Формула шага

Николай Александрович начал анализ с того, что стал вычерчивать эти слагающие в отдельности за весь цикл акта ходьбы человека, для всех центров тяжести каждого звена конечности, и выяснил, что полученные при этом кривые никогда не бывают гладкими или примитивными, а насыщены многими, очень закономерными изломами, которыми, кстати сказать, пренебрегли В. Брауне и О. Фишер. Строго логично он обосновал, что все эти изломы (как он их называл — «волны») бывают трех типов: спонтанно-иннервационные, т. е. отражающие непосредственные инициативные импульсы центральной нервной системы, реактивные — являющиеся отражением механических сил, разыгрывающиеся на периферии, и реактивно-иннервационные, которые суть проявление центральных ответов на все, что происходит на периферии.

Но ведь таким центральным ответом должна быть как раз та самая «сенсорная коррекция», о которой говорил Сеченов, и вот почему.

Вся деятельность центральных аппаратов, управляющих движениями, должна сводиться к тому, чтобы создавать на периферии то или иное протекание физических усилий, которые прокладываются к центрам тяжести отдельных звеньев конечностей. Если «волны» усилий, отнесенные Николаем Александровичем к первой группе, возникли при таком положении звеньев, когда только и могли иметь место инициативные силовые импульсы (например, в фазах отталкивания ноги от опоры), а вторые — лишь разыгрываться на периферии (что было очень тонко и остроумно им доказано), то третьи, наиболее интересные, возникали в такие моменты, когда движение более всего нуждалось в коррекции (например, в фазах начала переноса ноги и т. д.). Впоследствии это было подтверждено В. С. Гурфинкелем с помощью непосредственного анализа деятельности мышечных групп, приводящих в движение звенья конечностей.

Таким образом, уже в начале тридцатых годов Н. А. Бернштейн вплотную подходит к фундаменту теории цикличности управления движениями. И если в вопросе о необходимости непрерывной сенсорной коррекции он пока только фактами подтверждал гипотезу И. М. Сеченова, то в дальнейшем уже выступает совершенно самостоятельно.

Следующим важным вопросом, который он решил, была связь между мышечным напряжением и результирующим движением. О том, что между мышечным напряжением и результирующим движением нет прямой связи, а существует какая-то иная, мог догадаться еще О. Фишер. Но Н. А. Бернштейн пошел дальше. Он сделал попытку разработать дифференциальное уравнение хотя бы примитивного движения. Результаты были неожиданными. Выяснилось, что не только нельзя говорить о прямой зависимости, но, более того, мышечное напряжение и результирующее движение оказались взаимосвязанными, т. е. воздействующими друг на друга. Это было математическое доказательство цикличности управления движениями. В 1935 году Н. А. Бернштейн публикует эти данные в «Архиве биологических наук», и эту дату, очевидно, нужно считать началом его публикации по теории управления движениями.

* * *

Судя по его рассказам, еще в начале своей работы Н. А. Бернштейн задумывался над тем, что наиболее интересные факты, связанные с изучением вопроса об управлении движениями у человека, можно получить лишь тогда, когда эти движения выполняются в условиях максимальных нервно-мышечных напряжений, а таковые чаще всего бывают в спорте. Поэтому он еще в 1925 году сделал первые попытки наладить связь с Московским институтом физкультуры. Однако тогда эти попытки оказались неудачными. Лишь осенью 1934 года приступил к работе в Центральном научно-исследовательском институте физкультуры. Именно здесь удалось сделать то, к чему он стремился много лет: Бернштейн добился четкого изложения общей теории координации движений человека в целом.

Три звена кинематической цепи — так можно при первом приближении представить руку человека — скреплены между собой суставами, имеющими не менее двух, а плечевой даже трех осей вращения. Поскольку для определения степеней свободы последнего звена (в данном случае кисти) количество этих осей суммируется, то получается, что она имеет как минимум семь степеней свободы, т. е. может перемещаться по семи независимым траекториям. Это только одна кисть, но у человека их две, не считая пальцев, их подвижности.

