Запрограммированные движения

Вы когда-нибудь задумывались, почему пауки способны так быстро передвигать свои восемь ног, демонстрируя отточенную координацию? Им не нужно планировать движения, все, что им нужно - это «включить» ту часть своей нервной системы, которая «запрограммирована» выполнять нужный образец или паттерн движения, нужную последовательность действий. У людей тоже есть такие двигательные паттерны, изначально заложенные в нашей нервной системе. Ползание и ходьба - вот лучшие примеры запрограммированных (автоматических) движений у людей.

Родители обычно не ползают на коленях, чтобы научить этому ребенка. Он интуитивно знает, как это делать, и начинает ползать, как только его нервная система достигает определенного уровня зрелости (при типичном развитии). Но, несмотря на «встроенные» знания о ползании, младенцу все же придется слегка освоить двигательное планирование, когда он начнет учиться этому новому навыку.

*Все движения, используемые нами в течение жизни, можно разделить на рефлекторные, запрограммированные и те, которым мы научились, или двигательные навыки. Примерами рефлекторных движений могут быть тонические реакции, действие которых выражено в первые месяцы жизни ребенка, а потом проявляется только тогда, когда необходим очень быстрый и четко скоординированный ответ (например, когда мы падаем или метаем снаряд). Запрограммированные движения свойственны всем людям на Земле и отличают наши движения от движений других животных; это ходьба, ползание, дотягивание до предмета и т.п. Эти движения осваиваются вне зависимости от образа жизни и окружения конкретного человека. Так называемые «выученные движения» мы осваиваем постепенно, активно обучаясь конкретным навыкам, например езде на велосипеде, танцам, вязанию и т. д. - Прим. науч. ред.

Ходьба тоже запрограммирована, а вот для говорения уже необходимо планирование движений, за исключением тех случаев, когда человек прекрасный оратор, или же когда разговор очень прост. Мозг с адекватной способностью к праксису (то есть с адекватными навыками двигательного планирования) способен организовать говорение одновременно с ходьбой. Тем не менее большинство людей затрудняются завязать сложный, не знакомый им ранее узел и в то же самое время разговаривать о чем-то постороннем, потому что оба действия требуют планирования движений, и мозг не справляется одновременно с осуществлением двух разных двигательных планов.

В первый раз учась садиться в кресло, мы вынуждены планировать, как к нему подойти, повернуться и разместить свое тело на сиденье. Позднее мы уже не задумываемся о процессе, полагаясь на нашу память, которая запомнила двигательные инструкции, описывающие верное выполнение задачи «сесть в кресло». Наблюдая за ребенком, который в 6 месяцев прекрасно сидел, но осваивать двигательные навыки начал с трудом, можно предположить, что с постуральными реакциями и централизованным программированием у него все хорошо, а вот способность к двигательному планированию нарушена.

Большинству детей с диспраксией развития автоматические движения хлопот не доставляют, так как они не предполагают сложной сенсорной интеграции. Напротив, у детей с церебральным параличом или другими серьезными нарушениями двигательных путей в центральной нервной системе будут наблюдаться проблемы с выполнением запрограммированных движений.

Двигательные навыки

Любой из нас владеет «библиотекой» навыков, доступной при малейшей необходимости. Поначалу мы должны планировать свои движения, чтобы освоить тот или иной навык, но потом он приобретает спонтанный, автоматический характер. Учась завязывать шнурки, ребенок должен сосредоточиться на пальцах и шнурках: такая концентрация внимания и есть условие двигательного планирования. После того как движения несколько раз успешно спланированы (шнурок завязан), они «встраиваются» в мозг, превращаясь в навык.

Поначалу мы должны планировать свои движения, чтобы освоить тот или иной навык, но потом он приобретает спонтанный, автоматический характер.

Навык усвоен - и он уже больше не требует планирования или сознательных усилий. Навыки интегрированы в систему работы мозга и спонтанно актуализируются тогда, когда нам нужно. Наглядный пример - игра на фортепьяно. Начинающий напряженно ищет нужную клавишу, а опытный пианист просто не мешает мозгу делать его работу. Многолетнее использование нейронов для музицирования превращает игру на фортепьяно в такой же автоматический навык, как, скажем, ходьба.

В знакомых ситуациях навыки не подразумевают планирования движений, но в непривычной обстановке (например, когда опытный пианист играет на фортепьяно, у которого педали расположены чуть по-другому, или на органе) прежние навыки будут до некоторой степени сопровождаться двигательным планированием. Большинство взрослых умеют застегивать пуговицы автоматически, но вынуждены строить план действий, если попадается слишком большая или причудливая пуговица. Навыки вождения легкового автомобиля придутся не вполне «ко двору» в кабине грузовика-мастодонта, и нам придется планировать движения до тех пор, пока мы не освоимся с габаритами, рулем и педалями грузовика.

