Бернштейн Н. А. - О ловкости

Как выясняется в последнее время, импульсы уровня А обеспечивают скелетным мышцам не только тонус и тонические сокращения. Может быть, еще важнее то, что они же могут очень тонко управлять возбудимостью как спинномозговых пусковых клеток, так и прикрепленных к ним мионов. А свойства поперечнополосатой мышцы таковы, что за изменениями в ее возбудимости совершенно точно следуют и изменения в той силе, с какою она сокращается в ответ на импульсы новых уровней построения. Уровни В или С, которыми мы займемся дальше, могут изменять силу своих двигательных импульсов в какой им угодно мере, и это, как мы видели в очерке III, не произведет никакого впечатления на мышцу, отгородившуюся от всех изменений законом «все или ничего». На все эти импульсы, если только они не слабее известного минимума, каждый мион будет отвечать сокращениями одной и той же неизменной силы. Но если уровень А своим языком скажет миону «усилься» или «ослабей», если он, прибегая к другому сравнению, предварительно подкрутит в ту или другую сторону фитиль у пусковой клетки миона, то этот последний послушно начнет отзываться на эти же импульсы с верхних уровней либо большей силой сокращений, либо меньшей, либо вовсе потухнет и совсем перестанет работать, как вкрученный до отказа фитиль керосиновой лампы.

Последний факт и играет огромную роль в координации движений. Управляющая мышечною возбудимостью власть уровня А доходит до того, что он может вовсе угашать возбудимость пусковых клеток спинного мозга, как говорят «блокировать» их для идущих сверху двигательных импульсов. Один пример, зато относящийся к явлению первостепенного значения и очень широко распространенному, покажет нам, для чего нужна подобная блокировка.

Так как наши мышцы не могут толкать кости, а способны только тянуть их в свою сторону, т. е. обладают односторонним действием, то, естественно, что для каждого из направлений подвижности в наших суставах должна иметься пара мышц взаимно противоположного действия. В локтевом суставе, например, одна мышца работает как сгибатель— это всем широко известный бицепс плеча, другая, на задней стороне руки, — как разгибатель локтя (за свою трехглавость она называется трицепсом). Как легко понять, для беспрепятственной сгибательной работы бицепса необходимо, чтобы разгибатель — трицепс, растягиваемый при сгибании локтя, не сопротивлялся бы, не тянул бы свою сторону, как взводимая пружина, а безропотно уступал бы дорогу. В следующей фазе движения очередь дойдет до него, он начнет сокращаться и разгибать локтевой сустав; тут, наоборот, сгибателю — бицепсу, придется озаботиться тем, чтобы как можно меньше обременять это движение своею упругой особой.

Тут и начинается закулисная управляющая работа уровня А. Он делает с пусковыми клетками и мионами мышц противоположного действия как раз то, что делают с цилиндрами паровых машин их золотниковые механизмы. Как эти механизмы поочередно включают в работу один из цилиндров и выключают другой или другие, так и импульсы уровня А действуют через спинномозговые клетки на возбудимость мышц. Когда надо отключить разгибатель, спинномозговые клетки его мионов становятся невозбудимыми, а их тонус падает, т.е. длина и степень растяжимости увеличиваются; в следующей фазе движения — наоборот. Не требует особых разъяснений и подчеркиваний то, насколько этот скрытый, черновой фоновый механизм важен для гладкого и экономичного протекания движения.

Как велика и значительна в общем и целом фоновая работа уровня А, ярче всего заметно на болезненных случаях, когда по каким-либо причинам она нарушается в ту или другую сторону. Тут появляется либо общая скованная одеревенелость всего тела, мертвенная маска ничего не выражающего лица, скудные, с большим трудом начинаемые движения либо, наоборот, глубокая разболтанность и расслабленность во всех суставах. Такому больному, лишенному тонуса, можно легко закинуть обе ноги за голову или завязать его всего чуть ли не узлом, сам же он ни одного связного движения, ни одного даже умеренного усилия произвести не может.

