Нервная регуляция позы и движений

Нервная регуляция работы скелетных мышц осуществляется двигательными центрами ЦНС. Они должны гарантировать стро­го необходимую степень возбуждения и торможения иннервирую-щих эти мышцы мотонейронов, чтобы возникающие мышечные сокращения обеспечивали только нужное движение — не больше и не меньше. Однако точное выполнение движений возможно толь­ко в случае адекватного исходного положения туловища и ко­нечностей. Нервная регуляция соответствия позы и движения, их правильного сопряжения — одна из важнейших функций двига­тельных центров.

Запрограммированные (автоматические) движения. Орга­низация движений не всегда основана на рефлексах. Например, внешнее дыхание. Такая последовательность движений, поддер­живаемая ЦНС без внешней стимуляции, называется «запрограм­мированной», или автоматической.

После того, как была обнаружена способность ЦНС к такой дея­тельности, быстро получила признание гипотеза, согласно которой движения регулируются в основном программами, а не рефлек­сами, и представление о «программной организации» ЦНС стало общепринятым. Дыхание, ходьба, чесание — все это примеры врожденных программ, к которым в течение жизни индивида до­бавляется множество приобретенных. Среди последних есть спор­тивные или профессиональные навыки (гимнастические движения, печатание и т. п.), становящиеся в результате соответствующей практики почти автоматическими.

Целенаправленные функции и функции позы. Другой важный момент состоит в том, что значительная часть нашей мышечной

деятельности направлена не на осуществление движений во внеш­ней среде, а на принятие и поддержание позы, положения тела в пространстве. Без контроля позы со стороны двигательной сис­темы, человек беспомощно рухнет на землю, как боксер в нокауте.

Кроме того, двигательная система управляет всеми целенаправ­ленными движениями тела во внешнем мире. Они всегда сопро­вождаются работой и реакциями механизмов позы, идет ли речь о подготовке к движению или о коррекции позы во время или после него. Тесная взаимосвязь между функциями позы и целенаправ­ленными функциями — функциональное свойство двигательной системы.

Адаптация двигательной системы к выполнению все более слож­ных задач происходит постепенно. Филогенетическое развитие происходит путем не столько преобразования уже существующих, сколько формирования добавочных регулирующих механизмов для выполнения новых видов деятельности. Параллельно этому повы­шается и специализация отдельных двигательных центров. В ре­зультате центры регуляции двигательной активности не только составляют элементы иерархической системы, но одновременно действуют как партнеры. Рис. 2.22 схематически обобщает функ­ции ЦНС в ходе управления позой и движениями. Слева перечис­лены двигательные центры, справа указан их предполагаемый вклад в результирующий двигательный акт. Следует отметить важ­ную роль во всех этих фазах сенсорных входов.

В спинном мозге сенсорные аффрентные волокна образуют мно­жество связей с мотонейронами, главным образом — через интер­нейроны. От того, какие связи задействованы, зависит активация или торможение определенных движений.

Организм используют нужные программы, не привлекая выс­шие нервные центры к разработке деталей их выполнения.

Высшие двигательные системы включают все супраспинальные центры, участвующие в двигательной регуляции. Функции позы и их координация с целенаправленными движениями контролиру­ются главным образом структурами ствола мозга, а сами целена­правленные движения требуют участия центров еще более высо­ких уровней. Как показывает рис. 2.22, побуждение к действию и стратегия движения формируются в подкорковых мотивационных областях и ассоциативной коре, затем преобразуются в програм­мы движения, те передаются в спинной мозг, а оттуда к скелетным мышцам для реализации.

Как следует из рисунков (2.22 и 2.23), сенсорная информация и двигательная активность тесно взаимосвязаны. Для правильно­го выполнения движений необходимо, чтобы ко всем отвечающим за это структурам в каждый момент времени поступала с перифе­рии информация о положении тела и о ходе реализации состав­ленной программы.

Основные характеристики локомоции, т. е. перемещения чело­века в окружающей среде при помощи координированных движе­ний конечностей, запрограммированы на уровне спинного мозга (R.M. Herman et al. 1976; M.L. Shik, G.N. Orlovsky, 1976).