Поняття про рух та побудову рухів
Питання про те, чи є предметом психології людські рухи та закони їх побудови – дискусійне. Згідно з однією точкою зору, рух – це виключно фізіологічний процес і до психології немає ніякого відношення; згідно з іншою – рух повинна вивчати також і психологія, оскільки він: 1) наскрізь пронизаний психічними явищами: ми його відчуваємо, він цілеспрямований, емоційно забарвлений; 2) є важливою характеристикою поведінки і діяльності, наприклад, гра дитини з предметами, робочі дії людини, міміка.
Традиційно рухи людини розглядалися як виключно механічні реакції на ті чи інші зовнішні впливи або як кінцевий результат, безпосереднє втілення її цілей та намірів. За останні десятиліття уявлення про рухи суттєво збагатились насамперед за рахунок розкриття їх внутрішніх компонентів: виявилося, що за зовнішніми змінами положення кінцівки ховається винятково складна за своєю структурою система різноманітних внутрішніх процесів (зокрема, процеси формування й реалізації наміру, зворотної афферентації, формування й розгортання програми руху).
Загалом рух може бути охарактеризовано в такий спосіб. На зовнішньому (фізичному) рівні рух описується як зміна положення тієї чи іншої ділянки тіла мовою фізичних термінів – з погляду його кінематичних (просторово-часових: переміщення, швидкість) і динамічних (силових: напруга, зусилля) характеристик.
Внутрішній рівень характеристики руху містить у собі нейрофізіологічні та психофізіологічні характеристики. Серед нейрофізіологічних характеристик виділяються характеристики субстрату (мозкові ділянки, нервові шляхи, м’язи) реалізації руху й характеристики процесу його реалізації (електричні, біохімічні зміни). Серед психофізіологічних характеристик розглядаються наступні аспекти руху: мотиваційно-цільові (характеристики суті, мотиву, цілей, плану руху), орієнтаційні (облік факторів навколишнього середовища, просторова впорядкованість руху), виконавчі та регулятивно-виконавчі (побудова рухових операцій, їх взаємозв’язок та корекції у процесі руху), а також моторна пам’ять як основа фіксації зроблених рухів та регуляції тих, що здійснюються.
Названі рівні характеристики руху пов’язані між собою, тому зміни, що відбуваються в одному із них, неминуче впливають і на інші. Для психологічних досліджень наявність цього зв’язку дозволяє, зокрема, використовувати показники зовнішніх (фізичних) та нейрофізіологічних характеристик руху в якості індикатора внутрішніх, психологічних аспектів побудови та реалізації руху.
Уявлення про психофізіологію руху знайшли своє відображення в деяких наукових працях. Одне з найбільш повних уявлень про структуру рухів розроблених Н. А. Бернштейном, полягає в такому.
1. Центральним, системоутворюючим фактором організації рухів є рухова задача; саме вона визначає початок руху, умови, що висуваються стосовного його результату та його закінчення. Характеристика рухової задачі передбачає отримання відповіді на питання «для чого?», тобто якій потребі організму відповідає даний рух, які наміри людини, яка його здійснює. Безпосередньою формою існування рухової задачі є «модель потрібного майбутнього»: уявлення про те, чого ще немає, але що повинно бути; на реалізацію, втілення цієї моделі (усвідомлюваної чи неусвідомлюваної) і скерований рух. Зіставлення моделі потрібного майбутнього з образом існуючої ситуації (того, що повинно бути, з тим, що є) лежить в основі побудови плану руху, тобто попереднього поділу його на етапи: що повинно бути зроблено раніше, а що пізніше.
2. Після того, як поставлена рухова задача та описана ситуація, починає реалізовуватися рухова програма, яка зберігається в мозку. Ця програма являє собою «моторний образ руху», в ньому знаходяться відповіді на питання: що і як робити. Зазвичай рухова програма знаходиться в латентному стані (потенційна можливість руху), але в момент активізації починає розгортатись, переходити в актуальний стан, «оживати» і подавати серії еферентних імпульсів до м’язів. Будь-який рух складається із сукупності таких рухових програм, що зберігаються в пам’яті людини, які можуть бути різного ступеня складності, узагальненості, усвідомлюваності. Такі програми задають конкретний операційний склад рухів: які ділянки тіла будуть змінювати положення, які м’язи будуть скорочуватись і наскільки взаємопов’язаною виявиться їх робота. Як правило, рухова програма задає рух у цілому, його загальний вид.
