Один из ведущих физиологов движений Николай Александрович Бернштейн предложил концепцию мозговой организации движений, основанную на уровнях управления движениями. В своих работах Бернштейн выделил пять уровней, которые отражают сложность организации движений и включают в себя различные структуры мозга, начиная от низкоуровневых рефлекторных механизмов до высших уровней планирования и контроля движений.
Первый уровень мозговой организации движений — спинальный, связанный с работой спинного мозга. На этом уровне происходит возникновение и контроль базовых движений, таких как ходьба или подъем руки. Спинальный уровень основан на рефлекторных механизмах и осуществляет простые движения без участия высших центров мозга.
Второй уровень — мезенцефальный — связан с работой между сегментарными и системными уровнями организации движения. На этом уровне, включающем структуры мозга, такие как мозжечок и пономоторные спинные ядра, происходит координация и модуляция движений. Мезенцефальный уровень позволяет сглаживать движения и упорядочивать их последовательность.
Третий уровень — экстрарефлекторный — обеспечивает формирование сложных движений с использованием информации о внешней среде. На этом уровне мозговой организации, включающем кору головного мозга и стриатум, происходит планирование движений с учетом целей и задач. Экстрарефлекторный уровень обеспечивает адаптацию движений к условиям среды и управление двигательной активностью на основе предварительного анализа внешних сигналов.
Четвертый уровень — проекционно-образный — связан с формированием моторных образов на основе предыдущего опыта и обучения. На этом уровне, включающем кору головного мозга и подкорковые структуры, происходит формирование сложных двигательных программ и моторных образов, которые позволяют выполнять привычные или условно-рефлекторные движения.
Пятый уровень — просветленный — отражает наивысшую степень организации мозга и связан с реализацией постоянно изменяющихся задач и целей. На этом уровне мозговой организации, включающем кору головного мозга, гиппокамп и другие структуры, происходит мониторинг и коррекция движений на основе обратной связи, а также формирование новых моторных образов в процессе обучения и оптимизации двигательной активности.
Уровни мозговой организации движений
Николай Александрович Бернштейн, советский физиолог и биофизик, выделил в своих работах несколько уровней мозговой организации движений. Он проводил исследования с целью понять, каким образом человек управляет своими движениями.
Первый уровень – это уровень моторных программ. На этом уровне организуется структура движения и формируется основа программы для его выполнения. Моторные программы представляют собой некоторые устойчивые структуры, которые отвечают за определенные движения или двигательные навыки.
Второй уровень – это уровень динамической структуры движений. Здесь происходит координация моторных программ и формирование динамической структуры движения, то есть определение порядка активации различных мышц и согласование их работы. На этом уровне принимаются решения о моменте и скорости начала и завершения движения.
Третий уровень – это уровень высшей достижимости. Здесь происходит корректировка движений в соответствии с поступающей информацией. На этом уровне осуществляется контроль за выполнением движений, а также реализуется возможность корректировки движений в случае необходимости.
Основной идеей Н. А. Бернштейна является то, что мозговая организация движений не заключается в простом наборе инструкций, а представляет собой сложную систему взаимодействия уровней управления.
Исследования Н. А. Бернштейна позволили развить теорию организации движений и помогли понять, как человек контролирует свои движения и какие механизмы такому контролю лежат в основе.
Выделение уровней организации движений
Николай Александрович Бернштейн, советский физиолог и нейрофизиолог, выделил несколько уровней организации движений в своих работах. Он предложил нейрофизиологическую теорию, в которой структура и функционирование нервной системы рассматриваются в контексте контроля и координации движений.
Первый уровень организации движений, по мнению Бернштейна, связан с межмышечной координацией и реализуется за счет активации различных групп мышц. Команды для активации определенных мышц формируются в нейронах головного мозга и передаются по специфическим нервным связям к мышцам.
Второй уровень связан с регуляцией силы и оборотной связью с внешней средой. Для достижения требуемой силы и скорости движения, нервная система должна анализировать информацию о положении и движении тела, а также о силе и направлении воздействующих на него сил.
Третий уровень организации движений, согласно Бернштейну, заключается в адаптации движения к изменениям условий. Это связано с модификацией нейронных и мышечных связей под воздействием опыта и тренировки. Человек способен быстро корректировать движения, чтобы адаптироваться к изменению внешних условий.
Каждый уровень организации движений включает в себя сложную систему нейронных связей и взаимодействий между нервными клетками. Изучение этих уровней позволяет лучше понять механизмы организации движений и может быть полезным при разработке методов реабилитации и улучшения двигательных возможностей человека.
Работы Н. А. Бернштейна
Первый уровень – уровень реализации движений, который связан с исполнением самого движения. Здесь основную роль играют мышцы и их координация, а также нервные центры позвоночного столба.
Второй уровень – уровень планирования движений. На этом уровне уже происходит формирование мысленных образов движений в мозгу человека. Он связан с работой моторных корков головного мозга и ядер черепного нерва.
Третий уровень – уровень контроля движений. Здесь уже происходит организация и контроль различных аспектов движений. Контроль происходит посредством сенсорных механизмов и сигналов, поступающих к головному мозгу через рецепторные системы.