Рефлекторное кольцо бернштейна кратко и понятно
Обновлено: 08.07.2024
- МЕХАНИЗМЫ ОРГАНИЗАЦИИ ДВИЖЕНИЙ ПО Н. А. БЕРНШТЕИНУ.
- ПРИНЦИП СЕНСОРНОЙ КОРРЕКЦИИ, СХЕМА РЕФЛЕКТОРНОГО КОЛЬЦА, - ТЕОРИЯ УРОВНЕЙ.
В этой и следующей лекции вы познакомитесь с концепцией выдающегося советского ученого Н. А. Бернштейна. У нас есть целый ряд оснований обратиться к этой концепции.
В трудах Н. А. Бернштейна нашла блестящую разработку проблема механизмов организации движений и действий человека. Занимаясь этой проблемой, Н. А. Бернштейн обнаружил себя как очень психологично мыслящий физиолог (что бывает крайне редко), в результате его теория и выявленные им механизмы оказались органически, сочетающимися с теорией деятельности; они позволят углубить наши представления об операционально-технических аспектах деятельности.
Н. А. Бернштейн выступил в научной литературе как страстный защитник принципа активности — одного из тех принципов, на которых, как вы уже знаете, покоится психологическая теория деятельности. Мы разберем его идеи, высказанные в порядке защиты и развития этого принципа. Наконец, теория Н.А. Бернштейна окажется нам чрезвычайно-полезной при обсуждении так называемой психофизической проблемы (лекция 13), где речь пойдет, в/частности, о возможностях и ограничениях физиологического объяснения в психологии.
Николай Александрович Бернштейн .(1896— 1966) по образованию был врач-невропатолог, и в этом качестве он работал в госпиталях во время гражданской и Великой Отечественной войн. Но наиболее плодотворной оказалась его работа как экспериментатора и теоретика в целом ряде научных областей—физиологии, психофизиологии, биологии, кибернетике.
Это был человек очень разносторонних талантов: он увлекался математикой, музыкой, лингвистикой, инженерным делом. Однако все свои знания и способности он сконцентрировал на решении главной проблемы своей жизни - изучении движений животных и человека. Так, математические знания позволили ему стать основоположником современной биомеханики, в частности биомеханики спорта. Практика врача-невропатолога снабдила его огромным фактическим материалом, касающимся расстройств движений при различных заболеваниях л травмах центральной нервной системы. Занятия, музыкой дали возможность подвергнуть тончайшему анализу движения пианиста и скрипача: он экспериментировал в том числе и на себе, наблюдая за прогрессом собственной фортепианной техники. Инженерные знания и навыки помогли Н. А. Бернштейну усовершенствовать методы регистрации движений — он создал ряд новых, техник регистрации сложных движений. Наконец, лингвистические интересы, несомненно, сказались на стиле, которым написаны его научные труды: тексты Н. А. Бернштейна — одни из. самых поэтичных образцов научной литературы. Его язык отличается сжатостью, четкостью и в то же время необыкновенной живостью и образностью. Конечно, все эти качества языка отражали и качества его мышления.
Cхемы саморегулирующихся устройств (в дальнейшем для краткости мы будем обозначать этот термин первыми буквами— СУ).
Все системы, саморегулирующиеся по какому-либо параметру, постоянному или переменному, обязаны, как минимум, содержать в своем составе следующие элементы:
1) эффектор(мотор), работа которого подлежит регулированию по данному параметру;
2) задающий элемент, вносящий тем или другим путем в систему требуемое значение регулируемого параметра;
3) рецептор, воспринимающий фактические текущие значения параметра и сигнализирующий о них каким-либо способом в прибор сличения;
4) прибор сличения, воспринимающий расхождение фактического и требуемого значений с его величиной и знаком;
5) устройство, перешифровывающее данные прибора сличения в коррекционные импульсы, подаваемые по обратной связи на регулятор;
6) регулятор, управляющий по данному параметру функционированиемэффектора.
Вся система образует, таким образом, замкнутый контур взаимодействий.
Для значений регулируемого параметра очень удобными представляются краткие термины, применяемые немецкими авторами. Требуемоезначение будет в последующем тексте обозначатьсяSw (от немецкого Sollwert), фактическое значение—Iw (Istwert), расхождениемежду тем и другим, воспринимаемое элементом 4, точнее говоря, избыток или недостатокIw надSw (Iw — Sw) — символомDw.
В примере, приводимомWiener по идее его партнера Rosenbluth, координационное управление жестом взятия видимого предмета со стола рассматривается как непрерывная оценка уменьшения того куска пути, какой еще остается пройти кисти руки до намеченного предмета. При всей правомерности обозначения места предмета какSw, текущего положения кисти— какIw, а планомерно убывающего расстояния между ними— как переменнойDw = (Iw-Sw) Бернштейн поясн яет здесь же, что и выше, и в дальнейшем рассматрива ет координационный процесс в микроинтервалах пути и времени. Поэтому им рассматрива ется весь непрерывный запланированный путь как переменныйSw, а какIw — фактически текущие координаты органа, совершающего движение . В связи с этимDw в настоящем контексте— это пороговомалые отклонения, корригируемые более или менее исправнопо ходу движения . Примером их могут служить отклонения линии, проводимой от руки карандашом или острием планиметра, от начерченной линии, которую требуется обвести. В нашем смысле, следовательно, Dw есть не планомерно убывающая макродистанция, а колеблющаяся, то возникающая, то погашаемая с тем или иным успехом малая величина переменного знака и направления.