Поскольку двигательное планирование является первым шагом в освоении навыков, которыми мы овладеваем в течение жизни, детям с диспраксией обычно навыков недостает. Они вынуждены снова и снова планировать каждую задачу. Им удается наработать некоторые негенерализованные или фрагментарные навыки, но навыки генерализованные, призванные организовать действия в целом, остаются для них недоступными (о негенерализованных навыках см. главу 4). Освоив, наконец, какой-нибудь навык, ребенок с диспраксией успешно его использует лишь в привычной ситуации.

Чтобы освоить новые действия, например одевание, мы прибегаем к двигательному планированию до тех пор, пока это действие не становится навыком, который планирования уже не требует.

Двигательное планирование

Постуральные реакции, автоматические движения и приобретенные или усвоенные двигательные навыки не сильно завязаны на внимании или силе воли: здесь достаточно иметь в голове некую общую цель. Двигательное планирование же, напротив, без внимания невозможно. Сосредоточение позволяет мозгу сообразить, какие сообщения послать мышцам и в какой последовательности.

Младенец «составляет план действий», решив поднять погремушку, засунуть ложку в рот, подползти к двери, до тех пор, пока эти действия не переплавятся в навыки, и план уже будет не нужен. Ребенок постарше планирует движения, одеваясь, рисуя буквы, произнося законченные предложения. Для того чтобы научиться управляться с новым инструментом, даже с мелком для рисования или ножом, требуется двигательное планирование. Взрослому оно нужно, чтобы завязать незнакомый узел, выучить новое танцевальное па или расширить навыки работы с тем или иным инструментом.

В определенном смысле двигательное планирование -наивысшая и самая сложная форма функционирования мозга у детей. Оно основано на сознательном сосредоточении внимания и поэтому тесно связано с ментальными и интеллектуальными функциями. Оно зависит от крайне сложной сенсорной интеграции по всему мозговому стволу и полушариям головного мозга. Мозг командует мышцам, что надо делать, а сенсорные ощущения от тела дают ему возможность посылать мышцам сигналы. Двигательное планирование служит «мостом» между сенсомоторными и когнитивными аспектами функционирования мозга.

В определенном смысле двигательное планирование -это наивысшая и самая сложная форма функционирования мозга у детей.

Понаблюдайте за ребенком, который играет в новую для себя игру «классики» или карабкается на незнакомое дерево. Он сосредоточен на каждом движении и не может отвлечься на что-либо другое. Если что-то его отвлекает, он вынужден остановиться, ибо не может сосредотачивать внимание на двух разных действиях одновременно. Тем не менее если работа мозга организована хорошо, то, чтобы научиться выполнять задачу, ему будет достаточно спланировать ее лишь несколько раз. Он учится быстро и вскоре сможет ловко играть в классики или залезать на дерево. Ему больше не нужно напряженно следить за своими движениями, он уже способен, прыгая или карабкаясь, болтать с друзьями, не соблюдая при этом особой осторожности.

Вот примеры плохого двигательного планирования. Однажды я попросила мою подопечную лечь на скамейку. Она опустила на скамейку верхнюю часть туловища и спросила: «А что мне делать с ногами?» - проблема заключалась в том, что ноги не «сообщили» ей, что делать. Одна молодая женщина, когда ее попросили лечь на стол, вынуждена была сначала залезть на стул, затем встать на стол, и только потом на него легла. Хотя дома она ложилась в кровать, предварительно на нее не вставая, здесь, в ситуации со столом, повторить то же самое она не могла. Пациентка научилась ложиться в кровать, усвоив негенерализованный навык: он не распространялся на выполнение аналогичной, но слегка видоизмененной задачи.

Как-то раз я разговаривала с ребенком, а рядом в это время другой ребенок стучал по подвешенному мячу картонной трубой, держа ее обеими руками. Он только-только научился действовать двумя руками одновременно. «Замолчи! Я занят!» - крикнул он, - ему было необходимо так сильно концентрировать внимание на своих руках, что даже звуки нашего разговора были для него серьезной помехой. Конечно, его просьба была удовлетворена.

Схема тела и двигательное планирование

Для двигательного планирования и двигательных навыков необходима схема тела: сенсорное представление о том, как устроено наше собственное тело и как оно функционирует в качестве целого. Сенсорные импульсы, идущие от тела, должны быть организованы в четкую «картину» или «карту» тела. Мозг обращается к этой внутренней сенсорной картине, чтобы точно управлять движениями. Сенсорный образ хранится в нервной системе, поэтому его можно назвать нейронной моделью тела. Иногда его называют также образом тела. Мы здесь будем использовать термин схема тела. Чтобы разобраться в диспраксии развития, мы сначала должны рассмотреть, каким образом схема тела формируется и как она используется в двигательном планировании.

Нейронная память

В 3-й главе мы обсуждали процесс сохранения сенсорного опыта в группах нейронных взаимосвязей. Каждый раз,когда сигнал нейрона проходит через синапс, структура и химический состав синапса изменяются, благодаря чему в будущем он станет легче передавать этот вид сообщений. Другими словами, повторяющееся использование синапса для конкретной сенсомоторной функции создает нейронную запись этой функции (воспоминание).