Здесь нельзя обойти вопрос о том, имеет ли рассматриваемый уровень какое-либо касательство к ловкости и какое-нибудь значение для последней. Так как уровень А не ведет у человека никаких движений и даже по отношению к позам тела бывает ведущим только в совсем особых, исключительных случаях, то, очевидно, можно ставить эти вопросы только применительно к его фоновой службе. Мы должны выяснить, имеет ли какое-либо значение для проявления качества ловкости та или другая степень развития или совершенства фонов, доставляемых уровнем А?

Несомненно, имеет, и немалое. Сутулая, согбенная фигура, вялость мышц, руки, обвисшие вдоль тела, как белье на веревке, легко наступающие головокружения — вот, может быть, в несколько сгущенных красках, что получается при неблагополучии с уровнем А, даже не имеющем под собой никаких непоправимых, анатомических мозговых повреждений. Ясно, что пытаться проявлять ловкость с таким двигательным аппаратом — все равно что писать сломанным карандашом.

Однако если чрезмерно расширять границы понятия ловкости, имеется опасность довести их до совпадения с границами того, что вообще называется хорошей координацией движений. Между тем оба эти понятия — не одно и то же, и было бы жаль лишиться по невнимательности четкого понятия настоящей ловкости, ценного и нужного во многих отношениях. Поэтому приходится сказать, что необходимой предпосылкой для ловкости является хорошая двигательная координация, а уж для этой последней столь же необходима безупречная фоновая работа уровня тонуса и осанки (А). Подобно этому для того, чтобы испечь хлеб, нужна мука, а для того, чтобы выросло зерно, из которого она делается, нужен дождик; однако было бы неточно сказать, что необходим дождик для того, чтобы испечь хлеб. В последующих уровнях построения мы встретим гораздо более четкие и непосредственные предпосылки для ловкости. В заключение этой характеристики необходимо прибавить, что действия уровня А — и в роли ведущего, и в роли фонового — почти полностью непроизвольны и в большой степени ускользают от нашего сознания. Он — глубоко внизу, в трюмах мозга, и нам очень редко доводится спускаться туда, чтобы обозреть и проверить его работу сознательным наблюдением. Но он обычно хорошо оправдывает доверие, не любит вмешательств и так же благополучно обходится без них, как и внутренние органы тела. Двенадцатиперстная кишка или селезенка тоже ведь не часто докладывают нашему сознанию о своей работе!

Уровень мышечно-суставных увязок (в). Его строение (из путешествия по удаленным планетам)

...Прямо на меня мчалась изумительная машина, совершенно непохожая на все виденные мною до сих пор. Она неслась так быстро, что я не мог сразу рассмотреть ее. Она заведомо не имела ни одного колеса и тем не менее двигалась вперед с чрезвычайной быстротой. Насколько я мог заметить, основу ее составляли два мощных и гибких, стержня, по-видимому состоявших каждый из нескольких частей. Они так быстро меняли свои формы, удлинялись и втягивались, складывались и распрямлялись, мелькая друг мимо друга и описывая сложные дуги необычайной стройности и красоты, что невозможно было проникнуть в суть и секрет их поразительного движения. Как еще далека наша, знакомая мне, техника от подобных механизмов!!!

...Мне протянули трубу, называемую «лупой времени». Глядя в этот прибор, можно было видеть движения предметов замедленными, продленными в несколько раз. Смотря в нее вслед уносившейся машине, я имел возможность подробнее вглядеться в нее. Каждый стержень поочередно проносился вперед по длинной и сложно изогнутой дуге и, внезапно расправясь, мягко опирался на почву, затем точно молния пробегала по нему сверху донизу, и он отталкивался от земли мощным упругим толчком, снова уносясь вверх. В верхней части корпуса машины находились два других подобных же стержня, но значительно меньшей величины. Насколько мне удалось понять, они были связаны с нижними какою-то внутренней передачей и двигались с ними в едином ритме, но их прямого назначения я не сумел разгадать.

