Двигательные программы

Основным элементом любого целенаправленного движения является формирование двигательных программ. Двигательную, или центральную, программу рассматривают как заготовленный набор базовых двигательных команд. Также в нее входит набор готовых корректирующих подпрограмм, обеспечивающих реализацию движения с учетом текущих афферентных сигналов от рецепторов тела и информации, поступающей от других отделов ЦНС.

Зарождение побуждения к движению (рис. 12) связано с активностью подкорковых и корковых мотивационных зон. Мотивации определяют общую стратегию движения. Каждый конкретный двигательный акт рассматривается как шаг к удовлетворению мотивации, т.е. решает определенную промежуточную задачу. Мотивация определяет цель движения и его программу в зависимости от полученной организмом сенсорной информации.

Тактика движения, или двигательная команда, определяет, как будет осуществляться требуемое запрограммированное движение, т.е. в какой последовательности будут поступать к мышцам нервные команды.

Двигательная программа может быть реализована различными способами. В простейшем случае ЦНС посылает к мышцам заранее сформированную последовательность команд, не подвергающуюся во время реализации движения никакой коррекции. В этом случае осуществляется так называемая разомкнутая система управления. Подобное управление используется при осуществлении быстрых «баллистических» движений.

Чаще всего ход осуществления движения сравнивается с его планом на основе сигналов от многочисленных рецепторов, и в реализуемую программу вносятся нужные коррекции. Это замкнутая система управления с обратными связями. Специальные нервные образования, названные Н.А. Бернштейном аппаратами сравнения, получая афферентные импульсы от органов зрения, рецепторов мышечно-суставного аппарата и других рецепторов, сопоставляют заданную программу с реальными результатами ее выполнения. Если есть расхождения между фактическим и требуемым действием, то в аппаратах сравнения возникают сигналы об ошибках – импульсы рассогласования. Соответственно этим импульсам в систему, управляющую движением, вносятся необходимые поправки – сенсорные коррекции. В результате этого в процессе выполнения движения можно сохранить его основные черты, целесообразность, несмотря на изменение условий его осуществления.

Вносить сенсорные коррекции возможно лишь при достаточной длительности и небольшой скорости движений, когда нервные центры успевают получать сигналы о результатах движений и посылать исправленные команды. Однако в связи с невысокой скоростью проведения нервных импульсов коррекция быстрых и кратковременных движений может запаздывать. Поэтому во многих случаях целесообразно реагировать не на отклонение от плана движения, а на само внешнее возмущение еще до того, как оно успело вызвать отклонение. Такое управление называют управлением по возмущению.

Другим способом уменьшения влияния опаздывания поправок в движение является антиципация, т.е. упреждение, или предвосхищение. Во многих случаях ЦНС способна предусмотреть в двигательной программе появление возмущений еще до их возникновения, особенно если эти возмущения связаны с собственными действиями человека. Например, если у человека, держащего на вытянутой руке две тяжелые книги, другой человек неожиданно снимет одну книгу, то рука резко подпрыгнет вверх. Если же книгу снимет сам держащий ее человек другой рукой, то рука, на которой находились книги, останется почти неподвижной.