Николай Александрович Бернштейн (1896-1966)

III

1935 г. можно считать началом второго периода творчества Н.А. Бернштейна. Опубликована большая и глубокая статья ’’Проблема взаимоотношений координации и локализации”¹.

¹ Арх. биол. наук. 1935. Т. 38, N 1.

Присуждение Николаю Александровичу в 1935 г. ученой степени доктора медицинских наук по совокупности работ было как бы официальным признанием большой научной значимости проведенных им исследований.

Развитие творческой мысли Н.А. Бернштейна можно представить следующим образом. Вначале на основе анализа биомеханики двигательного акта с учетом свойств органа движения как сложной кинематической цепи с большим числом степеней свободы и воздействия ’’пассивных” физических сил был установлен способ достижения однозначного соответствия центральной задачи и периферического результата при неоднозначном соответствии их эффекторным командам. Это достигается путем сенсорной информации об эффекте, со сличением того, что должно быть (прогноз результатов действия), с тем, что имеется на самом деле, и выработкой на основе выявленных рассогласований корригирующих эффекторных сигналов. Детальному обоснованию и разработке с привлечением нужного математического аппарата подвергся в результате четко сформулированный принцип обратной связи — один из фундаментальных в науке об управлении. Была определена задача управления многозвенными исполнительными органами с большим числом степеней свободы — как устранение избыточных степеней свободы. Как следствие упомянутых принципиальных положений, были разработаны важные общие вопросы мозгового отображения внешнего мира и направленного на его преобразование воздействия с выяснением роли метрических и топологических характеристик, неправомерности прямого соотнесения внешней функции со структурой мозга, в свете которого вырисовывалась ясная альтернатива как локализационистскому, так и эквипотенциалист-скому подходу в этом вопросе. По Бернштейну, морфологически разнящиеся структуры мозга выступают в качестве особых операторов, обеспечивающих осуществление любой функции мозгом как целым. Развивая эту идею и используя накопленные факты, Н.А. Бернштейн со временем пришел к представлению о том, что морфологические различия в структуре мозговых зон отражают особенности организации конкретной нервной сферы, выступающей как оператор. Локализованными в мозге оказываются не внешние функции (речь, моторные действия и т.д.), а операции (мультипликация, дизъюнкция, конвергенция и т.д.). В этих вопросах нейрофизиологи только сейчас начинают подтверждать идеи Н.А. Бернштейна и высоко оценивать их значение.

Дальнейшее развитие творчества Н.А. Бернштейна связано с детальной разработкой принципов управления двигательной системой, с выяснением иерархической многоуровневой (по вертикальному принципу) организации такого управления, с анализом возможной роли разных этажей центральной нервной системы. Николай Александрович создает общую теорию построения движений. Доскональному изучению были подвергнуты механические силы, действующие на движущийся орган, и иннервационная структура двигательных актов, ограничивающие число степеней свободы в сложной кинематической цепи.

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.