Олег Газенко - Николай Александрович Бернштейн (1896-1966)

• Название: Николай Александрович Бернштейн (1896-1966)
• Автор: Олег Газенко
• Издательство: О. Г. Газенко, И. М. Фейгенберг
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 2006

Слово "биомеханика" означает "движение живого". Мы с удивлением и восторгом наблюдаем, как летящие за кормой теплохода чайки камнем падают вниз и на лету хватают кусочки хлеба, которые бросают им пассажиры. Мы приходим в восхищение от легкого и в то же время мощного движения мчащейся галопом лошади, от изящных изгибов тела ползущей змеи. Но в сравнении с животными человек представляет собой гораздо более совершенное уникальное существо по разнообразию, сложности и точности движений.

Раскрыть тайну движения живого пытались еще мыслители древности. Первые труды в этой области написаны Аристотелем (384-322 гг. до н. э.), которого интересовали закономерности движения наземных животных и человека. Проблемы биомеханики занимали римского врача Гален (131-201 гг. н.э.), Леонардо да Винчи (1452-1519), Джованни Борелли (1608-1679), ученика Галилея и автора первой книги по биомеханике "О движениях животных", вышедшей в свет в 1679 году. Природа движений, механизм управления ими занимали многих отечественных ученых: И. М. Сеченова (1829-1905), И. П. Павлова (1849-1936), П. Ф. Лесгафта (1837-1930), А. А. Ухтомского (1875-1942).

Но настоящую революцию в биомеханике совершил Николай Александрович Бернштейн. Он не только создал теорию о двигательной активности животных и человека, но и превратил ее в инструмент познания работы мозга.

В 1996 году в мире отмечали 100-летие со дня рождения Н. А. Бернштейна, создателя современной биомеханики - учения о двигательной деятельности человека и животных. К этой дате были приурочены научные конференции в США и Германии. В работе международной конференции в университете штата Пенсильвания (США) приняли участие 200 специалистов из США, Германии, Японии. Россиянин В. П. Зинченко выступил с докладом "Традиции Н. А. Бернштейна в изучении управления движениями". Вот как рассказано об этом в "Книге странствий" Игоря Губермана: "На обеих этих конференциях был его ученик, которого молодые ученые издали оглядывали с почтительным изумлением, довольно различимо шепча друг другу: "Он знал его при жизни, это фантастика!". Только Россия, похоже, все еще не может осознать, что в ней родился и жил загнанный и непризнанный при жизни гений, идеи которого уже давно проходят во всех университетах мира как классические".

Литератор И. Губерман известен своей склонностью к гротеску, к эпатажу, но в данном случае в его словах - искренняя горечь. Ведь в России, на родине Н. А. Бернштейна, юбилей ученого официально не отмечали, лишь журнал "Теория и практика физической культуры", предназначенный для достаточно узкого круга специалистов, целиком посвятил ему один из номеров. Удивительная личность этого человека и огромный его вклад в мировую науку заслуживают гораздо большего внимания.

---

Общие принципы управления движениями привели Н.А. Бернштейна к представлению об иерархической структуре сложных систем управления (в этом он тоже был предтечей кибернетики). Он показал определяющую роль афферента-ций в построении движений. Афферентации эти различны на разных уровнях. Появление в филогенезе более высоких уровней центральной нервной системы связано не с узурпацией этими уровнями функций низших уровней (бывших ранее высшими), а с усложнением возможностей управления движениями, с усложнением функции и низших уровней. Бернштейн изучал механизмы автоматизации и дезавтоматизации (в патологии) движений.

Исследования Н.А. Бернштейна выявили несостоятельность узкого локализацио-низма: в мозге локализуются лишь операторы логических процессов, а не сами внешние функции. Было показано, как из афферентации вырастает субъективное пространство, из пространства — предмет, из предмета — наиболее обобщенные объектные понятия. Из эффекторики же вырастает субъективное время, из времени — смысловое действование, из последнего на наиболее высоких уровнях — поведение и, наконец, верховный синтез поведения — личность или субъект. Николай Александрович анализирует предметный уровень движений, где ведет не чисто физический пространственный, а смысловой образ, в котором фиксировано значение предмета (предмет выступает не как физический стимул, а как носитель конкретно-исторического опыта). В этом проявилась близость его идей с идеями JT.C. Выготского. Характерной особенностью этого уровня является преобладание топологических характеристик объектов внешнего мира, а не их метрики, свойство безразличия к масштабу и положению производимого движения.

Работы Н.А. Бернштейна открыли новые возможности анализа двигательных расстройств при поражении различных отделов мозга. Основанное на идеях Бернштейна изучение моторики людей с различными поражениями нервной системы позволило не только принципиально изменить представления о ’’локализации функций” в нервной системе, но и выработать эффективные приемы восстановления нарушенных функций, что оказалось крайне важным для лечения раненых в период Великой Отечественной войны. В послевоенные годы идеи Бернштейна были использованы при конструировании протезов верхних и нижних конечностей, шагающих автоматов и разработке соответствующих управляющих устройств на основе ЭВМ.

Итоги второго периода творчества обобщены Н.А. Бернштейном в монографии ’’О построении движений”, опубликованной в 1947 г. (монография целиком вошла в этот том), а в 1948 г. удостоенной Государственной премии СССР.

IV

Третий период творчества Николая Александровича Бернштейна охватывает 50-е и 60-е годы, когда ученый, лишенный в силу известных обстоятельств возможности вести экспериментальные исследования, сосредоточил свое внимание на теоретической работе. На основе нового понимания жизнедеятельности организма им были созданы физиология и биология активности.

