Какова роль мозжечка в механизмах деятельности организма?
Двигательные акты, с которыми рождается человек, весьма ограничены как по количеству, так и сложностью их координации. Морфологическое и функциональное созревание многих нервных центров и их связей с мышечной системой происходит в результате обучения. Вследствие этого в сложном сплетении с врожденным и индивидуально приобретенными компонентами двигательной деятельности взрослого человека безусловно рефлекторные двигательные рефлексы играют лишь подчиненную роль. Все же более или менее сложные движения относятся к заученным реакций. Они возникают в результате опыта, который приобретается в течение индивидуальной жизни. Итак, двигательные навыки являются индивидуально приобретенными двигательными актами, которые формируются на базе механизма временных связей. Индивидуально приобретенные виды двигательной деятельности характеризуются различной степенью сложности, различными формами включения афферентных и эфферентных функций в условнорефлекторные связи.
Когда идет речь о двигательных навыках, то имеют в виду не простое повторение заученной ранее реакции в ответ на действие условного сигнала, а образование оперантных условных рефлексов (или рефлексов второго рода). Эти рефлексы характеризуются новой формой движений или образованием комбинации с ранее известных элементов нового сложного двигательного акта, которого до сих пор еще не было у данного организма. То есть, через первую и вторую сигнальные системы устанавливаются временные связи между ранее индифферентными для организма (например, спортсмена) раздражителями и последующей деятельностью (сенсорные условные реакции) и вырабатываются новые (ранее отсутствующие в фонде человека) двигательные ответы (оперантные условные реакции ) с соответствующим характером течения не только двигательных, но и вегетативных функций.
При образовании двигательных навыков у человека чрезвычайное значение имеют временные связи высших уровней, которые формируются при воздействиях не только через первую, а и через вторую сигнальную систему (обучение всегда происходит как путем показа, так и словесного объяснения). Формирование двигательных навыков всегда происходит на базе ранее выработанных организмом координаций. Наличие некого устойчивого навыка в некоторых случаях не только способствует, а также препятствует формированию новых навыков. Это наблюдается, в частности, тогда когда структура нового движения связана с переработкой старой привычки. Вот почему при обучении важно сразу формировать правильное движение, потому как переработки устойчиво закрепленных неверных движений требует значительно больших усилий, чем выработка новых «с чистого листа».
В нервной структуре двигательных навыков (актов поведения) условно можно выделить афферентные, программирующие и эфферентные компоненты. Афферентные (анализаторные) компоненты состоят из рецепторов, чувствительных нейронов и популяций афферентных нервных клеток в ЦНС. Все эти элементы обеспечивают афферентный синтез, происходящий при взаимодействии мотивации, памяти, обстановочной и пусковой информации. Афферентный синтез происходит не только перед запуском двигательной деятельности, но и при выполнении самого движения. В этом синтезе в процессе движения важная роль принадлежит сенсорным коррекциям, которые осуществляются благодаря информации, поступающей от мышц и внутренних органов. При этом импульсация с мышц является крайне необходимым условием для висококоординированных движений. Такая информация имеет сигнальное значение и для последующих движений. Внешние сенсорные системы также способствуют созданию в нервной системе соответствующих программ осуществления и коррекции движений. Внешние анализаторы имеют особенно большое значение для информации об изменениях в окружающей среде. Они сигнализируют как о необходимости начать движение, так и о необходимости его изменения или коррекции. Афферентный синтез является основой для принятия решения и программирования следующих действий как перед началом действия, так и в процессе ее выполнения.
Программирования движений, то есть центральный компонент навыки, характеризуется разным уровнем сложности в зависимости от сложности самого движения и степени новизны. Если движения осуществлялись ранее многократно и привычка уже хорошо усвоена, то многократное программирование даже сложных движений обеспечивается легко. При новых же движениях, например, при спортивных играх, процесс программирования значительно сложнее. Это обусловлено, во-первых, необходимостью действовать быстро (параллельно с изменениями ситуации) и, во-вторых, каждый раз делать планирование в каком-то новом варианте, поскольку движения тел не однообразны и выполняются при разных положениях тела.
Эффекторных компонент в движениях осуществляется в соответствии с программированием эффекторами (чаще это мышцы) в зависимости от их функциональных возможностей и состояния вегетативных органов, обеспечивающих деятельность эффекторов.
Поскольку двигательная деятельность человека характеризуется большой вариативностью, значительная часть моторных актов новой структуры осуществляется путем экстраполяции, чем и обеспечивается перенос навыков. Экстраполяция при регуляции моторных функций организма является способностью нервной системы на основании имеющегося опыта адекватно решать новые двигательные задачи.
Какая же непосредственная роль в этих процессах мозжечка?
Основное значение мозжечка заключается в дополнении и коррекции деятельности других двигательных центров. Он отвечает за:
- Регуляцию позы и мышечного тонуса.
- Исправление (при необходимости) медленных целенаправленных движений по ходу их выполнения и координации этих движений с рефлексами поддержания позы.
- Правильное выполнение быстрых целенаправленных движений, команда к которым поступает от головного мозга. Постоянное поступление обратной афферентации позволяет мозжечку достаточно быстро исправлять отклонения от необходимого комплекса возбуждений.
Афферентная импульсация поступает в полушарий мозжечка от всех участков коры больших полушарий. В состав этих цереброцеребральних трактов входит 20 млн. волокон. Информация о замысле движения, которая передается к двигательным системам, превращается в полушариях мозжечка и его зубчатом ядре в программу движения, которая направляется в двигательные участки коры. После этого становится возможным осуществление движения. Далее мозжечок поддерживает только такие движения, другие тормозит.
Изображенные на рисунке связи используются преимущественно для генерации и осуществления быстрых баллистических целенаправленных движений. Такие движения происходят настолько быстро, что управлять ими через соматосенсорные обратные связи невозможно.
