Ирина Сироткина - Мир как живое движение. Интеллектуальная биография Николая Бернштейна

Новая культура труда и новая наука создавались в такое время, когда даже электрическую лампочку было непросто достать. Обнаружив незаурядную изобретательность, Бернштейн из ничего мастерил аппаратуру и значительно усовершенствовал технику съемки и анализа движений. Помогло образование и технические хобби: учась на медицинском факультете, он слушал курсы механико-математического. Николай был одним из первых в стране радиолюбителей, чертил схемы, паял, делал радиоприемники. У него было еще одно хобби – мосты и паровозы. С братом Сергеем, будущим инженером-мостостроителем, они бродили по паровозным кладбищам, которые во множестве появились в Москве после гражданской войны, делали чертежи и рисунки. А еще братья получили прекрасное музыкальное образование, и Николаю оно пригодилось, когда нужно было на слух определять частоту вращения одного из элементов съемочной аппаратуры, так называемого обтюратора.

В записи движений Бернштейн шел по стопам предшественников – французов Этьена-Жюля Марея и Жоржа Демени. Они одевали человека в черное трико, к которому были прикреплены электрические лампочки, и фотографировали его движения через равные промежутки времени. На снимке получались святящиеся линии – словно график движения каждого сочленения в пространстве. Это было похоже на «лупу времени»; назывался метод «циклографией». Немецкие анатомы Вильгельм Брауне и Отто Фишер подвергли получившиеся кривые математическому анализу. По этому же пути пошел Бернштейн. Он усовершенствовал технику съемки, чтобы получать больше точек и фаз движения, а значит, увеличивать разрешающую способность «лупы времени».

Когда Бернштейн проанализировал получившиеся кривые, он обнаружил, что траекторию движения можно выразить определенным математическим уравнением. Им оказались ряды Фурье, которые в механике описывают кроме прочего движение маятника. Интерпретируя эту формулу, ученый пришел к выводу, что отношения между мышечным усилием и движением органа имеют, как в маятнике, кольцевой характер: мышца вносит изменение в систему действующих на орган сил, орган сдвигается, и расстояние между точками прикрепления мышцы меняется, что сразу отражается на ее напряжении. Эту зависимость он впоследствии выразил дифференциальным уравнением – таким, в котором зафиксирован циклический характер взаимодействия, и, с подачи своих предшественников, назвал «рефлекторным кольцом». Другой важнейший результат, полученный уже в первых исследованиях удара: «Движение при рубке есть монолит, очень чутко отзывающийся весь в целом на каждое изменение одной из частей» [12] Бернштейн Н.А. Биодинамическая нормаль удара // Исследования Центрального института труда. 1924. Т. 1. Вып. 2. С. 101. . Иными словами, движение – явление столько же механическое, сколько и органическое. Бернштейн назвал его «морфологическим объектом», который растет и изменяется как живое существо. И наконец третий вывод: каждое движение глубоко индивидуально, несет в себе индивидуальные характеристики человека – в такой степени, что кинематика может служить одним из антропологических параметров, подобно измерениям роста, веса, формы черепа и т. д. Более того, даже у одного и того же человека повторяющиеся движения на самом деле не повторяются, их траектория и другие характеристики могут не совпадать.

Сначала молодой ученый с энтузиазмом принял идеи Гастева о «построении», «конструировании» движений. В своей первой монографии «Общая биомеханика» (1926) он призывает заняться «конструкцией человеческой машины», ее «деталями» и их «монтажом». Однако после трех лет работы в ЦИТе его исследовательские интересы пришли в противоречие с довольно утопическими замыслами Гастева, который стремился конструировать движение как машину, задавать «трудовые установки». Проработав в ЦИТе два с половиной года, Бернштейн перевез ящики с аппаратурой для циклографии в Институт экспериментальной психологии, где к «живому движению» (так в биомеханике называли движения человека и животных в отличие от машинных) относились, как ему казалось, с большим уважением. Из ЦИТа он вынес два урока. Первый: движение человека нельзя конструировать волюнтаристским образом, как мозаику. И второй: подобно рабочим операциям, которые были объектом его исследований в ЦИТе, практически все движения человека направлены на цель, отвечают определенной задаче.

С середины 1920-х годов Бернштейн сотрудничал сразу со многими исследовательскими центрами. В Институте психологии записывал «реакции», в Государственном институте музыкальной науки строил циклограммы игры пианистов, в Институте охраны здоровья детей и подростков изучал развитие бега и ходьбы у детей. По заказу Государственного комитета по труду он вычислял создаваемую пешеходами нагрузку на мосты. И всюду пользовался созданным им методом циклограмметрии – записи и математического анализа кинематики и динамики движения. Пригодился метод, в частности, при усовершенствовании рабочего места московских вагоновожатых и машинистов метро. Где бы ни работал Бернштейн и что бы ни исследовал – ходьбу ребенка и старика, бег атлета или животного, – он продолжал линию исследования «живого» движения. Об этом речь пойдет в третьей главе «Экспансия метода».

Отношение Бернштейна к физиологу старшего поколения Ивану Петровичу Павлову (1849–1936) всегда было сложным. Начиная с 1924 г. Николай Александрович резко критиковал его теорию условных рефлексов. Понятие условного рефлекса он считал глубоко искусственным – артефактом, полученным в лаборатории, на обездвиженных животных, помещенных в «станок» и находящихся в «башне молчания». Рефлекс, считает Бернштейн, «это не элемент действия, а элементарное действие», появившееся на свет «там же, где возникло первое в мире „элементарное ощущение“ <���…> в обстановке лабораторного эксперимента» [13] Бернштейн Н. А. Некоторые назревающие проблемы регуляции двигательных актов // Вопросы психологии. 1957. № 6. С. 76. . В полемике с Павловым он писал книгу «Современные искания в физиологии нервного процесса»; во Всесоюзном институте экспериментальной медицины в 1936 г. была запланирована их дискуссия. Но Павлов умер. К тому же после убийства Кирова в стране усилились репрессии против интеллигенции. И Бернштейн отдал распоряжение в типографию: рассыпать набор книги. Об этом рассказывается в четвертой главе книги «Современные искания».

Ученый не только обладал прекрасной математической подготовкой, он и мыслил как математик, переводя сложные явления в кажущиеся простыми изящные теоретические идеи. Такими идеями стали принцип сенсорных коррекций, определение двигательной координации как преодоления избыточных степеней свободы, принцип «равной простоты движения». Привыкший думать точно и теоретично, он не мог не заметить, какими устаревшими выглядели используемые в физиологии модели. Такие, например, как идея «одно-однозначного» (или взаимно-однозначного) соответствия в теории условного рефлекса, когда замыканию одной условно-рефлекторной связи ставилась в соответствие одна нервная клетка мозга. Бернштейн пытался показать, насколько ушла вперед математика в создании теоретических моделей, насколько больше возможностей она могла бы предоставить физиологии. Новую физиологию он назвал «структурной», об этом – в пятой главе «Структурная физиология».