Живой организм Бернштейн рассматривал не как пассивную реактивную систему, отвечающую на внешние стимулы и приспосабливающуюся к условиям среды, а как созданную эволюцией активную, целеустремленную систему, имеющую некоторые потребности, цели, модель потребного будущего и активно преодолевающую сопротивление среды, изменяющую среду в соответствии с этими потребностями, целями, образами. Цели живого организма могут возникать как проявление приобретенных или врожденных потребностей и реализовываться на базе как видового, так и индивидуального опыта с построением в каждом случае модели потребного будущего. Николай Александрович считал, что процесс жизни есть не ’’уравновешивание с окружающей средой”, как понимали мыслители периода классического механицизма, а преодоление этой среды, направленное не на сохранение статуса или гомеостаза, а на движение в направлении родовой программы развития и самообеспечения. Он рассматривал живой организм как негэнтропийную систему. Подчиненность деятельности цели, образу потребного будущего отражает принцип материалистической телеологии, принцип целесообразного (сообразного цели!) характера действий живого организма. Действие детерминировано конкретной задачей, потребностью, достижение или удовлетворение которых использует прошлый опыт. Сущность целевой детерминации поведения можно выразить так: действие детерминировано прошлым и ’’образом потребного будущего”, которые сличаются с настоящим и экстраполируются на будущее. Бернштейн показал, что наряду с вопросами ’’как?” и ’’почему?” материалистическая наука о живой природе должна отвечать еще и на вопрос ’’для чего?”.

Н.А. Бернштейн по праву может быть назван создателем физиологии активности как научного направления в физиологии с последовательным приложением принципа активности как ведущего к деятельности по организации адаптивного поведения. Разработка физиологии активности, которой ученый уделял особенно большое внимание в последние годы жизни, имеет непреходящее значение для физиологии, биологии, психологии, для материалистической философии, ибо способствует более глубокому, антимеханистическому подходу к решению такой проблемы проблем, как ’’психика и мозг”.

Итоги этого периода творчества Н.А. Бернштейна подведены в ряде его статей и в книге ’’Очерки по физиологии движений и физиологии активности”, вышедшей в год его кончины (1966 г.). Созданная ученым ’’физиология активности” — направление, далеко выходящее за рамки физиологии, охватывающее проблемы психологии, биологии. Может быть, правильнее было бы говорить

0    биологии активности. Это глубоко оригинальное направление в науке, уходящее корнями к И. М. Сеченову и А.А. Ухтомскому, а кроной смыкающееся с кибернетикой.

Краткая характеристика физиологии активности дана в статье Г. Гургенидзе в философской энциклопедии: ’’Наиболее простые и наименее значимые для организма действия целиком определяются пусковым стимулом-сигналом. По мере возрастания сложности действия оно все меньше по своему смыслу зависит от сигнала, за которым сохраняется лишь пусковая роль. В самых сложных, произвольных действиях их программа и инициатива начала целиком определяются изнутри организма”1. На смену реактивной концепции поведения пришла концепция активности. Принципу ’’исходной преформированности” возбуждений, реализующих функцию, был противопоставлен принцип ’’микроэтапной корриги-руемости”.

1    Философская энциклопедия, т. 5. (Статья ’’Физиология активности”. С. 329.)

Уже И.М. Сеченов понимал, что однозначной связи между стимулом и реакцией быть не может, что реакция зависит не только от стимула, но и состояния систем, реализующих реакцию. Представление о саморегуляции, позволяющей активно достигать цель в изменчивой среде, получая сигналы об изменениях в этой среде и в собственном организме, и было развито Н.А. Бернштейном в физиологии активности.

Одним из важнейших выводов физиологии активности является то, что любой вид двигательной активности — от элементарнейших действий до цепных рабочих процессов, письма, артикуляции и т.п. — направляется и определяется прежде всего смыслом двигательной задачи и предвосхищением искомого результата ее решения. Пути же достижения этого результата могут быть различными. Упражнение по овладению новым двигательным навыком состоит в постепенном отыскании оптимальных двигательных приемов, ведущих к решению двигательной' задачи. Правильно поставленное упражнение, по идее Н.А. Бернштейна, повторяет раз за разом не то или другое средство решения двигательной задачи, а процесс решения этой задачи, от раза к разу изменяя и совершенствуя средства. Принцип активности подчеркивает детерминацию поведения (действия) потребностью, целью, ’’моделью потребного будущего”.

Детерминация действия ’’будущим” была поводом многих нападок на физиологию активности. Но это результат непонимания критиками того, что это за будущее. Конечно, будущее в буквальном смысле не может влиять на прошлое. Но образ потребного будущего предшествует действию. Он-то и направляет действия, сообразуясь с настоящим и вероятностным прогнозом его развития.

Н.А. Бернштейн писал: ’’Самым своеобразным и характерным из того, с чем сталкивается физиология при обращении к проблеме активности, является то, что очередная задача действия, сформулированная особью ’’изнутри” с учетом текущей ситуации, но без механической обусловленности ею, необходимым образом строится как своего рода экстраполяция будущего: целесообразно спрограммировать действие возможно только на основании определенного образа или модели того, к чему это действие должно привести и ради чего оно предпринимается. Но так как предстоящее может быть расценено или предвидено не иначе как в порядке вероятностного прогнозирования (удачный термин И. М. Фейгенберга), то ясно, что подход к анализу всех вскрывшихся здесь физиологических процессов должен основываться на теории вероятностей и ее новейших ветвях...