3. Рух, який починає здійснюватись, є повноцінним та відповідає руховій задачі лише в тому разі, якщо протягом усього його виконання надходить зворотний зв’язок про цей рух: куди він спрямований у кожний конкретний проміжок часу, наскільки він адекватний задачі. Причиною потреби у зворотному зв’язку є відсутність однозначного зв’язку між руховим імпульсом та реально виникаючим рухом (через дію зовнішніх і внутрішніх сил: опору, тертя, натягу та ін., а також через мінімальні відхилення, які постійно виникають під час самого руху, що викликано наявністю в нього, як правило, багатьох ступенів свободи). Тому рух неодмінно повинен бути «чутливим», тобто він повинен відчувати самого себе і за рахунок цього в разі потреби корегуватись. Це свідчить про те, що рух є циклічним процесом, у якому безперервно взаємодіють еферентні (безпосередньо рухові) та аферентні (чутливі) потоки імпульсації; як результат рух набуває таких властивостей, як адекватність задачі, об’єкту, точність, гнучкість.
4. Рух за своєю структурою є багаторівневим, і в його здійсненні значна роль належить «нижчим» рівням його організації, що виступають як передумова для його протікання, як необхідний «фон». До цих рівнів відносяться безумовні рухові рефлекси, тонус м’язів, безумовні тонічні рефлекси і т. ін. Без злагодженої роботи цих рівнів рух як такий неможливий, він не забезпечує розв’язання рухових задач, які стоять перед людиною.
Порушення руху можуть виникати на різних його ланках: у ланці постановки рухової задачі, формуванні моделі майбутнього, потреби та планування руху, у ланці формування, збереження та актуалізації рухових програм; у ланці отримання і переробки зворотної аферентації і внесення відповідних корекцій; на тонічному та безумовно-рефлекторному рівнях.
Безпосередньою причиною порушень руху можуть стати ушкодження або ж збої в роботі різних ділянок периферичної та центральної нервової системи, і перш за все головного мозку.
У нейропсихологічних та психофізіологічних дослідженнях зазначається, що для здійснення руху різні ділянки мозку виконують різні функції, а також різні ланки здійснення руху забезпечуються роботою різних ділянок мозку. Наведемо короткий опис мозкових механізмів руху людини, складений переважно на основі даних досліджень О. Р. Лурія.
Повноцінне здійснення руху включає в себе ряд структурно-функціональних ланок, з кожною із яких пов’язана робота цілком конкретної ділянки мозку:
1) формування та стійкість наміру руху, складання його плану і дотримання послідовності операцій згідно плану; за реалізацію цих функцій відповідають лобні долі мозку, їх конвекситальні (зовнішньо-верхні) відділи, відповідальні за побудову та регулювання складних форм людської діяльності;
2) орієнтація руху в просторі; ця функція здійснюється тім’яно-потиличними відділами мозку, що відповідають, зокрема, за побудову образу простору;
3) орієнтація в ситуації та місці власного руху в даний момент; ця функція забезпечується роботою потиличних відділів мозку, які забезпечують зорове сприймання, та скроневих відділів, які забезпечують слухове сприймання;
4) зворотна проприоцептивна інформація про рух; забезпечується роботою тім’яних відділів мозку, відповідальних за переробку шкірно-кінестетичної інформації;
5) видача імпульсів для реалізації цілісних рухових комплексів (навичок, стереотипів, складних рухів); здійснюється моторною корою (тім’яною, прецентральною, перехідною в лобну), її вторинними відділами, відповідальними за зберігання та розгортання рухових програм, що забезпечують злагодженість окремих операцій всередині руху («кінетичні мелодії»);
6) видача імпульсів для реалізації окремих простих рухів та м’язових скорочень; забезпечується первинними відділами моторної кори, що відповідають за продовження окремих ізольованих рухів;
7) здійснення безумовно-рефлекторних рухових рефлексів (підтримання рівноваги, головний та очний ністагм, реакція обсмикування, хапання та ін.); забезпечується злагодженою роботою підкіркових ділянок мозку, перш за все мозочка та довгастого мозку;
8) регуляція тонусу м’язів; забезпечується роботою медіобазальних (нижньо-внутрішніх) відділів лобних долей, підкіркових вузлів, мозочка та довгастого мозку.