...Как мне объяснили, машина эта заключает в себе более двух сотен двигателей разной величины и силы, каждый из которых выполняет свое особое назначение. Центральный пост управления помещается на самом верху машины, где расположены электрические устройства, автоматически объединяющие и согласовывающие работу всех этих сотен моторов. Именно благодаря им рычаги и стержни в состоянии описывать те сложнейшие кривые, которые позволяют машине нестись без всяких колес быстрее, чем мчится ветер...

Читатель извинит автору небольшую мистификацию. Эта картинка не из путешествия земного человека на дальние планеты, а из путешествия жителя одной из планет — Сириуса — на Землю, и увидел этот сириусянин просто... бегуна-спринтера. Эта зарисовка показалась нам подходящим вступлением к характеристике уровня мышечно-суставных увязок (В).

Уровень мышечно-суставных увязок, иначе — уровень синергии, с присвоенным ему буквенным знаком В, читателю уже зна146 ком. Это именно он выработался для обслуживания разнообразных локомоций по суше, а потом и по воздуху, когда в них приспела необходимость у позвоночных. Он — современник и партнер их конечностей. Он, наконец, первый уровень построения у позвоночных животных, применивший для длительных и сильных сокращений поперечнополосатых мышц тела те частые цепочки импульсов (по 50—100 в секунду), так называемые тетанусы,, о которых уже было рассказано в разделе «Пороки поперечнополосатой мышцы» очерка III.

Каждый уровень построения движений — это ключ к решению определенного класса двигательных задач. Очерк III показал нам, что и задачи синергии больших мышечных хоров, и задачи всяческих локомоций возникли очень давно: они гораздо старше всех позвоночных животных и народились вместе с продолговатыми животными формами и их телерецепторами. Оттуда ведет свое происхождение и уровень В. Это почтенный старец, он, по сути дела, старше, чем «рыбий» уровень А. Именно вследствие его старости не удивительно, что на его долгом веку ему довелось пережить много биологических изменений. Он обитал в передних (трудных и головных) нервных узлах членистоногих, обосновался у позвоночных в системе нервных ядер так называемого промежуточного мозга, когда эти ядра еще были верховными во всей нервной системе, и, как увидим вскоре, вынужден был сдать многие из своих позиций и наследственных прав, когда пришли и захватили власть более молодые и сильные передние отделы мозга.

В истории развития головного мозга очень ярко проявляется один неуклонно совершающийся процесс, который получил название энцефализации. Он состоит в том, что по мере возникновения новых этажей и надстроек в мозгу в них одни за другими перекочевывают отправления, которые раньше обитали в более низовых и старых отделах мозга. Несколько выше у нас был случай упомянуть о том, как постепенно все больше утрачивал свою самостоятельность спинной мозг. Еще у лягушки после полного ее обезглавливания он в состоянии управлять многими сложными и целесообразными рефлексами. Быстро обезглавленная курица может пробежать сотню своих шагов, может даже взлететь на высокий балкон. Кошка после отделения у нее спинного мозга от головного путем перерезки уже не может ходить, но у нее сохраняется один из важных фонов ходьбы: чередующееся переступательное движение лапами, которое можно обнаружить, если подвесить ее туловище на лямки. У человека, как показывают соответствующие заболевания, и этот чередовательный, переступательный фон требует для своего управления сохранности уровня В, т. е. уже середины головного мозга.