Центральным командным постом всей кольцевой системы СУ является, конечно, ее задающий элемент 2. По характеру задаваемого имSw все мыслимые виды СУ разделяются на два больших класса: СУ с фиксированным, постоянным значением Sw (так называемые стабилизирующие системы) и СУ с меняющимися по тому или другому принципу значениямиSw (следящие системы). Закон хода изменений задаваемогоSw принято именовать программой функционирования СУ. Смена последовательных этапов реализации программ может быть скачкообразной или непрерывной и являться в разных случаях функцией времени, пути рабочей точки мотора— эффектора, промежуточного результативного этапа и т.д. В наиболее сложных и гибких системах могут переключаться, сменяя одна другую, и сами программы.
З.П. – задающий прибор, в нем заложена программа, характе
Схема кольца Бернштейна
Построение движений по принципу рефлекторной дуги и рефлекторного кольца (схема рефлекторного кольца по БЕРНШТЕЙНУ Н.А.).
По схеме дуги совершаются жестко запрограммированные, элементарные кратковременные акты, которые не нуждаются в коррекциях. Это движения типа коленного рефлекса, мигания и т. п. Обратная афферентация в них теряет свое значение, и определяющую роль приобретает внешний пусковой сигнал. Для большинства же движений необходимо функционирование кольца.
Разберем функционирование кольца управления на примере какого-нибудь реального движения.
Предположим, гимнаст работает на кольцах. Вся комбинация целиком содержится в его двигательной программе. В соответствии с программой ему нужно в какой-то момент сделать стойку на руках (кстати, труднейший элемент!).
Итак, в прибор сличения поступают и образ движения, и информация от всех рецепторов о реализованном движении.
Рефлекторное кольцо — совокупность структур нервной системы, участвующих в осуществлении рефлекса и обратной передаче информации о характере и силе рефлекторного действия в центральной нервной системе.
Содержание
История
Другим аспектом истории развития концепции рефлекторного кольца можно назвать исследования К. Бернара , который предполагал, что организм является саморегулируемой системой и изучали механизмы его управления при взаимодействии со средой [3] . Одним из первых основой такой регуляции считал рефлекторную деятельность ЦНС, а именно — спинного мозга, Э. Ф. В. Пфлюгер, а головного мозга — К. Бернар , И. М. Сеченов и Э. Г. Вебер [4] . Отметим, что сам по себе термин"рефлекторное кольцо" для живого организма едва ли можно считать удачным. Всегда после действия в живом организме остаётся послеследовые (адаптационные) изменения в том или ином объёме. Поэтому логично было бы поместить внутрь прямой ветки кольца так называемый "элемент адаптации". Как пример, можно привести так называемую "мышечную память", которая в первом приближении может ассоциироваться с изменением структуры и расположения "двигательных или моторных бляшек" в месте "соединения нерва и мышечной субстанции". Данные исследования достаточно хорошо описаны ещё в 1956 году ( Проблемы функциональной морфологии двигательного аппарата, статья " Изменение костно-мышечной системы и моторной иннервации скелетных мышц под влиянием различных условий деятельности, автор проф. А.К. Ковешников, институт им П.Ф. Лесгафта, г. Ленинград.) и незнание данных исследований Бернштейном Н.А. и Анохином П.К. не является положительной стороной научной деятельности указанных авторов.
Схема строения
Рефлекторное кольцо включает в себя:
- Рефлекторная дуга
- обратную афферентацию от эффекторного органа в центральную нервную систему [5] .
Принципиальным отличием рефлекторного кольца от дуги является как раз наличие обратной афферентации, то есть обратной связи между эффектором и нервным центром [1] . Информация об исполненном эффектором действии сравнивается с запрограммированной в акцепторе результата действия — нервном центре [1] . Если рефлекторное кольцо достигает цели и исполненное действие совпадает с закодированной моделью, эта временная функциональная система распадается. Это совпадает с учением А. А. Ухтомского о доминанте, как временном соединении нервных центров для определённого достижения [1] . Поэтому рефлекторное кольцо действует не по принципу стимул—реакция, как рефлекторная дуга, а по принципу кольцевого взаимодействия среды и организма.
Стоит отметить, что при исполнении некоторых простейших рефлексов кольцо не нужно и они происходят на уровне дуги (болевые и оборонительные) [6] .
Кибернетика
Принцип рефлекторного кольца применим в кибернетике. Если И. П. Павлов сравнивал рефлекторную дугу с телефонной станцией, рефлекторное кольцо можно сравнить с ЭВМ [1] . Впервые исследовать рефлекторное кольцо с этой точки зрения начал Н. Винер [7] . В СССР в этой области работал Л. М. Веккер [7] .
Читайте также: