Николай Бернштейн

Николай Александрович Бернштейн (24 октября [5 ноября] 1896, Москва — 16 января 1966, Москва) — советский учёный, физиолог, психофизиолог и биомеханик, создатель нового направления в науке — физиологии активности. Автор фундаментальных трудов по теории построения движений, физиологии спорта и трудовой деятельности, а также концепции «физиологии активности», которая оказала значительное влияние на развитие нейрофизиологии, психологии, кибернетики и эргономики. Член-корреспондент Академии медицинских наук СССР (1946).

Биография

Ранние годы и образование

Николай Бернштейн родился в Москве в семье врача-психиатра Александра Николаевича Бернштейна, известного своими работами в области судебной психиатрии. Его дядя, Юлий Бернштейн, был математиком, а дед, Натан Осипович Бернштейн, — физиологом. С ранних лет Николай проявлял интерес к естественным наукам и математике.

В 1914 году он поступил на медицинский факультет Московского университета, который окончил в 1919 году. Во время учёбы он увлёкся физиологией и биомеханикой, что определило его дальнейшую научную карьеру. В 1920-е годы работал в Центральном институте труда (ЦИТ) под руководством А. К. Гастева, где занимался изучением трудовых движений и их рационализацией.

Научная деятельность

В 1924 году Бернштейн опубликовал свою первую крупную работу «Общая биомеханика», в которой изложил основы нового подхода к анализу движений человека. В 1926 году он защитил докторскую диссертацию на тему «Биомеханика ходьбы». В 1930-е годы он руководил лабораторией биомеханики во Всесоюзном институте экспериментальной медицины (ВИЭМ).

В 1936 году, после разгрома педологии и ряда репрессий в науке, Бернштейн был подвергнут критике за «идеализм» и «отрыв от марксизма». В 1940-е годы он был вынужден оставить руководящие должности, но продолжал научную работу в области физиологии движений. В 1947 году вышла его главная книга «О построении движений», которая была удостоена Сталинской премии (1948).

В 1950 году, во время печально известной «Павловской сессии» Академии наук СССР, Бернштейн был подвергнут ожесточённой критике за «отступление от павловского учения» и фактически отстранён от активной научной работы. Однако он продолжал работать в домашних условиях, занимаясь математическим моделированием движений и проблемами кибернетики.

Последние годы

В 1960-е годы, после частичной реабилитации, Бернштейн вернулся к активной научной деятельности. Он работал в Институте нейрохирургии имени Н. Н. Бурденко и Институте физиологии имени И. П. Павлова. В 1965 году он опубликовал книгу «Очерки по физиологии движений и физиологии активности», в которой подвёл итоги своих многолетних исследований. Умер 16 января 1966 года в Москве.

Научные концепции

Теория построения движений

Центральное место в научном наследии Бернштейна занимает теория построения движений, которая объясняет, как центральная нервная система управляет сложными двигательными актами. Согласно этой теории, любое движение строится на нескольких уровнях регуляции, каждый из которых отвечает за определённые аспекты двигательной активности:

1. Уровень А (руброспинальный) — обеспечивает тонус мышц и поддержание позы.
2. Уровень В (таламопаллидарный) — отвечает за синергии и автоматические движения (например, ходьба).
3. Уровень С (стриарный) — управляет пространственными перемещениями и точностью движений.
4. Уровень D (кортикальный) — отвечает за произвольные, целенаправленные действия.
5. Уровень Е (символический) — высший уровень, связанный с речью, письмом и другими символическими действиями.

Бернштейн ввёл понятие «сенсорные коррекции» — механизм, с помощью которого мозг постоянно корректирует движения на основе обратной связи от органов чувств. Он также сформулировал принцип «кольцевого управления», который предвосхитил идеи кибернетики.