У младенца в синапсах хранится всего лишь несколько записей. Он начинает общаться с миром, и его синапсы постепенно «заполняются» сенсомоторной информацией. У нас в мозгу хранятся записи обо всем, что мы знаем: все слова, зрительные образы, все знакомые лица, последовательности цифр, которые мы воспроизводим, все двигательные навыки. Схема тела - это согласованная память обо всех частях тела и всех движениях, которые они выполняют.

Наша схема тела, подобно атласу мира, состоит из «карт» каждой части тела. Двигаясь и делая что-либо, ребенок отправляет на хранение бесчисленные единицы сенсорной информации, подобно путешественникам, зарисовывающим каждый впервые увиденный клочок земли. Чем больше вариантов движения выполняет ребенок, тем точнее будет его «карта». Мозг обращается к схеме тела для планирования движения приблизительно так же, как мы намечаем маршрут по карте. Чем точнее карты, тем легче направлять непривычные движения.

Схема тела содержит нейронные записи обо всех частях тела: об их размере, весе, границах, пространственном расположении относительно друг друга и всех движениях, когда-либо ими выполненных. Кроме того, она включает нейронные образы, связанные с окружающей средой: данные о природе гравитационного поля Земли, о жесткости и гибкости вещей и т. д. Таким образом, мозг узнаёт, с какой скоростью и усилием должна работать каждая мышца, чтобы выполнить задачу, что можно и чего нельзя делать с инструментом, упадем ли мы, переместившись в конкретном направлении, и т. д.

Схему тела можно сравнить с «чувством автомобиля». Освоив управление каким-либо конкретным автомобилем, мы начинаем его «чувствовать»: знаем его габариты, помним, насколько надо повернуть руль, заезжая за угол, и как сильно нажимать на недали тормоза и газа для достижения нужной скорости. Мы накапливаем это знание, наблюдая и чувствуя реакции автомобиля в каждый момент езды. Хороший водитель «вспоминает» эту информацию совершенно автоматически, ему не нужно о ней думать. Неточное «чувство автомобиля» чревато аварией, и ребенок с диспраксией попадает во множество физических «аварий» в силу неадекватности схемы тела.

Мозг обращается к схеме тела для планирования движения приблизительно так же, как мы намечаем маршрут по карте.

Роль тактильных ощущений в схеме тела и двигательном планировании

У большинства детей с диспраксией развития процессы обработки тактильной информации идут со сбоями. Обычно тактильные ощущения у них не подавлены, как происходит, к примеру, при обезболивании десны новокаином.Наоборот, иногда у них наблюдается повышенная чувствительность к прикосновениям, что доставляет им дискомфорт даже в повседневной жизни. Этот вид нарушения рассматривается в главе 7.

Наиболее распространенное нарушение тактильной чувствительности коренится в неточной локализации тактильных стимулов и неспособности определить их значение в связи с пространством. Иными словами, ребенок с трудом различает и определяет объекты, которые к нему прикасаются или которые трогает он сам. Он понимает, что его касаются, но не чувствует, например, к какому именно его пальцу прикоснулись. Он ощущает нечто в своей ладони, но не может определить, пуговица это или монетка.

Почему нарушение тактильной чувствительности столь распространено среди детей с нарушениями сенсорной интеграции? Тактильные ощущения поступают в головной мозг от каждого миллиметра кожи и идут почти во все области мозга. Нарушение почти в любой части мозга, скорее всего, скажется и на тактильной чувствительности, хотя оно может по-разному проявляться у разных детей.

Как подавляются ощущения?

Тактильные ощущения от кожи путешествуют вверх по спинному мозгу к разным уровням мозгового ствола и полушарий. На каждом уровне складывается сенсорная картина, и каждый из них посылает эту информацию на другие уровни. Чем выше уровень, тем детали картины точнее. Лишний «шум» или неподходящая информация отбрасывается, и «сигнал» становится четче. Похожий процесс происходит, когда мы поворачиваем регуляторнастройки радиоприемника, уменьшая помехи и делая звук «чище».

Лишь малая часть тактильных импульсов, попадающих в мозг, доходит до высших уровней мозговых полушарий, достигая нашего сознания. Как правило, мы не осознаем тактильные стимулы, пока не сконцентрируем внимание на той части тела, к которой что-либо прикасается, или же пока стимул не станет достаточно сильным, чтобы привлечь наше внимание. А между тем бесчисленные тактильные ощущения - давление и движение воздуха и одежды, трение, возникающее от соприкосновения с мебелью, и т. д. - поддерживают нашу тактильную систему в активном состоянии. Мы не осознаем большую часть тактильных импульсов, но от этого они не теряют своей значимости. Непрерывный поток сигналов жизненно важен для организованной работы мозга. Исчезни тактильная стимуляция - и мозг быстро «развинтится», дезорганизуется. Как было описано в 4-й главе, сильную дезорганизацию можно наблюдать у детенышей обезьян, лишенных физического общения с матерью, у детей, живущих в закрытых учреждениях, и у взрослых, помещенных в специальные комнаты сенсорной депривации.