5.2. Роль обратной связи и ее механизмы в процессе самоконтроля действий

5.2. Роль обратной связи и ее механизмы в процессе самоконтроля действий

Авторы, рассматривающие роль «обратной связи», считают, что она нужна:

1) для получения сведений о начале, законченности или незаконченности действий;

2) для корректирования действий по ходу их выполнения при вмешательстве посторонних факторов (помех);

3) для приобретения опыта выполнения действий (научения).

Однако эти общие положения требуют конкретизации с учетом разных видов «обратной связи».

Различают внешнюю и внутреннюю «обратную связь». Первая служит в большей степени для контроля за результатом действия, вторая — скорее для контроля за характером действия, за тем, как оно осуществляется по силовым, временны?м и пространственным параметрам движений. В качестве внешней обратной связи у человека выступают не только зрительные, звуковые, тактильные сигналы, но и вербальная информация, получаемая от других лиц.

В соответствии с этим делением возникли представления о внешнем и внутреннем контурах управления (Л. В. Чхаидзе [1965]).

Внешнее кольцо управления частично находится вне тела человека (получение зрительной и слуховой обратной связи с помощью дистантных органов чувств), поэтому ряд авторов (Т. Рач [1960]; А. А. Гидиков [1965]) относят его к путям с открытым концом. Это контур управления, замкнутый только функционально. Внутреннее кольцо полностью находится внутри организма и может считаться замкнутым контуром не только функционально, но и морфологически.

На первых стадиях овладения двигательным действием главную нагрузку несет внешний контур (зрительный контроль). По мере овладения действием повышается роль внутреннего контура управления, и в ряде случаев он обеспечивает даже более точное выполнение действия, чем внешний контур. С другой стороны, имеются данные (Р. Линкольн [Lincoln, 1956]), что на первых этапах упражнения (5–6 попыток) лучший эффект достигается благодаря кинестетической информации, в последующем же лучший эффект дает словесная информация. Поэтому можно полагать, что роль играет не столько то, используется ли внешний или внутренний контур самоконтроля, сколько то, каков вид канала, по которому поступает информация. Например, В. Е. Бушурова [1959] показала, что выключение из контроля осязания более всего сказывается на регулировании усилий, выключение слуха — на регулировании темпа движений, выключение зрения — на регулировании направления и пути движения.

Л. В. Чхаидзе считал, что внешнее и внутреннее регулирующие кольца принципиально отличаются друг от друга: внешнее кольцо осуществляет контроль за смысловой частью двигательного действия, а внутреннее кольцо — за синергическими автоматизмами. Автор обосновывал это тем, что проприорецепторы не связаны непосредственно с сознанием. Данное утверждение автора вызывает удивление: как же тогда человек осуществляет так называемые дозированные движения, в которых он на основе проприорецептивных сигналов управляет движениями по заданным усилиям, амплитуде и времени? Очевидно, автор ошибочно отождествлял осознавание (ощущение) движений и участие в последующем воспроизведении этих движений внутримышечных и межмышечных синергий (координаций), которое, действительно, происходит без вмешательства сознания человека.

Н. А. Бернштейн указал на слабость этих представлений в предисловии к книге Л. В. Чхаидзе [1970]. Автор предисловия писал, что резкое разграничение между собой внешнего и внутреннего контуров управления ничем не оправдано, так как центральных аппаратов, выполняющих действительные функции управления и координации, достигают уже переработанные сенсорные синтезы, в которых срастаются между собой обработанные в низовых ядрах сигналы от всевозможных видов периферических рецепторов. Эта точка зрения Н. А. Бернштейна созвучна представлениям П. К. Анохина об афферентном синтезе.

Аппарат сличения. Важное место в кольцевом управлении произвольными действиями принадлежит аппарату сличения («акцептору действия» по П. К. Анохину). Значение этого аппарата (механизма) состоит в следующем:

1. Устанавливается сходство того, что есть, с тем, что должно быть. Определяя на основании этого сравнения меру выполнения запрограммированного действия, данный аппарат вырабатывает, в результате, «побудительную импульсацию» (по Н. А. Бернштейну) или «санкционирующую афферентацию» (по П. К. Анохину), т. е. дает сигнал к переводу задающей программы на новый этап, протекающий в следующий микроэлемент времени, приводя тем самым либо к остановке действия (если результат достигнут и рассогласование между sw (soll wert ), тем, что должно быть, и iw (ist wert ), тем, что есть, — отсутствует), либо к продолжению (если программа еще не выполнена, но осуществляется по плану), либо (при наличии рассогласования между sw и iw ) к коррекции выполняемого действия.

