А теперь я хочу подробнее обсудить тему формирования сложного навыка. Давайте вcпомним на основе каких процессов совершается движение.
Грубая схема выглядит так:
Мозг формирует мысль о движении «надо сделать захват» -> через НЕРВЫ передается электрический сигнал -> на СИНАПСЕ электрический сигнал преобразуется в химический -> МЫШЦА сокращается за счет АТФ -> СУХОЖИЛИЕ тянет КОСТЬ -> происходит движение -> через ПРОПРИОРИЦЕПЦИЮ поступает обратный сигнал в мозг о ходе выполнения движения.
Теперь нужно углубиться, так как есть пара важных моментов, которые влияют на скорость усвоения и долгосрочную устойчивость навыков. Разбирать будем на примере сгибания руки на захвате.
I. Инициализация движения.
Идея о движении формируется в премоторной и дополнительной моторной коре. Сигнал оттуда поступает в первичную моторную кору, здесь формируется команда - электрический импульс.
Импульс идет по аксонам (длинный отросток нервной клетки) вниз, перекрещиваясь в продолговатом мозге (переход на противоположную сторону тела),
Импульс достигает спинного мозга, где переключается на альфа-мотонейроны, которые являются конечный проводником к мышцам.
II. Нервно-мышечная передача.
Место контакта нерва и мышечного волокна называется синапсом, здесь в синаптическую щель, под воздействием импульса выбрасывается нейромедиатор ацетилхолин. Он взаимодействует с рецепторами мышечной мембраны. Это открывает ионные каналы, в связи с чем возникает разность потенциалов и мышечная клетка получает команду сокращаться.
III. Сокращение. Теория скользящих нитей.
Мышцы состоит из пучков волокон, внутри которых находятся миофибрилы - сократительные элементы. Они содержат два основных белка - актин и миозин.
Сигнал вызывает выброс ионов кальция из внутриклеточных депо. Кальций активирует центры связывания на актине.
Головки миозина прикрепляются к актину (образуют «мостики») и, используя энергию АТФ (аденозинтрифосфорная кислота), меняют угол наклона, подтягивая актин к центру саркомера (функциональной единицы мышцы).
Миллионы таких «подтягиваний» одновременно приводят к укорочению всего мышечного волокна — мышца сокращается, сгибая руку в локтевом суставе.
IV. Система рычагов.
Рука — это система рычагов (кости), соединенных шарнирами (суставы). Мышечная ткань переходит в плотные сухожилия, которые крепятся к костям. Именно сухожилия передают усилие от мышцы к кости, заставляя рычаг двигаться.
ВАЖНО! Мышцы работают парами-антагонистами. Для захвата мы должны активировать бицепс (сгибатель) который сократится, чтобы согнуть руку в локте. А трицепс (разгибатель) в это время расслабляется, для более плавного захвата этот трицепс должен слегка напрячься.
V. Обратная связь.
Чтобы движение было точным мозгу нужно знать, что происходит в данный момент. Именно сюда нужно обратить свое пристальное внимание.
Проприоцепция (мышечное чувство): В мышцах, сухожилиях (тельца Гольджи) и суставах находятся рецепторы, которые постоянно отправляют в мозг информацию о степени растяжения, напряжении и угле сгиба.
Мозжечок: Это главный центр координации. Он получает копию команды от коры и фактические данные от рецепторов, сравнивает их и вносит коррективы (например, усиливает торможение мышцы-антагониста, чтобы движение было плавным, а не дерганым).
Базальные ганглии: Отвечают за регуляцию силы и амплитуды, а также за автоматизацию заученных движений, например за автоматизированную работу ног.
VI. Естественно, что все эти процессы требуют энергии, но если вы читали мой пост о выносливости и беге с плаванием, то у вас есть представление как этот процесс происходит.
Теперь давайте вспомним, как формируется навык.
Для формирования устойчивого навыка, который может повторяться из раза в раз с высокой точностью нам нужно иметь четко сформированные нейронные сети на этапе I и V. Она формируется за счет многократного повторения правильного движения. Ключевая сложность при формировании навыка находится в начале изучения, когда ты только выстраиваешь эту самую сеть. Картина получается такая:
