Функциональная система, доминанта, двигательный динамический стереотип

Любые навыки — бытовые, профессиональные, спортивные — не являются врожденными движениями. Они приобретены в ходе ин­дивидуального развития. Возникая в результате подражания, услов­ных рефлексов или по речевой инструкции, двигательные акты осу­ществляются специальной функциональной системой нервных цент-ров(АнохинП. К., 1975).Деятельность этой системы включает сле­дующие процессы: синтез афферентных раздражений (информации из внешней и внутренней среды), учет доминирующей мотивации (предпочтение действий), использование памятных следов (арсенала движений и изученных тактических комбинаций); формирование моторной программы и образа результата действий; внесение сенсор­ных коррекций в программу, если результат не достигнут.

Комплекс нейронов, обеспечивающих эти процессы, располагает­ся на различных этажах нервной системы, становясь доминантой, т. е. господствующим очагом в центральной нервной системе. Он подавля­ет деятельность посторонних нервных центров и, соответственно, лишних скелетных мышц (УхтомскийА. А., 1923). В результате дви­жения выполняются все более экономно, при включении лишь самых необходимых мышечных групп и лишь в те моменты, которые нуж­ны для его осуществления. Происходитэкономизация энерготрат.

Порядок возбуждения в доминирующих нервных центрах зак­репляется в виде определенной системы условных и безусловных рефлексов и сопровождающих их вегетативных реакций, образуя двигательный динамический стереотип (Павлов И. П.; Крестовни-ковА.Н., 1954). Каждыйпредшествующийдвигательныйактвэтой системе запускает следующий. Это облегчает выполнение целостно­го упражнения и освобождает сознание человека от мелочного конт­роля за каждым его элементом. Роль условно-рефлекторного меха­низма образования двигательных навыков доказывается, в частно­сти, тем, что выработанные навыки во многом угасают при переры­вах в тренировке (при отсутствии подкрепления). Однако двигательные навыки отличаются от классических слюнных услов­ных рефлексов, описанных И. П. Павловым (сенсорных или рефлек­сов 1 рода). Навыки, в основном, представляют условные рефлексы 2 рода — оперантные или инструментальные условные рефлексы (Конорский Ю. М., 1970). В них новым отделом рефлекторной дуги является ее эффекторная часть, т. е. со­здается новая форма движения или новая комбинация из ранее осво-енныхдействий. Построение новой формы движений на основе име­ющихся элементов Н. В. Зимкин (1975) отнес кявлениям экстрапо­ляции (использования предшествующего опыта).

 

СТАБИЛЬНОСТЬ И ВАРИАТИВНОСТЬ КОМПОНЕНТОВ ДВИГАТЕЛЬНОГО НАВЫКА

Возникшие в первой половине XX века представления о доми­нанте, функциональной системе идвигательном динамическом сте­реотипе легли в основу понимания механизмов формирования дви­гательных навыков в процессе обучения человека. Дальнейшие ис­следования позволили уточнить эти классические представления.

Уже Н. А. Бернштейн отмечал, что даже достаточно простые навы-ковые действия не являются полностью стереотипными. При много­кратных повторениях они могут различаться по амплитуде, скорости выполнения отдельных элементов и т. д. Как оказалось, еще больше они различаются по внутренней структуре. Многоканальная регист­рация ЭМГ различных мышц при выполнении спортивных упраж­нений показала, что в одних и тех же освоенных движениях значи­тельно варьирует состав активных мышечных групп. Одни мышцы включаются вдвижения постоянно, а другие — лишь периодически (табл. 12). Варьируют длительность фаз, мышечные усилия, после­довательность включения мышц. Это позволило говорить о законо­мерной вариативности внешних и внутренних компонентов двига­тельного навыка (Зимкин Н. В., 1975). Наличие вариаций позволяет отбирать оптимальные и отбрасывать неадекватные моторные программы,

учитывать не только внешние изменения ситуации, но и со­кратительные возможности мышц. Вариативность особенно выра­жена в периоды врабатывания, перед отказом от работы и в восстано­вительном периоде, Регистрация активности отдельных нейронов головного мозга (в экспериментах на животных и в клинике при ле­чебных мероприятиях) показала значительную вариативность их включения в одни и те же освоенные действия. При этом между ними образуются как «жесткие» (стабильные), так и «гибкие»(вариатив-ные) связи (Бехтерева Н. П., 1980).

