Олег Кубряк - Стабилометрия, вертикальная поза человека в современных исследованиях. Обзор

Остроумный эксперимент с математическим моделированием, демонстрирующий ограничения однозвенной модели, проводился А. В. Тереховым [61—63], который можно рассматривать как работу в развитие идей школы В. С. Гурфинкеля, а также исследований И. В. Новожилова в области шагающих роботов [64] и математического моделирования вертикальной позы человека [65]. Подвижность в тазобедренном и коленном суставах, а также движения рук испытуемых искусственно ограничивалась с помощью деревянных реек и перевязей. Таким образом, при сравнении с обычным состоянием, без ограничений подвижности, были получены данные в пользу трёхзвенной модели («звенья которой соединены последовательно с основанием и друг с другом посредством точечных шарниров»), учитывающей вклад афферентации от рецепторов стоп в формировании вертикали. Такая модель, по мнению авторов, сочетает простоту концепции «перевёрнутого маятника» с приближением к реальной структуре тела, что позволяет получать более точные трактовки. Близкие к описанному эксперименту данные и интерпретация также были немного позже опубликованы де Фрейтас (de Freitas) от коллектива, включавшего В. М. Зациорского и М. Л. Латаша [66].

Вышеописанные концепции и подобные, можно отнести к преимущественно «механическим» моделям. Ряд из них подробно разобран в статье П. А. Кручинина [67]. Автор отмечает, что изменения сагиттальной и фронтальной координат центра давления тесно связаны с изменением моментов в голеностопном и тазобедренном суставах, и, при этом, актуализирует представления, что минимизация суммарных моментов в суставах не является главной целью системы управления вертикальной позой.

Из анализа ранее процитированных и других тематических публикаций можно полагать, что определённое упрощение, использование механических моделей, часто возникают по нескольким причинам, в том числе, в ответ на необходимость создания технически реализуемых алгоритмов для автоматического анализа или расчёта каких-либо параметров при исследовании позы человека [68], разработки шагающих устройств и экзоскелетов [69], а также для подачи вариантов схематизированной информации, например, пользователям стабилометрических систем [70].

Концепцией, выгодно отличающейся от «механических» моделей с точки зрения большей системности, следует считать разрабатываемые в нашей стране представления о «внутренней схеме тела» [71—74]. Ю. С. Левик отмечает [75], что наличие внутренней схемы тела обеспечивает более эффективную регуляцию позы и управление движениями, разграничение внутреннего и внешнего, использование мозгом «расчётных» параметров (например, информации о положении центра масс, для которого нет специфического рецептора). В отличие от модели простого «перевёрнутого маятника», здесь, например, можно объяснить скручивание вокруг вертикальной оси изменениями внутреннего представления о положении корпуса, «упреждающей ориентацией», а не прямыми сигналами от механорецепторов. Концепция внутренней схемы тела также позволяет объяснять «узкие» вопросы, например, связанные с задержками передачи нервного сигнала, сенсорной интеграцией [76]. Это соотносится с развитием принципов иерархического управления движениями по Н. А. Бернштейну, и в целом с традициями российской физиологической школы, приложениями теорий систем. Например, можно косвенно соотнести концепции «схемы тела», с развивавшимися в СССР представлениями о «структурно-информационных многоуровневых организациях» А. В. Напалкова [77] и другими.

С различными вариантами представлений, в той или иной степени учитывающими системность управления позой, «предвосхищение», схему тела, можно связать ряд современных работ зарубежных авторов [78,79]. Свежий обзор [80] англоязычных работ по мультисенсорной интеграции в регуляции вертикальной позы, фокусируясь на последовательном изложении «быстрой» (изменения позы) и «медленной» (осанка, профиль сенсорной интеграции) динамики, завершается выводом японских авторов о недостаточной пока исследованности «медленной», и, что, при этом, такие исследования следует базировать на представлениях о «репрезентации тела» («body representation») в мозге. В чём-то отсылающие к теории функциональных систем [4,5], некоторые сегодняшние зарубежные публикации касаются, например, роли целенаправленного поведения, движения, в динамике «репрезентации тела» [81].

Модели мультисенсорной интеграции, ментальной репрезентации тела, гармонично развивают как «механические» концепции, так и «рефлекторные», начиная от трудов Рудольфа Магнуса (Rudolf Magnus) [82]. Свои варианты обобщений по проблематике регуляции вертикальной позы, включая критические аспекты и ретроспекции из Р. Магнуса, Е. К. Сеппа, а также В. С. Гурфинкеля, Г. Ц. Агаяна [83] и других, рассматривали Е. Н. Винарская и Г. И. Фирсов [84], а также иные российские авторы [85]. Интерес к теме регуляции вертикальной позы проявляют в практической медицине – например, публикации коллектива российских авторов с Г. Е. Ивановой [86], коллектива белорусских авторов с С. А. Лихачёвым [87].

Отдельно в теме мультисенсорной интеграции, следует отметить исследования влияния стимуляции или угнетения рецепторов, различных нарушений или изменений чувствительных анализаторов на регуляцию позы. Например, описано влияние нарушений зрения, слепоты, на осанку, вертикальную позу у взрослых [88] и у детей [89] (по стабилометрическим параметрам). Опыты с угнетением чувствительности подошвенных рецепторов указывают на способность здоровых людей адаптивно регулировать управление балансом тела (практически без потери качества баланса), вероятно, за счёт многоканальности такой регуляции [90—92]. Есть мнение, что стимуляция рецепторов может быть полезна в определенных случаях, например, у пожилых [93], что, вероятно, можно соотнести с более ранними находками И. Б. Козловской. Исследуются влияния дополнительной афферентации, легких прикосновений, касаний на регуляцию вертикальной позы [94—96]. Обсуждаются различные взгляды на наличие или отсутствие влияния прикуса – сигналов от мощных жевательных мышц – на стабилометрические параметры в контексте регуляции позы [97—99]. Углубление в вопросы участия периферической афферентации в регуляции позы, приводит к появлению различных интересных данных, например, об отличающемся «сенсорном весе» опорных конечностей – левой и правой ноги [100].

Исходя из проведенного анализа литературы, можно сделать вывод о развитии теоретической базы, о том, что вопросы мультисенсорной интеграции, системных подходов в изучении регуляции позы, сегодня всё более актуализируются.