Н.А. Бернштейн сформулировал важнейшее положение о том, что выработка навыка какого-либо движения состоит не в повторении одних и тех же команд, а в выработке умения каждый раз заново решать двигательную задачу (принцип ’’повторения без повторения” как принцип обучения). Большим достижением Бернштейна явилось установление им наличия однозначного результата движения рабочей точки в соответствии с ’’моделью потребного будущего” при неоднозначном пути достижения этого соответствия, неоднозначности эффекторных команд (в зависимости от условий). Стабильность высоко существенного (достижение результата действия) обеспечивается вариативностью мало существенного (способ достижения этого результата). Соответствие двигательной задачи и реального движения рабочей точки (она может располагаться на руке или на орудии труда) достигается поступлением информации об уже достигнутом и сопоставлением ее, сличением с моделью потребного будущего. В основу координирования двигательных актов положен принцип сенсорных коррекций. Этот принцип стал одним из важнейших в современных подходах к регуляции поведения человека и животных. Предвосхитив основные принципы кибернетики, Н.А. Бернштейн уже в 1929 г., опираясь на идеи высоко им ценимых И.М. Сеченова и А.А/ Ухтомского, развил принцип обратной связи и сенсорных коррекций, перейдя от классического представления о разомкнутой рефлекторной дуге к представлению о замкнутом контуре регулирования.
Мысли об участии центростремительной иннервации в регуляции деятельности мышц кратко высказывались еще Ч. Беллом и И.М. Сеченовым. Но экспериментально применительно к организации движения принцип циклического управления на обратных связях, т.е. использование сигналов о достигнутом результате для достижения необходимого (потребного) результата, был сформулирован в 1929 г. в одной из ранних работ Н.А. Бернштейна. 33-летний ученый писал: ’’Каждый моторный импульс, приводя к двигательному эффекту на периферии, тем самым вызывает проприоцептивные, центростремительные иннервации, влияющие, в свою очередь, на дальнейшее протекание моторных импульсов. Таким образом, здесь получается некоторая циклическая связь взаимной обусловленности, могущая быть количественно прослеженной до конца”1.
Н.А. Бернштейн сформулировал принцип ’’равной простоты”: для всякой структурной схемы, которая может выполнять множество различных элементарных процессов, принадлежащих к некоторому многообразию, линии равной простоты соответствуют тем направлениям на многообразии, передвижение по которым не меняет ни структурных принципов, ни принципов функциональной схемы.
Целостность и структурная сложность живого движения, которая была подмечена И. М. Сеченовым и нашла отражение в принципе доминанты А.А. Ухтомского, стала объектом глубокого исследования Н.А. Бернштейна. Его взгляды, основанные на большом экспериментальном материале, были изложены в статье ’’Проблема взаимоотношений локализации и координации”2. Статья, опубликованная в 1935 г. в журнале ’’Архив биологических наук”, сейчас стала уже классической. Эта статья подводит итог первого периода научных исследований Н.А. Бернштейна.
Революционно новым (и, увы, плохо понятым современниками) в этой статье было утверждение, что если приспособительная реакция организма формируется в процессе своего непрерывного сенсорного корригирования, то в центральной нервной системе неизбежно должно существовать в какой-то ’’закодированной” форме предвосхищение требуемого конечного результата реакции — ’’модель потребного будущего”, как ее назвал Н.А. Бернштейн. Основную мысль этой статьи можно сформулировать так: «на основе циклографического анализа тонких особенностей моторики было установлено, что даже самая простая двигательная реакция не вызывается какой-то заранее фиксируемой ’’преформированной” совокупностью возбуждений, что она, напротив, формируется импульсами, которые определяются лишь по ходу становления реакции и зависят:
а) от информации, приносимой по афферентам, о ситуации на данный микроинтервал времени на двигательной периферии;
б) от степени расхождения (т.е. от того, что теперь стало широко обозначаться в физиологической литературе как ’’рассогласование” между этой ситуацией и задачей движения). Формирование двигательной реакции происходит, таким образом, в процессе ее непрерывного сенсорного корригирования, непрерывной, все более точной подгонки под требуемое конечное выражение»3.
1 Бернштейн Н.А. Клинические пути современной биомеханики // Сборник трудов Государственного института усовершенствования врачей им. В.И. Ленина в Казани. 1929. Т. 1. С. 249—270.
2 Бернштейн Н.А. Проблема взаимоотношений локализации и координации // Арх. биол. наук. 1935. Т. 38. N 1. С. 1—34. См. также: Бернштейн Н.А. Очерки по физиологии движений и физиологии активности. М.: Медицина, 1966. С. 39—78.
3 Бассин Ф.В. О подлинном значении нейрофизиологических концепций Н.А. Бернштейна // Вопр. философии. 1967. N 11. С. 69.
Координация — деятельность, обеспечивающая движению его целостность и структурное единство, — базируется главным образом не на особенностях процессов в одиночных невронах, а на определенной организации совместного действия последних. Организация же не может не быть отображена в анатомическом плане в виде определенной локализации. Но, как подчеркивает Н.А. Бернштейн, не следует смешивать локализацию с топикой.
В этой работе уже четко сформулированы идеи сенсорных коррекций (обратной связи) и рефлекторного кольца, сменившие традиционное представление о разомкнутой рефлекторной дуге, — идеи, предвосхитившие появление кибернетики. Бернштейном проложен путь от сеченовского ’’контроля движений чувством”1 к кибернетике.
Большой заслугой Н.А. Бернштейна является установление им того, что движение направляется ’’моделью потребного будущего”. Им было показано, с помощью каких средств двигательная задача реализуется в виде необходимого периферического результата. Соответствие двигательной задачи и реального движения рабочей точки при неоднозначности пути достижения этого соответствия, вариабельности условий реализации, непредвиденных помехах достигается поступлением информации об уже достигнутом и сопоставлением этой информации с моделью потребного будущего. В основу координирования двигательных актов Бернштейн положил принцип сенсорных коррекций, получивший признание в физиологии движений.
Н.А. Бернштейн одним из первых начал рассматривать управление движением как реализацию некоторой программы, хранящейся в центральной нервной системе в закодированном виде. Органическая слитность движений, их целостность в пространственно-временной реализации — веский аргумент наличия в центральной нервной системе ’’точных формул движений или энграмм последних”. И далее Бернштейн продолжает: ”Мы можем утверждать, что в тот момент, когда движение началось, в ЦНС имеется в наличности уже вся совокупность энграмм, необходимых для доведения этого движения до конца. Существование таких энграмм доказывается, впрочем, уже самим фактом существования двигательных навыков и автоматизированных движений”2. Н.А. Бернштейн пишет о моторном образе, проекте движения: ”... в высшем центральном органе необходимо должно существовать точное отображение того, что далее будет иметь место на периферии”3.