Физиология активности

В 1950-е годы Бернштейн разработал концепцию «физиологии активности», которая противопоставлялась классической рефлекторной теории И. П. Павлова. Он утверждал, что поведение человека не сводится к пассивным реакциям на стимулы, а является активным, целенаправленным процессом. Ключевые положения этой концепции:

• Принцип активности — организм не просто реагирует на внешние раздражители, а активно взаимодействует со средой, ставя перед собой цели.
• Модель потребного будущего — мозг строит вероятностный прогноз будущих событий и на его основе планирует действия.
• Преодоление избыточных степеней свободы — для выполнения точного движения необходимо ограничить множество возможных траекторий, что достигается за счёт координации.

Вклад в кибернетику и теорию управления

Бернштейн одним из первых в СССР осознал значение кибернетики для понимания работы нервной системы. Он разработал математические модели управления движениями, основанные на принципах обратной связи и гомеостаза. Его идеи о «кольцевом управлении» и «сенсорных коррекциях» стали основой для современных теорий моторного контроля и робототехники.

Применение и значение

В спортивной физиологии

Работы Бернштейна легли в основу современной биомеханики спорта. Его методы анализа движений используются для оптимизации техники спортсменов, профилактики травм и разработки тренировочных программ. В частности, его теория построения движений применяется в лёгкой атлетике, гимнастике, плавании и других видах спорта.

В эргономике и трудовой деятельности

Исследования Бернштейна по рационализации трудовых движений нашли применение в эргономике и организации труда. Его работы по биомеханике рабочих операций используются для проектирования рабочих мест, инструментов и оборудования, снижающих утомляемость и повышающих производительность.

В нейрореабилитации

Концепция сенсорных коррекций и уровней построения движений используется в восстановительной медицине для разработки методов реабилитации пациентов с двигательными нарушениями (после инсультов, травм головного мозга, заболеваний опорно-двигательного аппарата). На основе его идей созданы методики кинезиотерапии и эрготерапии.

В робототехнике и искусственном интеллекте

Принципы Бернштейна об управлении движениями с избыточными степенями свободы применяются при создании антропоморфных роботов и протезов. Его идеи о «модели потребного будущего» используются в системах искусственного интеллекта для планирования действий и прогнозирования.

Критика и полемика

Научные взгляды Бернштейна неоднократно подвергались критике, особенно в советский период. Основные претензии заключались в следующем:

• Отход от павловской рефлекторной теории — его концепция «физиологии активности» рассматривалась как «идеалистическая» и «метафизическая», противоречащая официальной доктрине.
• Недостаточная экспериментальная база — некоторые оппоненты утверждали, что его теории основаны на ограниченном количестве экспериментов.
• Сложность математического аппарата — его модели управления движениями были трудны для понимания и применения в клинической практике.

В 1950-е годы, после «Павловской сессии», Бернштейн был фактически отстранён от научной работы, а его книги были изъяты из библиотек. Однако в 1960-е годы его идеи получили признание как в СССР, так и за рубежом, особенно после развития кибернетики и теории управления.

Интересные факты

• Бернштейн был одним из первых учёных, кто использовал киносъёмку для анализа движений человека. Он создал специальные установки для регистрации движений, которые позволяли получать точные количественные данные.
• В 1930-е годы он разработал методику «циклографии» — регистрации движений с помощью светящихся точек, закреплённых на теле человека.
• Его книга «О построении движений» была переведена на многие языки и до сих пор считается классическим трудом в области биомеханики.
• В честь Бернштейна назван кратер на обратной стороне Луны.

Источники

• Бернштейн Н. А. О построении движений. — М.: Медгиз, 1947.
• Бернштейн Н. А. Очерки по физиологии движений и физиологии активности. — М.: Медицина, 1966.
• Бернштейн Н. А. Общая биомеханика. — М.: Изд-во ЦИТ, 1924.
• Гурфинкель В. С., Коц Я. М., Шик М. Л. Регуляция позы человека. — М.: Наука, 1965.
• Фейгенберг И. М. Николай Александрович Бернштейн (1896–1966) // Вопросы психологии. — 1996. — № 5. — С. 112–120.
• Батуев А. С. Физиология сенсорных систем и высшей нервной деятельности. — М.: Академия, 2008.