Если суммировать все возможные степени свободы конечных звеньев рук и ног и учесть подвижность суставов корпуса, то получается, что звенья тела человека обладают совершенно невообразимым объемом движений, который выражается трехзначным числом. Вещь, пока немыслимая при изготовлении механизмов. Экскаватор, например, имеет четыре степени свободы, да и то за каждой из них следит машинист. Самые сложные манипуляторы, работающие в «горячих лабораториях», все же лишь приближенно имитируют работу человеческих рук.

Как же справляется нервная система с таким обилием всевозможных траекторий движений, как использует их в ходе самого движения, что же, наконец, есть координация движений, если учесть такое кинематическое богатство конечностей человека? Вот вопрос, на который следовало дать ответ до разработки даже поверхностной теории управления движениями человека.

Работая над материалом, накопленным при исследовании бега выдающихся спортсменов, Николай Александрович и получил ответ на этот вопрос.

Прежде всего следует отметить одну важную деталь, свойственную движениям, выполняемым сложными кинематическими цепями. Речь идет о реактивных силах и вызываемых ими движениях. Обилие этих сил и было отмечено при первом рассмотрении бега братьев Знаменских и Жюля Лядумега.

Еще в 1928 году Н. А. Бернштейн обнаружил, что в структуре движения человека, например при ходьбе, можно проследить усилия, которые никак не связаны с непосредственной деятельностью центральной нервной системы, и разыгрываются эти усилия только на периферии, как результат реакции одного звена на движения взаимосвязанных с ним соседних. Подобные усилия и вызываемые ими движения, разумеется, не могут быть случайными или пассивными.

Анализируя материалы по бегу братьев Знаменских и Жюля Лядумега, Н. А. Бернштейн был поражен не только обилием подобных реактивных «образований» в структуре бега этих спортсменов, но и закономерным распределением «переливов» реактивных усилий по всей системе ног.

Последующее изучение этого явления в целом и особенно изучение онтогенеза моторики ходьбы, бега ребенка и подростка, проведенные под руководством Николая Александровича его сотрудником Т. С. Поповой, привели еще к одному важному открытию. Оказалось, что описанные выше реактивные усилия почти отсутствуют при начальном освоении движений и появляются в структуре навыка по мере его освоения. А на том уровне, который можно признать как завершающий этот процесс, они играют важнейшую роль, облегчая выполнение движения и принимая на себя большую часть энергетических затрат.

Иными словами, использование реактивных сил — важнейший показатель не только координированности движения, но и степени его освоения (или в связи с патологическими расстройствами утраты движения). Но здесь начинается уже иная область. Точно так же, как методика исследований, разработанная Н. А. Бернштейном в начале двадцатых годов, применялась для решения самых различных вопросов, так и теперь теория, выведенная с помощью огромного экспериментального материала, собранного по этой методике, могла находить различное приложение в практике.

Было выведено основное определение, данное Н. А. Бернштейном понятию «координация движений». Мы приведем его здесь полностью, поскольку оно имеет первостепенное значение для понимания его взглядов на управление движениями в целом:

«Очевидно, мы вправе назвать кинематическую цепь управляемой только в том случае, если в состоянии назначить определенные, желательные для нас, траектории (и скорости) движения для каждого из элементов цепи и заставить эти элементы двигаться по назначенным им путям. А для этого нужно, чтобы мы всегда располагали реальными средствами для связывания избыточных степеней свободы таковой цели, т. е. так или иначе имели в повиновении всю совокупность сил, которые возникают и разыгрываются при движении цепи. В этом преодолении избыточных степеней свободы движущегося органа, т. е. в превращении последнего в управляемую систему, как раз и заключается основная задача координации движений».

Мы обращаем внимание на слова «так или иначе имели в повиновении всю совокупность сил, которые возникают и разыгрываются при движении цепи», так как эти силы в основном и являются реактивными. После этого становится понятным важный практический вывод о трех ступенях освоения биомеханической структуры движений.

Первая — погашение всех излишних, кроме минимально необходимых, степеней свободы звеньев, с тем чтобы реактивные силы не мешали движению.

Вторая — их нейтрализация, сочетающаяся с небольшим высвобождением степеней свободы.

Третья — когда реактивные силы используются для образования самой структуры движения, а степени свободы раскрепощены до максимума.

