1625915635-92a031038627ac3eac2957c3e668e3ef (843953), страница 44

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 44)

В такихслучаях более адекватной является стратегия, свойственная правому полу¬шарию, основанная на использовании всей содержащейся в изображенииинформации.Трудности в реализации левополушарной стратегии в этих условияхусугубляются еще и тем обстоятельством, что левое полушарие обладаетнедостаточными «способностями» к точной оценке отдельных элементовизображения.

Об этом свидетельствуют также исследования, согласно ко¬торым оценка длины и ориентации линий, кривизны дуг, величины угловнарушается прежде всего при поражениях правого полушария.Иная картина отмечается в случаях, когда большая часть изображенияудалена, но сохранен наиболее значимый, информативный его участок. Вподобных ситуациях более адекватным является способ опознания, осно¬ванный на анализе наиболее значимых фрагментов изображения — страте¬гия, используемая левым полушарием.В процессе узнавания неполных изображений участвуют структуры какправого, так и левого полушарий, причем степень участия каждого из нихзависит от особенностей предъявляемых изображений, и в первую очередьот того, содержит ли изображение наиболее значимые информативныеэлементы. При наличии этих элементов преобладающая роль принадлежитлевому полушарию; при их удалении преимущественную роль в процессеопознания играет правое полушарие.3.2.6.

Координация движенийТермин «координация» происходит от латинского coordinatio — взаимо¬упорядочение. Под координацией движений понимают процессы согла¬сования активности мышц тела, направленные на успешное выполнениедвигательной задачи.Для ЦНС объектом управления является опорно-двигательный аппарат.Своеобразие скелетно-мышечной системы заключается в том, что она со¬стоит из большого числа звеньев, подвижно соединенных в суставах, допу¬скающих поворот одного звена относительно другого. Суставы позволяютзвеньям поворачиваться относительно одной, двух или трех осей, т. е.

об¬ладать одной, двумя или тремя степенями свободы. Чтобы в трехмерномпространстве достичь любой заданной точки (в пределах длины конечно160сти), достаточно иметь двухзвенную конечность с двумя степенями свобо¬ды в проксимальном суставе (плечо) и одной степенью свободы в дистальном (локтевой). На самом деле конечности имеют большее число звеньеви степеней свободы. Поэтому, если бы мы захотели решить геометриче¬скую задачу о том, как должны изменяться углы в суставах, для того чтобырабочая точка конечности переместилась из одного заданного положенияв пространстве в другое, мы обнаружили бы, что эта задача имеет беско¬нечное множество решений.

Чтобы кинематическая цепь совершала нуж¬ное движение, необходимо исключить тс степени свободы, которые дляданного движения являются избыточными. Этого можно достичь двумяспособами: 1) зафиксировать избыточные степени свободы путем одновре¬менной активации антагонистических групп мышц (коактивация); 2) свя¬зать движения в разных суставах определенными соотношениями, умень¬шив, таким образом, число независимых переменных, с которыми должнаиметь дело ЦНС. Такие устойчивые сочетания одновременных движений внескольких суставах, направленных на достижение единой цели, получилиназвание синергии.Весьма своеобразны и «двигатели», используемые в живом организме.Скелетные мышцы представляют собой эластомеры с нелинейной зависи¬мостью развиваемой силы от частоты активации.

При этом развитие силыавтоматически сопровождается изменениями упругости и вязкости мыш¬цы. Кроме того, напряжение мышцы зависит от ее длины (угол в суставе)и скорости удлинения или укорочения. Сложность управления движения¬ми в суставах при помощи мышц усугубляется еще и тем, что на каждуюстепень свободы, как правило, приходится больше одной пары мышц.При этом многие мышцы являются двухсуставными, т.е.

действуют не наодин, а на два сустава. Поэтому, например, сгибание пальцев руки невоз¬можно без одновременной активации разгибателей кисти, препятствую¬щих действию сгибателей пальцев в лучезапястном сочленении.Формы участия мышц в осуществлении двигательных актов весьмамногообразны. Анатомическая классификация мышц (например, сгибате¬ли и разгибатели, синергисты и антагонисты) не всегда соответствуют ихфункциональной роли в движениях. Так, некоторые двухсуставные мыш¬цы в одном суставе осуществляют сгибание, а в другом — разгибание. Ан¬тагонист может возбуждаться одновременно с агонистом для обеспеченияточности движения, и его участие помогает выполнять двигательную зада¬чу.

