Mikołaj Bernstein

Nikolai Aleksandrovich Bernstein ( rosyjski : Николай Алекса́ндрович Бернште́йн ; 5 listopada 1896 - 16 stycznia 1966) był sowieckim neurofizjologiem , który był pionierem urządzeń śledzących ruch i formalnego przetwarzania informacji uzyskanych z korzystania z tych urządzeń. Był także jednym z pierwszych psychologów, który zasugerował, że zachowanie jest generatywne, konstruktywne, a nie reaktywne. Urodził się i zmarł w Moskwie .

Życie

Nikolai Bernstein ukończył szkołę średnią w 1913 roku. Interesował się językami i filozofią i chciał zostać językoznawcą, więc zapisał się na Uniwersytet Moskiewski, aby studiować historię i filologię . Jednak gdy latem 1914 roku wybuchła I wojna światowa , rodzina Bernsteinów poczuła potrzebę pomocy swojemu krajowi w tych trudnych czasach. Następnie Nikołaj wybrał alternatywną drogę w swojej edukacji i zaczął uczęszczać do kolegium medycznego, które ukończył w 1919 roku z dyplomem lekarza. Mikołaj został następnie wcielony do Armii Czerwonej jako doktor. Po zakończeniu służby w 1921 roku ojciec pomógł mu znaleźć pracę jako lekarz w Klinice Psychiatrycznej Gilyarovsky aż do śmierci ojca, po czym przejął praktykę ojca, który był także lekarzem.

Cyklogram cięcia metalu dłutem i młotkiem. Aleksiej Gastev w laboratorium Centralnego Instytutu Pracy

Jego pierwsza praca naukowa miała miejsce w 1922 roku, kiedy wraz z innymi badaczami został zaproszony do badania ruchu podczas pracy fizycznej w Centralnym Instytucie Pracy w Moskwie . Celem badania była optymalizacja produktywności, a analiza Bernsteina koncentrowała się na cięciu metalu dłutem. Użył technik cyklograficznych do śledzenia ruchu człowieka, techniki, której będzie nadal używał w wielu swoich eksperymentach. Jego badania wykazały, że większość ruchów, takich jak uderzanie dłuta młotkiem, składa się z mniejszych ruchów. Każdy z tych mniejszych ruchów, jeśli zostanie zmieniony, wpływa na ruch jako całość.

W 1926 roku Bernstein rozpoczął serię eksperymentów, które dotyczyły chodzenia ludzi. Pierwotnie praca ta miała pomóc w inżynierii mostów dla pieszych. Badał rozwój chodzenia w miarę dojrzewania i starzenia się ludzi, a także badał chody osób z uszkodzeniem mózgu.

W 1935 uzyskał stopień doktora habilitowanego, nie składając rozprawy. Był także jednym z pierwszych członków Akademii Nauk Medycznych ZSRR, założonej w 1944 r. W 1948 r. otrzymał Nagrodę Stalina w dziedzinie nauki.

Ponieważ prowadził badania za żelazną kurtyną ZSRR , jego idee stały się znane zachodnim naukowcom dopiero w latach 60. XX wieku, kiedy jego przełomowa książka Koordynacja i regulacja ruchów została przetłumaczona z języka rosyjskiego na język angielski.

Praca

Bernstein był jednym z pionierów w dziedzinie kontroli motorycznej i uczenia się motorycznego wynalezienie oryginalnych urządzeń śledzących ruch osób z doświadczeniem w działaniu i bez. Dziedzina kontroli motorycznej zasadniczo bada, w jaki sposób centralny układ nerwowy (OUN) kontroluje postawę i ruch. Zrozumienie, w jaki sposób ludzie planują i kontrolują ruch, jest dużym wyzwaniem ze względu na dużą liczbę stawów, które zapewniają ludzkiemu układowi mięśniowo-szkieletowemu liczne kinematyczne stopnie swobody. Ponieważ cel większości zadań ruchowych, takich jak przesunięcie ręki do celu, jest zdefiniowany w kategoriach znacznie mniejszej liczby kinematycznych stopni swobody, można go osiągnąć na nieskończoną liczbę różnych sposobów (nazywanych również „odwrotnością problem kinematyki). Ponadto liczba mięśni działających w poprzek stawu na ogół przekracza liczbę kinematycznych stopni swobody tego stawu. W rezultacie dany ruch może być zrealizowany z nieskończoną liczbą wzorców aktywacji mięśni (nazywany również „problemem odwrotnej dynamiki”). Chociaż cel można osiągnąć na nieskończoną liczbę sposobów, wiele badań ujawniło bardzo spójne i stereotypowe wzorce kinematyki i aktywacji mięśni. Najwyraźniej centralny układ nerwowy (OUN) jest w stanie odpowiednio kontrolować wiele stopni swobody. To pytanie, w jaki sposób OUN jest w stanie odpowiednio kontrolować wiele stopni swobody układu mięśniowo-szkieletowego, zostało po raz pierwszy poruszone przez Bernsteina i jest obecnie znane jako „ Problem Bernsteina ” (choć różni się od problemu Bernsteina w matematyce).