Этот вывод имеет большое значение в повседневной работе не только педагога по физическому воспитанию и тренера по спорту, но и любого лица, работающего в области становления двигательного навыка.

Таково открытие, сделанное Н. А. Бернштейном при анализе бега выдающихся спортсменов его времени.

Но этим, естественно, его работа в Центральном научно-исследовательском институте физкультуры и спорта не ограничилась.

„Третья ступень освоения“

Николай Александрович Бернштейн почти всегда был окружен молодыми, закаленными, «рукастыми» и «ногастыми» людьми. Они задавали ученому множество вопросов, письменных и устных, на которые требовался немедленный ответ.

Причина этого крылась в том, что в тридцатые годы создавалась советская наука о физическом воспитании и спорте.

Бернштейн проработал в Центральном научно-исследовательском институте, пожалуй, дольше, чем где-либо в другом месте,— с 1934 по 1949 год, если не считать трехлетнего перерыва, вызванного эвакуацией в годы войны.

Немедленно вслед за исследованиями бега стали изучаться прыжки и другие виды спортивных движений. Вокруг Н. А. Бернштейна образовался круг исследователей.

Чисто спортивного, физкультурного опыта у этой молодежи, группировавшейся вокруг Бернштейна, более или менее доставало. Но как обобщить, как изложить на бумаге еще не ясные пока закономерности, мало кто знал. Здесь нужна была помощь опытного, широко образованного, чувствующего самые тонкие детали вопроса ученого.

С самого начала работы в институте он взял курс на то, чтобы провести биомеханический анализ максимально возможного числа спортивных движений, с тем чтобы выявить общие закономерности.

Снова началось накопление материала.

Выше мы рассказывали, как это делалось при изучении бега братьев Знаменских и Жюля Лядумега. С некоторыми изменениями подобным образом были изучены многие другие виды спорта. Пусть не все исследования оказались удачными, но в ходе работы воспитались кадры, составляющие ныне гордость нашей науки.

А. Д. Новиков, который, может быть, меньше других занимался чисто экспериментальной работой, быстро уловив принципы управления движениями, ввел их в общую теорию физического воспитания, которая была и остается первым наиболее обоснованным руководством в этой области.

Н. Г. Озолин вместе с Н. Г. Садчиковым провели большое исследование по легкой атлетике, начав с самого близкого для себя вида спорта — прыжка с шестом. Хотя их подстерегали большие экспериментальные трудности — в заключительной части движение идет в нескольких плоскостях,— но даже изучение разбега и отталкивания позволило накопить столько материала, что его можно было положить в основу некоторых чисто практических рекомендаций. В результате за два года планка для прыжков с шестом была «поднята» почти на метр.

Этот же исследователь, ныне профессор Н. Г. Озолин, вместе с одним из авторов этой книги — Л. В. Чхаидзе задался простым, казалось бы, вопросом: как лучше делать отталкивание при выполнении второго шага в тройном прыжке — мягко или «с акцентом»? Какой вариант даст наибольший толчок?

Киносъемка на это ответить не могла. Практический путь решения вопроса был очевиден: «Включай циклографическую аппаратуру». Ее, разумеется, включили. Несколько записей разных вариантов отталкивания, трехнедельная обработка материалов — и ответ готов: «Целесообразнее прыгать так, чтобы толчковая нога перед последним отталкиванием не приземлялась мягко и осторожно, а, напротив, делала подобное приземление резко, с акцентом, переходя в задний толчок, тогда он будет на 25—30% сильнее».

Рекомендации были опубликованы и приняты. Результат общеизвестен: через пару лет Щербаков побил мировой рекорд в тройном прыжке.

М. И. Укран (ныне профессор) и А. С. Шавес накопили столько данных при изучении гимнастических упражнений, что их пришлось издать отдельной книгой в 1950 году. В настоящее время собранные ими материалы входят в большинство учебников по гимнастике.

Чрезвычайно трудно циклическим путем заснять различные виды плавания. Н. А. Бутович нашел пути, которые помогли свести на нет искажения от рефракции света в воде, и сделал циклографические исследования разных стилей плавания.

