Олег Газенко - Николай Александрович Бернштейн (1896-1966)
Мысли об участии центростремительной иннервации в регуляции деятельности мышц кратко высказывались еще Ч. Беллом и И.М. Сеченовым. Но экспериментально применительно к организации движения принцип циклического управления на обратных связях, т.е. использование сигналов о достигнутом результате для достижения необходимого (потребного) результата, был сформулирован в 1929 г. в одной из ранних работ Н.А. Бернштейна. 33-летний ученый писал: ’’Каждый моторный импульс, приводя к двигательному эффекту на периферии, тем самым вызывает проприоцептивные, центростремительные иннервации, влияющие, в свою очередь, на дальнейшее протекание моторных импульсов. Таким образом, здесь получается некоторая циклическая связь взаимной обусловленности, могущая быть количественно прослеженной до конца”1.
Н.А. Бернштейн сформулировал принцип ’’равной простоты”: для всякой структурной схемы, которая может выполнять множество различных элементарных процессов, принадлежащих к некоторому многообразию, линии равной простоты соответствуют тем направлениям на многообразии, передвижение по которым не меняет ни структурных принципов, ни принципов функциональной схемы.
Целостность и структурная сложность живого движения, которая была подмечена И. М. Сеченовым и нашла отражение в принципе доминанты А.А. Ухтомского, стала объектом глубокого исследования Н.А. Бернштейна. Его взгляды, основанные на большом экспериментальном материале, были изложены в статье ’’Проблема взаимоотношений локализации и координации”2. Статья, опубликованная в 1935 г. в журнале ’’Архив биологических наук”, сейчас стала уже классической. Эта статья подводит итог первого периода научных исследований Н.А. Бернштейна.
Революционно новым (и, увы, плохо понятым современниками) в этой статье было утверждение, что если приспособительная реакция организма формируется в процессе своего непрерывного сенсорного корригирования, то в центральной нервной системе неизбежно должно существовать в какой-то ’’закодированной” форме предвосхищение требуемого конечного результата реакции — ’’модель потребного будущего”, как ее назвал Н.А. Бернштейн. Основную мысль этой статьи можно сформулировать так: «на основе циклографического анализа тонких особенностей моторики было установлено, что даже самая простая двигательная реакция не вызывается какой-то заранее фиксируемой ’’преформированной” совокупностью возбуждений, что она, напротив, формируется импульсами, которые определяются лишь по ходу становления реакции и зависят:
а) от информации, приносимой по афферентам, о ситуации на данный микроинтервал времени на двигательной периферии;
б) от степени расхождения (т.е. от того, что теперь стало широко обозначаться в физиологической литературе как ’’рассогласование” между этой ситуацией и задачей движения). Формирование двигательной реакции происходит, таким образом, в процессе ее непрерывного сенсорного корригирования, непрерывной, все более точной подгонки под требуемое конечное выражение»3.
1 Бернштейн Н.А. Клинические пути современной биомеханики // Сборник трудов Государственного института усовершенствования врачей им. В.И. Ленина в Казани. 1929. Т. 1. С. 249—270.
2 Бернштейн Н.А. Проблема взаимоотношений локализации и координации // Арх. биол. наук. 1935. Т. 38. N 1. С. 1—34. См. также: Бернштейн Н.А. Очерки по физиологии движений и физиологии активности. М.: Медицина, 1966. С. 39—78.
3 Бассин Ф.В. О подлинном значении нейрофизиологических концепций Н.А. Бернштейна // Вопр. философии. 1967. N 11. С. 69.
Координация — деятельность, обеспечивающая движению его целостность и структурное единство, — базируется главным образом не на особенностях процессов в одиночных невронах, а на определенной организации совместного действия последних. Организация же не может не быть отображена в анатомическом плане в виде определенной локализации. Но, как подчеркивает Н.А. Бернштейн, не следует смешивать локализацию с топикой.
В этой работе уже четко сформулированы идеи сенсорных коррекций (обратной связи) и рефлекторного кольца, сменившие традиционное представление о разомкнутой рефлекторной дуге, — идеи, предвосхитившие появление кибернетики. Бернштейном проложен путь от сеченовского ’’контроля движений чувством”1 к кибернетике.
