных представлений (работы Анохина П.К. [3], Берштейна Н.А. [6]) всю работу центральной нервной системы пронизывает антицепация, забегание вперед, предвосхищение, упреждение требующегося результата и средств, которые понадобятся для получения результата. Для выполнения микропрограммных элементов движения необходимо, чтобы импульсы требуемого движения шли впереди фактического, опережая его на малые отрезки времени. Но эти малые отрезки времени достаточны для того, чтобы разница между фактическим достигнутым движением и влекущим его требуемым движением обеспечивала динамику стремления к конечному результату.
Результат совершившегося действия немедленно воспринимается рецептором и сообщается им по обратной связи в центр. Если движение выполнено неправильно, тогда немедленно реагирует центр: соответственно усиливает или уменьшает свою импульсацию, посылает корригирующие импульсы и т.д., пока не поступит сообщение с периферии о полном выравнивании нарушения. С новым нарушением процесс выравнивания возобновится.