Д. Д. Донской, ныне один из ведущих биомехаников страны, снимал тем же методом различные виды ходьбы на лыжах. Обработка и анализ накопленных данных позволили сделать ряд важных выводов, которые в дальнейшем были использованы в тренировках спортсменов.

Е. Г. Котельникова еще в 1939 году провела анализ техники педалирования, который до появления тензометрической методики был единственным теоретическим разбором работы ног велосипедиста.

Некоторые, тогда совсем молодые, исследователи настолько увлеклись методикой анализа спортивных движений, что остались верны ей на всю жизнь, непрерывно совершенствуя детали анализа, делая эту методику доступной для повседневного пользования. К их числу следует отнести в первую очередь М. С. Шакирзянова, ныне доцента Рижского института физкультуры, который так много поработал над циклографической методикой, что смог применять ее при дневном освещении.

Надвигающаяся угроза второй мировой войны требовала решения и некоторых практических вопросов, связанных с обороной. Здесь можно назвать работы Л. С. Осипова по анализу укола штыком, И. И. Алиханова по метанию гранаты. Сам Н. А. Бернштейн проводит исследование разных типов военного шага.

Уже после войны, в 1947 году, циклографическая аппаратура поднимается на вершину Казбека (Л. Чхаидзе) для изучения ходьбы альпиниста. Этой работой непосредственно руководит Н. А. Бернштейн.

Следует отметить, что с Николаем Александровичем работали не только спортсмены и тренеры. К нему обращались и многие ученые из смежных областей. Много лет сотрудничал с ним крупнейший спортивный физиолог нашего времени В. С. Фарфель. Создатель динамической анатомии М. Ф. Иваницкий использовал в своих работах многие материалы Николая Александровича. Сотрудничали с ним нейрохирурги (В. С. Гуринкель), математики (М. С. Цейтлин, И. М. Гельфанд и др.) и психологи (А. Р. Лурия). Вообще же редкое научное совещание (или конференция) тех лет, на котором рассматривались бы вопросы физического воспитания и спорта, обходилось без содержательного выступления Николая Александровича.

О том, как Николай Александрович работал с начинающими учеными, свидетельствует и опыт одного из авторов этой книги.

В середине тридцатых годов Л. Чхаидзе, работавший тогда спортивным судьей, заинтересовался, какова физическая нагрузка футболиста.

Любой человек, видевший футбольную игру, сразу скажет, что физическая нагрузка футболиста складывается в основном из двух элементов — перемещений игрока по полю и ударов по мячу. Вопрос о перемещениях игрока по полю решается просто: веди карандашом на плане линию, соответствующую всем его движениям (ходьбе или бегу), измеряй ее и переводи потом по масштабу в метры. Большой ошибки тут не допустишь. А что делать с ударами? Как здесь подсчитать затраченную футболистом энергию?

За решением он обратился в Грузинский научно-исследовательский институт физкультуры. Там работали тогда в основном врачи и физиологи, и никто техникой спорта не занимался. Поэтому неудивительно, что Л. Чхаидзе там приняли, как говорится, с распростертыми объятиями — как-никак нашелся человек и для этой области! И заставили целиком переключиться на нее, введя в штат института.

Но это еще не означало решения поставленной задачи. Нужно было искать методику всего анализа в целом. Вот тут впервые Л. Чхаидзе узнал о Н. А. Бернштейне. Видя, с каким трудом новичок пытается разобраться в новых для него вопросах, сотрудник того же института В. М. Дьячков, ныне профессор Московского института физкультуры, обратил внимание Чхаидзе на книгу «Общая биомеханика».

(Через много лет в одной из бесед Н. А. Бернштейн говорил, что им, как он считает, создано три большие работы — «Общая биомеханика», «Исследования по биодинамике локомоций» и «О построении движений», правда, написано это было все еще до появления «Физиологии активности».)

С точки зрения общей биомеханики задача Л. Чхаидзе сводилась, в сущности, к одному — определению ускорений звеньев ноги футболистов при выполнении ударов по мячу. Для этого было достаточно установить, как и насколько за определенные отрезки времени смещались эти звенья относительно какой-нибудь точки, принятой за начало системы координат; нужна была предварительная съемка изучаемого движения, так называемая кинограмма.