2. Поскольку, по Н. А. Бернштейну, проприорецепция не дает информации о скорости движения и ускорении, механизм сличения выполняет и эту функцию, т. е. работает как математическое устройство. На основании сравнения того, что было, и того, что есть, высчитывается скорость движения, а при повторении процесса сличения — и ускорение. Естественно, все это происходит без участия сознания человека, так что осознается лишь конечный результат — временнбя характеристика движения.

Отсюда следует: несмотря на то, что человек ориентируется при управлении и регуляции движений на выходные параметры работы аппарата сличения, сам процесс сличения, равно как и обработка информации, осуществляется без осознавания человеком этого механизма. На долю сознательного самоконтроля выпадает лишь оценка результатов сличения (есть рассогласование или нет) и внесение коррекций в программу действия.

Вообще, надо полагать, механизм сличения сложен, по крайней мере сложнее, чем сопоставление iw и sw по теории Н. А. Бернштейна. Во-первых, происходит сличение того, что есть, с тем, что было. Во-вторых, сопоставляется то, что есть, с тем, что должно быть. В-третьих, необходим механизм, который сравнивал бы информацию о результатах действия, поступающую по внешнему и внутреннему контурам регулирования (рис. 5.2). В-четвертых, поскольку аппараты сличения, как предполагают некоторые ученые, могут иметься на всех вертикальных уровнях регуляции движений, вероятно сопоставление результатов сличений на этих соподчиненных уровнях.

Рис. 5.2. Схема этапов сличения информации

Говоря о механизме сличения, не следует думать, что он всегда выдает безошибочные команды для управления и всегда фиксирует любые отклонения от заданных параметров действия. Это особенно нужно учитывать, когда сличение производится самим человеком, сознательно. Коррекция происходит только при больших отклонениях от величины заданного параметра. Это отчетливо проявляется при изучении точности воспроизведения амплитуд движений: если величина отклонений параметра меньше дифференциального порога, человек не различает изменений этого параметра и не корректирует движения.

Эффективность работы аппарата сличения определяется не только величиной отклонения параметра от заданного уровня, но и лимитом времени, необходимого для установления тождества или различия сигналов.

Существенно и то, что поступающие с периферии (от рецепторов) сигналы в процессе их переработки в центральных нервных аппаратах искажаются и в аппарат сличения поступают сигналы, не соответствующие iw. В результате, объективно работая без ошибки, аппарат сличения посылает в задающий аппарат неверную информацию, вследствие чего на выходе всей системы управления, т. е. при осуществлении дозированного движения, возникают ошибки. Чтобы понять, как это происходит, рассмотрим реальный пример с воспроизведением человеком амплитуды движения (рис. 5.3).

Рис. 5.3. Схема, показывающая причину возникновения ошибок при воспроизведении движений заданной амплитуды

Предположим, что человек совершает сгибание руки в локтевом суставе на 20 угловых градусов. Соответствующее этому движению сокращение мышц (1) посылает с проприорецепторов (2) в чувствительные двигательные центры (3) сигнал, соответствующий сгибанию руки на 20 градусов. Этот сигнал без существенных искажений поступает в аппарат оценивания (5). И здесь происходит самое важное. В зависимости от соотношения нервных процессов (превалирования возбуждения или торможения) поступивший сигнал либо недооценивается, либо переоценивается и в таком виде поступает в аппарат сличения (4), становясь эталоном для последующего воспроизведения (в рассматриваемом случае он превращается из 20 градусов в 23 градуса). Теперь, чтобы аппарат сличения выдал сигнал об отсутствии рассогласования, т. е. команду на прекращение воспроизведения, человек должен совершить движение с амплитудой, равной именно 23 градусам. Как только сигнал, идущий от проприорецепторов при воспроизводящем движении, станет равным эталону, в аппарате сличения возникнет сигнал об отсутствии рассогласования между запрограммированным и реальным движением. Получив этот сигнал, программирующий аппарат (6) пошлет тормозной сигнал к прекращению движения (7). В результате человек вместо 20 градусов воспроизведет движение, равное 23 градусам.