Імпульси про рух, які посилаються різними ділянками головного мозку, ідуть провідними шляхами в спинний мозок, а звідтіля – до м’язів (робочих органів).
Коротко охарактеризуємо рухові провідні шляхи. Еферентні імпульси ідуть двома нервовими шляхами: пірамідному та екстрапірамідному. Пірамідний шлях забезпечує виконання складних довільних рухів. Розпочинається він у моторній зоні кори головного мозку: від «гігантських пірамід» Беца нервові волокна спускаються через внутрішню капсулу і стовбур мозку в спинний мозок, де перемикаються на інший мотонейрон, від якого через передні спинномозкові корінці по нервовому волокну імпульс передається м’язу.
Особливості зв’язку мотонейронів первинних відділів моторної кори з м’язами периферії:
1) перехресність: ліва півкуля іннервує праву сторону тіла, права – ліву (це спричинено перехрещеністю пірамідних шляхів на рівні мозку);
2) перевернутість: нижні ділянки моторної кори іннервують м’язи верхньої частини тіла (голови, шиї, рук), а верхні – нижньої (ніг);
3) соматотопічність: взаємно однозначна відповідність між кожною точкою ділянки кори і чітко визначеним, пов’язаним тільки з нею, м’язом тіла;
4) функціональність: частини тіла, особливо важливі для людини у функціональному відношенні (пальці рук, мовні органи), більш тонко іннервуються, а в їх іннервації задіяні ділянки кори, розміри яких відносно більші ніж у ділянок, що забезпечують менш дрібніші рухи (тулуба, ніг).
Серед екстрапірамідних шляхів головними є ретикулоспинальний та руброспинальний. Ретикулоспинальний шлях передає імпульси від ретикулярної формації стовбура мозку до мотонейронів спинного мозку, бере участь у регуляції тонусу м’язів. Руброспинальний шлях пов’язує два підкіркових рухових центри, які тісно взаємодіють: мозочок та підкіркові вузли, до яких входять бліда куля, хвостате ядро, шкаралупа, – зі спинним мозком і через нього з м’язами, а також забезпечує регуляцію тонусу та здійснення швидких рефлекторних реакцій при взаємодії безпосередніх стимулів минаючи кірковий контроль (підтримка рівноваги, координація частин тіла, мимовільна зміна пози).
Є також і кортико-бульбарний шлях, який проходить від моторної кори (нижніх її ділянок) через внутрішню капсулу до рухових ядер черепно-мозкових нервів, що розташовані у стовбурі; нервові волокна від цих ядер, перехрещуючись, спрямовуються до відповідних м’язів обличчя, гортані, язика, очних яблук, передаючи їм нервові імпульси, що надходять зверху.
Оскільки будь-який повноцінний рух «відчуває себе», то до структури його провідних шляхів входять і аферентні шляхи, які здійснюють зворотний зв’язок від кінестетичних рецепторів. Імпульси від цих рецепторів за допомогою нервових волокон передаються до спинного мозку (входять через задні спинномозкові корінці), а через нього – до головного мозку: до мозочка, таламуса, тім’яної ділянки кори. Особливості співвідношення між сегментами спинного мозку та рецепторами різних ділянок тіла, а також між чутливими нейронами первинних відділів тім’яної кори і ділянками тіла (особливості структури аферентних шляхів) практично повністю збігаються з названими вище особливостями структури еферентних шляхів.
Нейроанатомічною умовою здійснення повноцінних рухів є структурна цілісність усіх перелічених ділянок мозку, нервових волокон та периферичних елементів (робочих органів і рецепторів), а нейрофізіологічною умовою – їх функціональна цілісність (тобто ці субстрати повинні бути не лише анатомічно цілими, але й спроможними до нормального функціонування). Ушкодження будь-якої ділянки мозку чи провідних шляхів спричиняє порушення у здійсненні рухів.