В тридцатых годах тбилисское «Динамо» тренировал врач А. А. Соколов, очень культурный и образованный человек, много сделавший для грузинского футбола. Желая изучить технику одного из лучших игроков команды — Б. Пайчадзе, он сделал несколько кинограмм, одна из которых попала в руки Л. Чхаидзе. Отпечатав ряд последовательных кадров и осуществив простейший анализ, Чхаидзе послал результаты исследований Николаю Александровичу Бернштейну.

Это было в конце декабря 1939 года. И уже в начале января 1940 года прибыл ответ. Осторожно и приблизительно рассчитанные данные были подвергнуты подробному анализу.

Бернштейн приглашал Чхаидзе в Москву, с тем чтобы повторить все записи настоящей циклографической методикой.

Конечно, таким приглашением трудно было не воспользоваться. Правда, встреча смогла состояться лишь осенью.

Представьте себе типичного, очень красивого русского интеллигента, в самом лучшем смысле этого слова, с бородкой, почти лишенной в то время седины, с прямыми, гладко зачесанными назад волосами, с быстрыми и точными движениями и доброй улыбкой.

Речь негромкая, однако мысль настолько продумана, что каждое слово звучит убедительно. Когда он задумывался, то делал какое-то неуловимое движение глазными мышцами так, что белки глаз открывались почти полностью. И тут же веки опускались. Затем следовал ответ на поставленный вопрос.

В Москве был проведен целый ряд циклозаписей ударов по мячу футболистов разной спортивной подготовки, в том числе одного из лучших игроков тех лет Ивана Кузьменко, который впоследствии вместе с другими игроками киевского «Динамо» был расстрелян фашистами. Обработка циклоснимков была завершена накануне войны.

К чему же привели эти исследования? Был получен очень важный и принципиальный теоретический вывод (некоторые в шутку называют его «парадоксом Чхаидзе»). Оказывается,— и это действительно не только для удара футболиста, но и для всех баллистических движений человека,— что за какие-то сотые доли секунды до соприкосновения с ударяемым предметом, в данном случае с мячом, ускорение стопы сменяется торможением. Это, конечно, не означает, что нога останавливается. Если бы это было так, то удара вообще не последовало бы или произошел бы так называемый удар с оттяжкой. Нет, нога продолжает свое движение, как говорится, по инерции, но не ускоряется, а тормозится. Для чего же нужно это торможение?

Долго ломали голову над этим столь странным явлением, пока не нашли довольно простого объяснения. Дело в том, что для осуществления наиболее сильного удара игроку выгодно увеличивать массу ударяющей конечности, поэтому он торможением ноги сковывает коленный и в особенности голеностопный суставы. Тогда в ударе начинает принимать участие не только масса стопы, но и всей ноги в целом. Она становится как бы единым рычагом, а не той мягкой кинематической цепью, которой удобно лишь осуществлять замах, а отнюдь не удар.

Кроме того, в момент соприкосновения с мячом такой рычаг не амортизирует, следовательно, нет опасности травмы.

Здесь очень интересными оказались два факта: во-первых, футболисты не имели об этом никакого представления (боксеры, например, знают, что руку перед ударом нужно тормозить, и специально отрабатывают «сковывание» ее), а во-вторых, выяснилось, что когда это жесткое торможение вторгается как нечто чуждое в тончайшие движения перемещающейся к мячу ноге, то в некоторых случаях, увы, довольно частых, сбивает стопу с намеченной траектории. Не здесь ли причины столь неожиданных мазков и неудачных ударов?

Физиология активности

В самые тяжелые для Москвы октябрьские дни 1941 года Николай Александрович был эвакуирован в Ташкент. Вернулся в 1943-м. Было трудно и голодно, но уже в это время он приступает к работе, которая была завершена к концу войны и вышла в свет в 1947 году — «О построении движений». Эта книга принесла ему Государственную премию. Нужно отметить, что одной из организаций, выдвинувших эту работу на соискание премии, был Научно-исследовательский институт физкультуры и спорта.