Таким же порядком ушло кверху и многое из того, что долгие миллионы лет было неотъемлемым достоянием уровня В. Он все еще уровень синергии и мышечно-суставных увязок, но уже не уровень локомоций, как был когда-то. Мы застаем его у человека на очень и очень ответственных фоновых, ролях, но значит тельная часть тех отправлений, по которым он был ведущим еще у низших пресмыкающихся, с тех пор эмигрировала из него кверху, к более современно и тонко оборудованным разделам мозга. Мы и найдем их все в следующих разделах, под буквою G. Ознакомимся вкратце с анатомической основой уровня В у человека. Это стоит сделать еще и потому, что как раз у этого уровня она очень отчетливо отражает в себе принцип сенсорных коррекций, который мы выдвинули как самую главную основу всей двигательной координации. Двигательные нервные ядра уровня В, так называемые паллидумы, или бледные шары, находятся в самой глубине головного мозга. Исходящие из них двигательные нервные проводники тянутся от них не дальше как на 2—3 сантиметра книзу, до так называемых красных ядер, как составы груженых вагонов с городских складов до ближайшей большой товарной станции в предместье. Эти красные ядра представляют собою исполнительные нервные центры низового уровня А; на них-то кроме их самостоятельных отправлений по специальности этого уровня и ложится добавочная нагрузка по переотправке импульсов уровня В вниз, к пусковым клеткам.

Конечно, красные ядра не оставляют «грузов», прибывающих к ним сверху, от паллидумов, «нераспечатанными», они их видоизменяют и перерабатывают. При этом, несомненно, красные ядра отправляют вниз импульсы своего собственного уровня А, одним физиологическим способом, так сказать, на одном языке, а транзитные импульсы уровня В—на совсем другом. Здесь физиологии предстоит еще многое доисследовать.

Чувствительными (или рецепторными) центрами уровня В служат самые большие из внутримозговых ядер: это пара нервноклеточных скоплений, носящих старинное анатомическое название зрительных бугров или, по-латыни, талямусов. Эпитет «зрительные» — очень неудачный, отразивший в себе всю глубину неведения тех давнишних ученых, которые были первыми путешественниками по дебрям мозга и окрестили именами все образования, встречавшиеся им на пути. Как раз к зрительным нервам и к зрению талямусы, как оказалось впоследствии, имеют очень слабое касательство.

Талямусам очень пристало название мозговых центров. В них собираются со всех без исключения пунктов тела нервные проводящие пути всей осязательной чувствительности с множеством ее подразделений: чувством прикосновения, давления, тепла:— холода, боли и т. д. и всей суставно-мышечной чувствительности, которой мы, еще во втором очерке, присвоили название проприоцептивной. Все эти нервные пути прибывают в талямусы непосредственно от чувствительных нервных окончаний в коже, мышцах, сухожилиях и оболочках суставов, без каких-либо перерывов или промежуточных станций. Поэтому талямусы получают всю чувствительную сигнализацию указанных видов самым прямым и быстрым порядком, так сказать, из первых рук.

Исторически талямусы были еще богаче. По своему строению они очень напоминают собою большие мировые столицы. Как вокруг Москвы или Нью-Йорка постепенно создались целые семейства предместий и пригородов, почти слившихся с самими этими мировыми центрами и образовавших вкупе с ними огромные скопления («Большая Москва», «Большой Нью-Йорк» и т.п.), — так приблизительно получилось и с талямусами. Если причислить к ним мелкие нервные ядра и ядрышки, примыкающие к ним со всех сторон, то окажется, что эта система «больших талямусов» включает в себя буквально всю телесную чувствительность без изъятия. В «пригороды» талямусов сходятся и зрительные нервы, и слуховые, и обонятельные; к ним же подходят и те нервные ветви, которые связывают головной мозг с нервным оборудованием внутренностей и, значит, доводят до «больших талямусов» и сигнализацию внутренностной чувствительности.

Легко представить себе, что при таком абсолютно всестороннем и прямом чувствительном оснащении талямусы стали действительно «центрами» всей телесной рецепторики, и ни один отдел мозга не был в состоянии соперничать с ними по части сенсорных коррекций. Пока не существовало ни телерецепторики, ни поперечнополосатых мышц, ни локомоций, мало-мальски заслуживающих этого названия, природа кое-как обходилась без сенсорных коррекций. Но уж зато, когда они потребовались неотвратимо, эволюция создала для них первым же делом орган, действительно честно отвечающий своему назначению. Зато ни один уровень, ни уже описанный А, ни один из последующих более новых, не имеет способности управлять такими обширными, всеобъемлющими синергиями, как описываемый сейчас уровень В. Такие движения, как бег, прыжки, кувыркания, упражнения на снарядах, борьба, плавание и так далее, возможны только благодаря богатствам информации, собираемой талямусами.

Неумолимая «энцефализация» наложила свою руку и на уровень В. Проводящие нервные пути телерецепторов, органов зрения, слуха и обоняния делают у человека в области талямусов лишь пересадку, перепряжку и направляются далее, кверху, в кору мозговых полушарий, захватывая в ней большие, тонко расчлененные территории. Контактная чувствительность, осязание, боль, суставно-мышечное чувство тоже пробили себе пути в кору и. основали там свои крупные представительства, но они сохранили все-таки тесную связь с главными ядрами талямусов, куда их сигналы заходят в первую очередь на своем пути от разных точек тела. По части же дальнодействующих рецепторов талямусы высших млекопитающих и человека сильно слеповаты и глуховаты.

Этим перекочеванием объясняется и обеднение списка движений, самостоятельно выполняемых уровнем В. Он сохранил влиятельнейшее положение в качестве фонового уровня; это видно хотя бы из только что сделанного беглого перечня движений с крупными синергиями, необходимо заинтересованных в нем, но для положения ведущего уровня ему, с его подслеповатостью, уже многого не хватает.

Уровень мышечно-суставных увязок (в). Его отправления

Для того, чтобы ясно представить себе служебное положение и рабочую нагрузку уровня В у человека, просмотрим сперва вкратце его плюсы и минусы.

Главный плюс этого уровня уже указан. Это — его исключительная, не повторившаяся ни в одном из позднейших уровней способность управлять большими хорами мышц, большими синергиями. Мы нарочно сделали упор на это его свойство в эпиграфе, изображающем бегуна-спринтера, по недоразумению принятого за машину. После всего сказанного в очерке II о степенях свободы, о том, как наиболее мощная сегодняшняя техника едва-едва начинает осваивать только вторую из них, — после всего этого нам легко будет понять то удивление, какое способно было бы вызвать зрелище бегущего человека у абсолютно неискушенного наблюдателя. Наша беда в том, что мы бесконечно привычны ко всему тому неисчерпаемому потоку чудес, которые ежечасно расточает перед нашими глазами живая природа. Для того, чтобы вновь обрести способность удивляться им, кажется, в самом деле необходимо залезть в шкуру экскурсанта с Сириуса. Может быть, не мешало бы нам почаще делать это!

Движения, лежащие на ответственности других, более высоких уровней, несравненно более сдержанны и скупы в отношении одновременно запрягаемых ими мышц, если только они не делают займа и уровня В, привлекая его в качестве фона, например при всякого рода локомоциях. Указанная особая способность уровня В делает его, так сказать, главным пультом управления по всем мышечным двигателям нашего тела. Он выступает в роли важнейшего фона отнюдь не только тогда, когда требуется мобилизация всех сотен мышц тела, сверху и донизу; не будучи таким гордым, он с готовностью берет на себя всякие синергии, даже в пределах одной только руки (например, в действиях письма, вязания крючком, завязывания узелка одной рукой.

Опять-таки благодаря теснейшей связи уровня В со всей рецепторикой движения под его управлением получаются всегда очень складными и стройными. Они выходят грациозно даже у совсем не грациозных людей. Они прекрасно налажены не только в каждый данный момент; этот же уровень мастерски организует движения и во времени, управляет ритмом движения, обеспечивает чередование работы мышц сгибателей и разгибателей и т.д. Что еще очень характерно для движений, за управление которыми берется этот уровень, — это необычайная, отчеканенная одинаковость последовательных повторений движения (так называемых циклов его) при всевозможных ритмических движениях. Последовательные шаги при ходьбе или беге получаются одинаковыми, как монеты одной и той же чеканки: последовательные циклы движений при работе пилой, напильником, косой, молотом и т. д. похожи друг на друга гораздо больше, чем две капли воды.