Неврология двигательной координации человека

В планировании, преобразовании и исполнении двигательной

программы участвуют различные структуры нервной системы, организованные по иерархическому принципу. Двигательная программа может быть реализована различными способами. В простейшем случае центральная нервная система посылает заранее сформированную последовательность команд к мышцам, не подвергающуюся во время реализации никакой коррекции. В этом случае говорят о разомкнутой системе управления. Такой способ управления используется при осуществлении быстрых, так называемых баллистических движений. Чаще всего ход осуществления движения сравнивается с его планом на основе сигналов, поступающих от многочисленных рецепторов, и в реализуемую программу вносятся необходимые коррекции - это замкнутая система управления с обратными связями. Однако и такое управление имеет свои недостатки. Вследствие относительно малой скорости проведения сигналов, значительных задержек в центральном звене обратной связи и времени, необходимых для развития усилия мышцей после прихода активирующей посылки, коррекция движения по сигналу обратной связи может запаздывать. Поэтому во многих случаях целесообразно реагировать не на отклонение от плана движения, а на само внешнее возмущение еще до того, как оно успело вызвать это отклонение. Такое управление называют управлением по возмущению.

В осуществлении координации движений участвуют все отделы центральной нервной системы - от спинного мозга до коры большого мозга. У человека двигательные функции достигли наивысшей сложности в результате перехода к прямостоянию и прямохождению (что осложнило задачу поддержания равновесия), специализации передних конечностей для совершения тонких движений, использования двигательного аппарата для коммуникации (речь, письмо). В управление движениями человека включены высшие формы деятельности мозга, связанные с сознанием, что дало основание называть соответствующие движения произвольными.

Механизмы координации движений, роль тех или иных отделов ЦНС в управлении движениями изучаются чаще в опытах на животных, однако объектом исследования естественных движений является преимущественно человек, что обусловлено двумя обстоятельствами. Во-первых, человек в зависимости от задачи исследования может воспроизводить любую требуемую форму двигательной деятельности. Во-вторых, движения человека являются проявлением его поведения и трудовой деятельности и поэтому представляют особый интерес как с теоретической точки зрения вследствие их сложности и дифференцированности, так и с практической - в связи с их значением для медицины, физиологии труда, космонавтики, эргономики, физиологии спорта.

Н.А. Бернштейн [4] считал, что формирование двигательного действия основано на поиске путей решения конкретной задачи, которая может представлять собой программирование определенного рода деятельности. В соответствии с его концепцией для решения двигательной задачи формируются многоуровневые системы, регулируемые ведущим уровнем. Конкретному функциональному уровню соответствует анатомический субстрат в определенном отделе центральной нервной системы и характерные для этого уровня сенсорные коррекции как основа управления движениями. Каждая двигательная координация имеет в своей основе определенный физиологический механизм, обусловливающий его структурные элементы.

Материалы исследований показали, что основными структурными элементами базовых двигательных координаций являются разновидности и проявления; компоненты; факторы, обусловливающие их развитие; критерии оценки.

Латентный период двигательной реакции и быстрота моторного компонента в большой мере присущи ловкости, точности, подвижности и прыгучести. Лабильность нервных процессов находит отражение преимущественно в ловкости, точности, подвижности, прыгучести, меткости, ритмичности и пластичности. Состояние возбудимости и растяжимости мышц в большей степени характерно для ловкости, точности, равновесия, гибкости, подвижности, прыгучести и ритмичности. Уровень проприоцептивной чувствительности присущ ловкости, точности, равновесию, гибкости, подвижности, прыгучести, меткости и т.д.

Базовые двигательные координации развиваются и совершенствуются также под воздействием ряда общих и специальных факторов (см. Приложение). Так, психофункциональное состояние, уровень физической подготовленности, состояние функциональных систем, возраст, суточные колебания, влияют на формирование всех исследованных базовых двигательных координаций. Способность к экстраполяции и типологические особенности центральной нервной системы влияют в большей степени на прирост показателей ловкости, точности, подвижности; особенности строения суставно-связочного аппарата определяют темпы прироста показателей ловкости, равновесия, гибкости, подвижности и прыгучести. Генетические особенности в большей мере сказываются на развитии ловкости, гибкости, подвижности, ритмичности, пластичности.