Результатом всей многолетней работы в области изучения движений было избрание его в члены-корреспонденты Академии медицинских наук.

Этот труд предугадывал многое из того, что теперь считается вполне очевидным: кольцевой принцип управления, иерархия управляющих систем и т. д.

За прошедшие двадцать с лишним лет наука ушла вперед и многое из того, что в то время было неизвестным, разъяснилось и внесло свои поправки. Выяснилось, например, что разделение структуры движений по уровням управления оказывается более трудным, чем это предполагал Николай Александрович. Но главное — кольцевой принцип и иерархичность построения уровней движения остается в силе, и в этом основная ценность труда «О построении движений».

2 июня 1948 года Бернштейн писал одному из своих учеников:

«Ну вот и на нашей улице дошло до большого праздника, поистине. Понимаете, как теперь изменится недоверчивое, недоброжелательное отношение к физиологии движений всех тех, кто не хотел или не мог вникнуть поглубже, а так, понаслышке, относился свысока? «Ну, ваша там механика, механицизм, бернштейновские штучки» и т. п. Теперь воздух очистится и останутся на трибуне только дельные, серьезные противники, с научной аргументацией, с которыми приятно будет диспутировать...»

Сарказм, так явственно звучавший в этих строчках, был не случаен. Не так уж часты случаи, когда с самого начала исследования, прокладывающие путь по не изученным еще областям, встречают только всеобщее признание, только овации и лавры. Чаще всего исследователю приходится сталкиваться с оппонентами. В острых дискуссиях доказывать правоту своей позиции. Настоящая, серьезная дискуссия помогает оттачивать собственные аргументы, видеть слабые стороны своей работы и находить пути для устранения сомнений. Без дискуссии, без столкновения мнений не может быть движения науки, человеческого знания вперед. Но это в том случае, если дискуссия деловая, аргументированная, спокойная и принципиальная...

В тридцатых годах удобной формой «дискуссии» для некоторых лиц было обвинение противника в «механицизме». В отношении Н. А. Бернштейна это тем более легко было сделать, что сама-то наука называлась «биомеханика». А тут еще В. Мейерхольд придал этому слову второе, несвойственное ему значение, введя этот термин как противопоставление теории «переживания», на которой были основаны лучшие достижения и традиции русской актерской школы. Подобное искусственное смещение понятия «биомеханика» из сферы науки в область искусства вызвало, очевидно, протест со стороны людей, работавших в области биомеханики. Во всяком случае, А. В. Луначарский в статье «Новый советский человек», опубликованной в 1924 году, пишет:

«Недавно я встретился с одним молодым ученым, биологом и врачом, который говорил мне, что в действительно культурной стране вряд ли в течение пары недель могли бы продержаться такие вещи, как, например, программа биомеханики в качестве якобы научно обоснованного предмета преподавания для студентов театральных школ. «Это,— говорил он мне,— сумбур, от которого у всякого биолога только волосы дыбом могут встать». «Но,— прибавил он,— под этим сумбуром все же что-то есть здоровое».

Очень многое говорит за то, что собеседником Анатолия Васильевича Луначарского был Николай Александрович Бернштейн.

Все это вместе взятое, по-видимому, и заставило в то время Николая Александровича заменить название науки «биомеханика» на другое, явно несовершенное, но применявшееся до конца пятидесятых годов — «биодинамика».

В конце сороковых — начале пятидесятых годов состоялся ряд дискуссий по различным вопросам биологии, в том числе и по проблемам физиологии. В ходе этих дискуссий подвергся резкой, субъективистской критике ряд направлений в науке, что на определенное время затормозило их развитие.

Павловское учение некоторыми физиологами понималось слишком узко и прямолинейно, а все, что не укладывалось в эти определенные рамки, огульно объявлялось «антипавловским» — читай «антинаучным».

Достаточно сказать, что в число «антипавловцев» попали, например, такие крупные ученые, в свое время сотрудничавшие с великим русским физиологом, как Л. А. Орбели, И. С. Бериташвили. Не обошла «чаша сия» и Н. А. Бернштейна.