Большой заслугой Н.А. Бернштейна является установление им того, что движение направляется ’’моделью потребного будущего”. Им было показано, с помощью каких средств двигательная задача реализуется в виде необходимого периферического результата. Соответствие двигательной задачи и реального движения рабочей точки при неоднозначности пути достижения этого соответствия, вариабельности условий реализации, непредвиденных помехах достигается поступлением информации об уже достигнутом и сопоставлением этой информации с моделью потребного будущего. В основу координирования двигательных актов Бернштейн положил принцип сенсорных коррекций, получивший признание в физиологии движений.
Н.А. Бернштейн одним из первых начал рассматривать управление движением как реализацию некоторой программы, хранящейся в центральной нервной системе в закодированном виде. Органическая слитность движений, их целостность в пространственно-временной реализации — веский аргумент наличия в центральной нервной системе ’’точных формул движений или энграмм последних”. И далее Бернштейн продолжает: ”Мы можем утверждать, что в тот момент, когда движение началось, в ЦНС имеется в наличности уже вся совокупность энграмм, необходимых для доведения этого движения до конца. Существование таких энграмм доказывается, впрочем, уже самим фактом существования двигательных навыков и автоматизированных движений”2. Н.А. Бернштейн пишет о моторном образе, проекте движения: ”... в высшем центральном органе необходимо должно существовать точное отображение того, что далее будет иметь место на периферии”3.
Среди новых течений, внесенных Сеченовым в понимание работы нервной системы, была также его борьба против ’’анатомического начала” и узкого локализационизма. В предисловии к лекциям по физиологии нервных центров, прочитанным Сеченовым для врачей в 1889—1890 гг., он писал, что хочет прежде всего ’’внести в описания центральных нервных явлений физиологическую систему на место господствующей по сие время анатомической, т.е. поставить на первый план не форму, а деятельность, не топографическую особенность органов, а сочетание центральных процессов в естественные группы”4.
1 Сеченов И.М. Избранные философские и психологические произведения. М.: Госполитиздат, 1947. С. 387.
2 Бернштейн Н.А. Очерки по физиологии движений и физиологии активности. М.: Медицина, 1966. С. 58.
3 Там же. С. 62.
4 Сеченов И.М. Физиология нервных центров // Избранные произведения. М.: Изд-во АН СССР, 1956. Т. 2. С. 662.
Эта линия сеченовской идеи также получила блестящее развитие в исследованиях Н.А. Бернштейна, завершающих первый период его творчества.
В середине 30-х годов Н.А. Бернштейн написал книгу ’’Современные искания в физиологии нервного процесса”, в которой дал критический очерк истории нейрофизиологических исследований и анализ современного ему состояния нейрофизиологии. Эта книга явилась как бы ’’стартовой площадкой”, с которой начал свой путь новый этап нейрофизиологии — этап, на котором ученый был одним из первопроходцев. (Эта книга готовилась к выпуску Госиздательством биологической и медицинской литературы в 1936—1937 гг., но по ряду обстоятельств, к сожалению, не увидела света: книга не утратила интереса и для современного читателя и, надо надеяться, будет издана.) В главе ’’Центр и локализация. Исторический очерк” ярко нарисована история вопроса о взаимоотношении топики и функции.
В XVIII в. появилась новая натуралистическая теория мозга Галлера. Он определял мозг как ’’общее чувствилище” (sensorium commune). Галлер считал, что в мозге нет четко пространственно ограниченных центров отдельных функций (зрения, слуха и др.), а они диффузно распределены на преобладающей части мозга. В это же время возникли частично научные (анатомические), а частично фантастические (френология) представления Галля, утверждавшего, что каждая функция имеет свою четкую локализацию в мозге. Локализованными представлялись не только ’’простые” функции, но и чувство места, речи, цвета, инстинкты размножения и самосохранения, поэтический и математический таланты и даже едкость ума, почтительность, детолюбие, богобоязненность и т.д.
Н.А. Бернштейн проследил историю антилокализационизма и локализациониз-ма — двух течений, берущих истоки от Галлера и Галля, — историю, которую Н.А. Бернштейн уподобил качанию маятника от одного полюса к другому.
