באמצעות מעקב אחר תנועה אנושית בטכניקות ציקלוגרפיות, שינה ניקולאי ברנשטיין (Nikolai Bernstein) את ההבנה המדעית של בקרת מוטוריקה במהלך אמצע המאה ה-20. על ידי ניתוח המורכבות המכנית של עבודה ידנית והליכה, הוא קרא תיגר על פרדיגמות פסיכולוגיות קיימות. מחקרו הציע שפעולות ביולוגיות נוצרות באמצעות ויסות מערכת עצבים מורכב ורב-שכבתי, ולא באמצעות רפלקסים מותנים פשוטים וחוזרים.
קריירה מוקדמת ויסודות מדעיים
ברנשטיין, שנולד במוסקבה בשנת 1896, נרשם תחילה לאוניברסיטת לומונוסוב במוסקבה (Lomonosov Moscow State University) כדי ללמוד היסטוריה ופילולוגיה. עם זאת, פרוץ מלחמת העולם הראשונה שינה את מסלולו לכיוון הרפואה. לאחר שסיים תואר ברפואה בשנת 1919 ושירת כרופא בצבא האדום, הוא עבר למחקר. מחקרו משנת 1922 במכון המרכזי לעבודה (Central Institute of Labour) בנושא סיתות מתכת סיפק את הבסיס האמפירי לתאוריות התנועה המאוחרות שלו, וסימן את המעבר שלו לתחום הפיזיולוגיה.
בעיית דרגות החופש
ברנשטיין זיהה אתגר מרכזי במדעי המוח בנוגע לאופן שבו מערכת העצבים המרכזית מנהלת את המספר העצום של דרגות חופש קינמטיות הקיימות במפרקים ובשרירים של האדם. הוא ציין כי בעוד שמשימה יכולה להתבצע באינספור דרכים, בני אדם מבצעים תנועות בדפוסים עקביים וסטריאוטיפיים. הניתוח שלו הציג את המושג של קיפאון תפקודי (functional freezing), שבו מערכת העצבים מפחיתה את דרישות הבקרה על ידי קישור מרכיבים עצמאיים ליחידות פשוטות וניתנות לניהול.
קונסטרוקטיביזם וויסות פעולה
בניגוד לתאוריות הרפלקסים הדומיננטיות של פבלוב (Pavlov), ברנשטיין טען כי פעולות אינן רק תגובות לגירויים חיצוניים. הוא הניח שכל תנועה נבנית מחדש, ומוסדרת על ידי מערכת היררכית של רמות בקרה. תאוריה זו הציעה שלמידה כרוכה בהעברת ויסות המשימות משליטה מודעת של הקורטקס הפרונטלי למערכות אוטומטיות וסוב-קורטיקליות יותר, מודל שהפך לחיוני להבנות מודרניות של למידה מוטורית ופסיכופיזיולוגיה.
Twenty questions, eight minutes on the clock, and a percentile measured against everyone who has taken it. No sign-up.
Take the IQ test →מעמד מקצועי ומורשת
הקריירה האקדמית של ברנשטיין השתרעה על פני מוסדות רבים, כולל המכון לרפואה ניסויית ומכון בורדנקו לנוירוכירורגיה (Burdenko Neurosurgery Institute). הוא היה חבר באקדמיה למדעי הרפואה של ברית המועצות וקיבל את פרס סטלין בשנת 1948. השפעתו התרחבה למעגלים מדעיים גלובליים, וראויה לציון האינטראקציה שלו עם נורברט וינר (Norbert Wiener) בשנת 1960. הוא נפטר בשנת 1966 וקבור בבית העלמין נובודוויצ'י במוסקבה.
עובדות מהירות
- לידה: 1896, מוסקבה - פטירה: 1966, מוסקבה - השכלה: אוניברסיטת לומונוסוב במוסקבה - תחומים עיקריים: פיזיולוגיה, פסיכופיזיולוגיה - הוקרה אקדמית: פרס סטלין, דרגה שנייה (1948) - חברות: האקדמיה למדעי הרפואה של ברית המועצות - אתר קבורה: בית העלמין נובודוויצ'י
שאלות נפוצות של קוראים
### מהי בעיית ברנשטיין?
היא מתייחסת לאתגר שבהסבר האופן שבו מערכת העצבים המרכזית שולטת במספר המופרז של דרגות חופש במערכת השרירים והשלד כדי להפיק תנועה מתואמת ומכוונת מטרה.
### האם ברנשטיין עסק ברפואה לאורך כל חייו?
הוא הוכשר כרופא ועבד במרפאות בתחילת הקריירה שלו, אך המוקד המקצועי המאוחר יותר שלו עבר בעיקרו למחקר נוירופיזיולוגי ולפסיכופיזיולוגיה.