Тут нужно учитывать следующее. Николай Александрович действительно не принадлежал к школе ученых, воспитанных Иваном Петровичем Павловым. Если попробовать отыскать логические, исторические корни направления в науке, созданного Бернштейном, то они идут от И. М. Сеченова, через А. А. Ухтомского. Это вполне самостоятельная и, как показывает современное развитие нейрофизиологии и таких молодых наук, как кибернетика, биокибернетика, чрезвычайно перспективная и продуктивная ветвь науки.

Между прочим, уже первые исследования, проведенные Н. А. Бернштейном, его методология, привлечение математического аппарата для решения проблем физиологии — а ныне привлечение математического аппарата для решения проблем биологии дело вполне обычное и нормальное — вызвали положительную оценку Ухтомского. Он прямо, например, сказал, что ни один метод регистрации двигательных реакций организма не дает такой полноты и объективности, как метод циклограмметрический, и ни один прежний метод изучения двигательных реакций не обладает такой наглядностью и точностью, как метод циклограмметрии.

Н. А. Бернштейна, следовательно, было бы неправильно рассматривать как «павловца». Однако разработка ряда фундаментальных теоретических положений проводилась им с позиций, близких в философском отношении к тем, на которых стоял И. П. Павлов. В то же время Н. А. Бернштейн не скрывал своего критического отношения к определенным элементам павловской теории нейродинамики.

До того, как он сформулировал свои взгляды на управление движениями, существовало несколько теорий этого явления. Наиболее распространенной была теория «динамического стереотипа» — цепочки установившихся последовательных рефлексов.

Вот что он писал (уже в 1960 г.) по этому поводу, рецензируя одну из рукописей Л. Чхаидзе:

«Кстати сказать, первично у Павлова — до распространительных толкований — этот термин обозначал только стойкую цепочечную последовательность разных затверженных (отдельных) реакций...»

Но это далеко не все. Если оставить в стороне почти полное отсутствие новейших данных и особенно какого-либо биомеханического анализа явления (чем «чистая» физиология никогда не занималась), то сразу бросается в глаза, что при таком подходе к вопросу вся тренировка превращалась в пассивный процесс повторения движения и центральной нервной системе отводилась роль лишь центрального «собирателя» и «переключателя» рефлексов. Нетрудно видеть, насколько это отличалось от выводов Н. А. Бернштейна, считавшего, что, напротив, центральная нервная система активно строит управление движением, не только непрерывно корригируя его ход — о чем говорил еще Сеченов,— но что, пожалуй, важнее, иерархически организует управление отдельными элементами движения, в зависимости от их механической сложности и психологической важности, отправляя к определенным участкам головного мозга. Все это было доказано не только биомеханическими, анатомическими и физиологическими данными, но и филогенезом — эволюционным развитием центральной нервной системы человека и онтогенезом — развитием отдельных организмов и названо «уровневой теорией управления двигательными навыками». (Между прочим, принцип управления движениями несколькими иерархически соподчиненными кольцами сейчас признается большинством ученых, работающих в этой области. Смысл подобного управления в том, что каждое из колец регулирует известную часть структуры движения, подчиняясь, однако, более высоким — и так до уровня управляющего смысловой частью движения.)

Мы позволили себе процитировать строки из предисловия Н. А. Бернштейна к книге «Координация произвольных движений человека в условиях космического полета», которое были написано в 1965 году, за год до смерти ученого.