В связи с этим, учитывая функциональный аспект координации, вкаждом конкретном двигательном акте целесообразно выделить основнуюмышцу (основной двигатель), вспомогательные мышцы (синергисты), ан¬тагонисты и стабилизаторы (мышцы, фиксирующие, не участвующие вдвижении суставы). Роль мышц не ограничивается генерацией силы. Ан¬тагонисты и стабилизаторы часто функционируют в режиме растяженияпод нагрузкой, который используется для плавного торможения движе¬ний, амортизации толчков.На конечный результат движения влияют не только силы, развиваемыемышцами, но и силы немышечного происхождения. К ним относятсясилы инерции, создаваемые массами звеньев тела, вовлекаемых в движе¬ние, а также силы реакции, возникающие в кинематических цепях присмешении любого из звеньев. Движение смещает различные звенья телаотносительно друг друга и меняет конфигурацию тела, а следовательно,по ходу движения изменяются моменты упомянутых сил.

Вследствие из¬менения суставных углов меняются и моменты мышечных сил. На ходДвижения влияет и масса звеньев тела; моменты сил тоже изменяются в161процессе движения из-за изменения ориентации звеньев относительновектора силы тяжести. В практической деятельности человек вступает вовзаимодействие с предметами внешнего мира — различными инструмента¬ми, перемещаемыми грузами и др., и ему приходится преодолевать силытяжести, упругости, трения, инерции, возникающие в процессе этоговзаимодействия. Необходимо также нейтрализовать действие непредви¬денных помех движению, которые могут возникать во внешней среде, иоперативно исправлять допущенные в ходе реализации движения ошибки.Немышечные силы вмешиваются в процесс движения и делают необходи¬мым непрерывное согласование с ними деятельности мышечного аппара¬та.

Так, например, при исполнении на фортепиано одной и той же музы¬кальной фразы в медленном, среднем и быстром темпе мышечная состав¬ляющая движения существенно различается.В связи с перечисленными особенностями скелетно-мышечной систе¬мы и условиями ее взаимодействия с внешним миром, управление движе¬ниями оказывается немыслимым без решения задачи согласования актив¬ности большого числа мышц.Характер этого согласования зависит от двигательной задачи. Так, еслинужно взять стакан с водой, то для формирования такого движения ЦНСдолжна располагать информацией о положении стакана относительно телаи о исходном положении руки.

Однако, поскольку мы хотим, чтобы этодвижение было успешным, кисть заранее раскрылась на величину, соот¬ветствующую размеру стакана, чтобы сгибатели пальцев сжимали стакан ссилой, достаточной для предотвращения проскальзывания, чтобы прило¬женная сила была достаточной для плавного подъема, но не вызывала рез¬кого отрыва, чтобы ориентация стакана в кисти после захвата все времябыла вертикальной, т.е. чтобы реализация движения соответствовала дви¬гательной задаче, то необходимы не только данные о пространственныхсоотношениях, но и разные сведения о свойствах объекта манипулирова¬ния.

Многие из этих сведений не могут быть получены в ходе самого дви¬жения посредством обратных связей, а должны быть заложены в програм¬му предстоящего движения на этапе его планирования. Предполагают, чтодвигательная память содержит обобщенные классы двигательных про¬грамм, из числа которых в соответствии с двигательной задачей выбирает¬ся нужная. Эта программа модифицируется применительно к конкретнойситуации: однотипные движения могут выполняться быстрее или медлен¬нее, с большей или меньшей амплитудой. Одна и та же программа можетбыть реализована разными наборами мышц, уровень планирования дви¬жения и уровень его исполнения не совпадают, иначе говоря, системауправления движениями является многоуровневой.

Действительно, произ¬вольное пространственно ориентированное движение планируется в тер¬минах трехмерного эвклидового пространства: вверх—вниз, вперед—назад,вправо—влево. Для выполнения этого плана необходимо перевести плани¬руемые линейные перемещения в соответствующие угловые переменные(изменения суставных углов), определить, какие мышечные моменты не¬обходимы для этих угловых перемещений, и, наконец, сформировать дви¬гательные команды, которые вызовут активацию мышц, дающую необхо¬димые значения моментов.В планировании, преобразовании и исполнении двигательной програм¬мы участвуют различные структуры нервной системы, организованные поиерархическому принципу.

Двигательная программа может быть реализо¬вана различными способами. В простейшем случае ЦНС посылает заранеесформированную последовательность команд к мышцам, не подвергающу162Jюся во время реализации никакой коррекции. В этом случае говорят о ра¬зомкнутой системе управления. Такой способ управления используется приосуществлении быстрых, так называемых баллистических, движений.Чаще всего ход осуществления движения сравнивается с его планом наоснове сигналов, поступающих от многочисленных рецепторов, и в реали¬зуемую программу вносятся необходимые коррекции — это замкнутая сис¬тема управления с обратными связями. Однако и такое управление имеетсвои недостатки. Вследствие относительно малой скорости проведениясигналов, значительных задержек в центральном звене обратной связи ивремени, необходимых для развития усилия мышцей после прихода акти¬вирующей посылки, коррекция движения по сигналу обратной связи мо¬жет запаздывать.

Характеристики

Список файлов книги