Сохранение основных черт двигательного навыка в условиях

Таблица 12

Стабильность и вариативность включения различных мышц у квалифицированного тяжелоатлета при многократных рывках штанги

(по:Н.В.Зимкин, 1973)

Мышцы	Наличие активности (+) При десяти повторных рывках
Четырехглавая мышца бедра, наружн.	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+
То же, средний пучок	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+
То же, внутренний пучок	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+
Длинная спины	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+
Дельтовидная,средний пучок	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+
Трехглавая плеча	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+
Трапециевидная	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+
Двуглавая плеча	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+
Икроножная	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+
Двуглавая бедра	-	-	-	+	+	-	+	-	+	+
Ягодичная	+	+	-	-	+	-	-	-	-	+
Широчайшая спины	+	-	-	-	-	-	-	-	-	+
Дельтовидная, передний пучок	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+
Большая грудная	-	-	-	-	-	-	-	-	-	+

изменяющейся внешней среды и перестроек внутренней среды орга­низма возможно лишь при варьировании «гибких» связей в системе управления движениями. Так, хорошо освоенный навык ходьбы осуществляется при разном наклоне туловища, переменных усилиях ног, неодинаковом составе скелетных мышц и нервных центров, раз­личных вегетативных реакциях в зависимости от рельефа дороги, ка­чества грунта, силы встречного ветра, степени отягощения, утомле­ния человека и прочих причин. «Гибкие» элементы функциональ­ной системы составляют основную ее часть, так как в любых услови­ях они обеспечивают выполнение навыка, достижение требуемого результата.

Навыки циклических движений более стабильны по сравнению с ациклическими, так как в их основе лежат повторения одинаковых циклов:

 

Элементы циклических движений Элементы ациклических движений

1-2-1-2-1-2... 1-2-3-4-5-6...

 

Циклические движения превращаются в навык при переходе от отдельных двигательных актов к последовательной их цепи — от от­дельных шагов к ходьбе и бегу, от начертания отдельных букв к письму и т. п. При этом к процессам коркового управления движе­ниями подключаются древние автоматизмы, так называемые цикло­идные движения, осуществляемые подкорковыми ядрами головного мозга.

Навыки в ситуационных видах спорта (спортивных играх, едино­борствах) отличаются наибольшей вариативностью. Стереотипы в этих видах спорта формируются лишь при овладении отдельными элементами техники (например, в штрафных бросках). Автоматиза­ция этих навыков позволяет быстрее включать их в новые движен ия. В стандартных видах спорта навыки более стереотипны. Их стабиль­ность повышается по мере роста спортивного мастерства. Но и здесь необходимо сохранение определенного уровня вариативности навы­ков для их адаптации к разным условиям выполнения.

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ И СТАДИИ ФОРМИРОВАНИЯ ДВИГАТЕЛЬНЫХ НАВЫКОВ

Процесс обучения двигательному навыку начинается с опреде­ленного побуждения кдействию, которое задается подкорковыми и корковыми мотивационными зонами. У человека это, главным обра­зом, стремление к удовлетворению определенной социальной по­требности (любовь к данному виду спорта, желание им заниматься, преуспеть в упражнении и пр.). Оптимальный уровень мотиваций и эмоций способствует успешному усвоению двигательной задачи и ее решению.

ЗАМЫСЕЛ И ОБЩИЙ ПЛАН ДЕЙСТВИЯ

На первом этапе формирования двигательного навыка возникает замысел действия, осуществляемый ассоциативными зонами коры больших полушарий (переднелобными и нижнетеменными). Они формируют общий план осуществления движения. Вначале это лишь общее представление о двигательной задаче, которое возникает либо при показе движения другим лицом (педагогом, тренером или опыт­ным спортсменом), либо после словесной инструкции, самоинструк­ции, речевого описания. В сознании человека создается определенный

эталон требуемого действия, «модель потребного будущего» (БернштейнН.А., 1966). Эту функцию П. К. Анохин назвал «опере­жающее отражение действительности». Формирование такой на­глядно-образной модели складывается из образа ситуации в целом (задаваемые пространственные и временные характеристики двига­тельной задачи) и образа тех мышечных действий, которые необхо­димы для достижения цели. Имея представление о требуемой модели движения, человек может осуществить ее разными мышечными группами. Так, например, подпись человека имеет характерные чер­ты, независимо от мышечных групп, выполняющих ее (пальцы, кисть, предплечье, нога).

Особое значение имеют в этом процессе восприятие и переработ­ка зрительной информации (при показе) и слуховой (при рассказе). Опытные спортсмены быстрее формируют зрительный образ движе­ния, так как у них лучше выражена поисковая функция глаза, и они способны эффективно выделять наиболее важные элементы. У них богаче кладовая «моторной памяти» — хранящиеся в ней образы ос­военных движений, быстрее происходит извлечение нужных мотор­ных следов.