«Теория рефлекса (по схеме дуги) считала возможным рассматривать этот механизм как основной кирпич, из монтажа которого с другими подобными следует надеяться построить полную теорию поведения. Эта уверенность в особенности укрепилась после павловского открытия феномена условных замыканий, т. е. весьма гибких переключений рефлекторных дуг безусловных рефлексов. Рефлекс по схеме дуги — это ведь в самой строгой форме модель закона причинности: раздражение и его путь по афферентной полудуге (нервным волокнам, по которым возбуждение передается к центральной нервной системе) — причина; реакция и путь ее следования по эффективным нейронам — ее обязательное следствие. Отсюда вытекало, во-первых, что все преобразование благоприобретенных рефлексов, все накапливаемые в течение жизни условные замыкания целиком определяются теми воздействиями из среды, которые сообщаются мозгу по афферентной полудуге, т. е. что организм фактически идет на поводу у среды и ее воздействий. Во-вторых, это давало повод к формулировкам, которыми широко пользовался И. П. Павлов: жизнь есть взаимодействие организма со средой и притом уравновешивание с этой средой. И то бесспорное обстоятельство, что хотя бы посредством движений организм не просто взаимодействует со средой, а активно воздействует на нее, добиваясь изменения ее в потребном ему отношении; и тот факт, что жизненная динамика только и возможна, когда есть налицо недоуравновешенный остаток, говорят против этих прежних формулировок. Не равновесие со средой и не уравновешивание с ней определяют жизнедеятельность и поведение каждого организма, а та модель потребного ему будущего, которая является двигателем того или другого и повинуясь которой организм, можно сказать, не придает значения тому, приходится ли в направлении к намеченной цели двигаться по течению или против течения. Он движется всю свою жизнь, несмотря ни на какое «течение» в воздействующей на него среде.

Очень характерным в рефлекторной теории пробелом, прямо обусловленным неприятием в расчет вопроса «для чего», является трудность трактовки в ее рамках важнейшей функции — обобщения... Обобщение есть ярко положительный, существенный для индивида комплекс механизмов. Собственно говоря, никакой благоприобретенный (условный) рефлекс при самой тонкой его дифференцировке не обогащает сам по себе жизненного опыта особи, оставаясь чем-то эпизодическим и не включенным ни в какую классификацию, пока не начнет функционировать процесс обобщения. Этот процесс всегда активен: его классифицирующая функция возможна не иначе как при наличии направляющих для классификационного отнесения; а эти направляющие могут найти объяснение своего происхождения только по линии вопроса «для чего»...

В организме есть ранее выработанная информация, своеобразная модель потребного будущего».

Однако в конце сороковых — начале пятидесятых годов теория «динамического стереотипа» казалась доказанной, а потому доступной любому, в то время как для понимания уровневой теории требовалась достаточная подготовка в математике и в механике движений, не говоря уже о смежных дисциплинах.

Поэтому еще в 1948 году Николай Александрович подготовил к печати книгу «Ловкость и ее развитие», в которой попытался популярно изложить весь ход своих размышлений.

Кроме того, он принял участие в составлении учебника по физиологии человека для спортивных вузов под редакцией М. К. Маршака, для которого написал главы о нервно-мышечной физиологии, физиологии центральной нервной системы и, что всего важнее, о координации движений. В составлении этой книги участвовали почти все ведущие физиологи страны.

* * *

В одной из статей, опубликованных журналом «Вопросы философии» в 1965 году («На путях к биологии активности»), Н. А. Бернштейн писал:

«Нашему поколению физиологов и биологов выпало на долю оказаться современниками и участниками бурно совершающегося перелома во взглядах по всему обширному кругу биологических наук... Небезболезненно протекал и протекает на наших глазах этот перелом во взглядах и перемещении центров тяжести научной значимости, свидетелями и участниками которых мы являемся. Новое воспринимается с трудом и в борьбе, как это всегда бывало в истории эволюции научных идей и концепций.»

Эти строки — отголосок той отрицательной роли, которую сыграла в судьбе ученого дискуссия по физиологии, в результате которой Н. А. Бернштейн на несколько лет был выключен из активной научной работы. Он был вынужден уйти из Центрального научно-исследовательского института физкультуры. Подготовленная к печати рукопись фундаментальной работы «Ловкость и ее развитие» «не увидела света». Точно так же, как первая книга Бернштейна «Общая биомеханика» (1926 г.) излагала в популярной, доступной широкому читателю форме основы этой науки, эта книга должна была в столь же доступной форме представить широкому читателю биодинамику локомоций — ветвь науки, разработанную Н. А. Бернштейном и его учениками.

Читатель может обратиться к комплексу журнала «Наука и жизнь» за 1968 год и прочитать в нескольких номерах статью «О происхождении движений» — это одна из сохранившихся глав неизданной рукописи.

По фрагменту можно составить некоторое представление о работе в целом. Глава написана на уровне научно-популярной публицистики сегодняшнего дня.