Сенсомоторное взаимодействие и система внутреннего представления человека : Исследования в наземных условиях и невесомости

• Автор: Липшиц, Марк Иосифович
• Шифр специальности: 01.02.08
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 44 с. : ил.; 20х14 см

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Изучение центральных механизмов регуляции позы и движений представляет собой задачу исключительной сложности из-за комплексного характера системы, в которой совместное функционирование, взаимодействие подсистем на разных уровнях управления подчинено единой цели - формированию исполнительных команд к мышцам, обеспечивающим выполнение движения. На принципиальные трудности управления двигательным аппаратом как системой с большим числом степеней свободы обратил внимание Бернштейн [1947], который заложил основы современной физиологии движений на основе синтеза биомеханики и нейрофизиологии. В области сенсомоторики можно выделить две основные части: первую - достаточно хорошо изученную и связанную с рецепторами, рефлекторными дугами, нисходящими влияниями от разных супраспинальных структур [Liddell and Sherington, 1924; Магнус, 1962], и вторую, которая представляет собой систему внутреннего представления тела и окружающего пространства [Гурфинкель и Левик, 1979, Hildreth and Hollerbach, 1987; Soechting and Flanders, 1991]. В нашем понимании это некая неизвестная пока внутренняя система, в которой центральная нервная система (ЦНС) кодирует информацию о положении и перемещении как внешних объектов, так и тела самого человека и отдельНь^вгё' йеньейг.'Ёе формирование и функционирование не связано с информацией, поступающей от какого-то одного или нескольких видов рецепторов, а основано на целом ряде специфических свойств ЦНС, перцептивных и мнестических механизмах.
На уровне отдельных рецепторов и эффекторов используемые системы координат достаточно хорошо изучены и описаны. Так, например, глаз измеряет изменения в интенсивности света и цвета, которые затем пространственно кодируются в

расположен в голове, сила тяжести, действующая на вытянутую конечность, позволяет воспринимать вертикальное направление в системе координат с центром на руке, а зрительные ориентиры окружающей среды (стены, падающие объекты и т.д.) могут использоваться для определения вертикали в ретинооптических координатах. В принципе, постоянное направление силы тяжести может быть использовано для увязки этих различных систем отсчета (Howard, 1982).
Вопрос формирования системы внутреннего представления является одним из ключевых вопросов понимания сенсомоторного обеспечения движений, поэтому нам представлялось очень важным, наряду с изучением различных рефлекторных реакций и их изменений в космическом полете, изучать также и состояние системы внутреннего представления человека, обеспечивающей его взаимодействие с внешним пространством. Таким образом, исследуя функционирование системы управления движениями в невесомости, мы ожидали получить новые данные о фундаментальных механизмах, лежэщих в основе сенсомоторного обеспечения позы и движений.
С другой стороны развитие космических исследований и создание долговременных орбитальных станций выявило определенную тенденцию в изменении деятельности членов экипажа. В их работе значительную часть времени будет составлять управление оборудованием, расположенным на поверхности космической станции, на мобильных космических объектах, дистанционное управление оборудованием и инструментами, предназначенными для различных технологических операций. Для создания таких систем управления необходимо точное понимание того, каким образом невесомость влияет на работу ЦНС как с точки зрения восприятия сенсорных сигналов, их внутренней обработки и интеграции, так и в связи с реализацией двигательных действий человека, то есть понимание, так называемого, сенсомоторного управления при операторской деятельности.
Изучение того, как построена система регуляции позы и движений и система внутреннего представления человека, интересно и важно как с точки зрения понимания фундаментальных свойств ЦНС, так и для создания новых технических систем управления движениями, так как ЦНС обладает целым рядом качеств, недостижимых в современных технических системах. Это сложность выполняемых функций, большие адаптационные возможности и многие другие. В медицине понимание этих фундаментальных свойств поможет в диагностировании различных заболеваний нервной системы человека, которые часто наиболее выразительно проявляют себя в различных нарушениях устойчивости и двигательной активности, и в оценке эффективности различных терапевтических средств.