Bernstein zasugerował, że OUN jest w stanie „funkcjonalnie zamrozić stopnie swobody”. Analogicznie, niezależne sterowanie czterema kołami samochodu jest bardzo trudne. Jednak dzięki funkcjonalnemu zamrożeniu stopni swobody (dwa tylne koła mogą obracać się tylko wokół jednej wspólnej osi poziomej, a dwa przednie koła mogą również obracać się równolegle wokół osi podłużnej kontrolowanej przez kierownicę) samochód staje się dużo łatwiej kontrolować. Bernstein wykonał również dużą pracę nad uczeniem się motorycznym, tworząc modele etapów uczenia się. Jego prace z lat pięćdziesiątych i sześćdziesiątych XX wieku były niezwykle wnikliwe i nadal są aktualne i szanowane.

Bernstein słynie też z powiedzenia, że ​​„żadna z akcji się nie powtarza, ale każda akcja jest konstruowana od nowa; tylko kwestia tego, jaki poziom reguluje tę konstrukcję”. Zaproponował teorię „poziomów kontroli nad konstrukcją działania”, która później znalazła odzwierciedlenie w poziomach kontroli w psychologii poznawczej.

Był prawdopodobnie pod dużym wpływem prac Johna Hughlingsa Jacksona , który postulował hierarchiczną organizację układu nerwowego.

Praca Bernsteina otworzyła nową dyscyplinę zwaną kinezjologią , która bada strukturę i mechanizmy ruchu. Amerykański kinezjolog Karl Newell jest jednym z wielu, na których Bernstein wywarł ogromny wpływ. Newell (1986) podzielił ograniczenia na trzy główne grupy: ograniczenia indywidualne (strukturalne lub funkcjonalne), zadaniowe i środowiskowe.

Bernstein ukuł również termin biomechanika , badanie ruchu poprzez zastosowanie zasad mechanicznych.

Zobacz też

• Runbot , „szybko chodzący” robot, którego ruchy i zdolności adaptacyjne opierają się na teoriach Bernsteina.

Publikacje

Po rosyjsku

• Obshchaya Biomekhanika , „Ogólna biomechanika” (1926)
• Biomechanika dlya Instruktorov, „Biomechanika dla instruktorów” (Moskwa, 1926)
• O Poestroenii Dvizhenni , „O budowie ruchów” (1947)
• Ocherki po Fiziologii Dvizheniy i Fiziologii Aktivnosti , „Essays on Physiology of Movements and Activity Physiology” (1966)
• O Lovkosti i ee Razvitii , „O zręczności i jej rozwoju” (1991)
• Sovremennye Iskaniia v Fiziologii Nervnogo Protsessa , „Współczesne badania fizjologii procesu nerwowego” (Moskwa, 2003)

tłumaczenia angielskie

• Koordynacja i regulacja ruchów , Pergamon Press (Oxford, 1967)
• Zręczność i jej rozwój , Lawrence Erlbaum Associates (1996), ponownie opublikowane przez Psychology Press (2009), Routledge (Oxford i Nowy Jork, 2016)
• Biomechanika dla instruktorów , Springer (Szwajcaria, 2020)
• Budowa ruchów Bernsteina: tekst oryginalny i komentarze , Routledge (Nowy Jork i Abingdon, 2020)

tłumaczenia niemieckie

• Bewegungsphysiologie , „Fizjologia ruchu” (Lipsk, 1982)
• Die Entwicklung der Bewegungsfertigkeiten , „Rozwój umiejętności ruchowych”, rozdział 8 O Poestroenii Dvizhenni (Lipsk, 1996)

Dalsza lektura

• Latash, Mark L. (red.) Postęp w kontroli motorycznej: tradycje Bernsteina w badaniach nad ruchem, tom. 1
• Józefa M. Feigenberga. Nikolai Bernstein: od refleksu do modelu przyszłości . Tłum.: Julia Linkova. Wyd.: Eberhard Loosch; Wera Talis. ( http://www.lit-verlag.de/isbn/3-643-90583-3 )
• Irina Sirotkina, Elena Biriukowa. Futuryzm w fizjologii: Nikolai Bernstein, przewidywanie i wyobraźnia kinestetyczna
• Irina Sirotkina. Ad Marginem: Kontrowersyjna historia książki Nikołaja Bernsteina, Współczesne badania fizjologii procesu nerwowego
• Irina Sirotkina. Sztuka i nauka ruchu we Francji i Rosji
• Vera Talis. Nowe strony w biografii Nikołaja Aleksandrowicza Bernsteina [1]

Linki zewnętrzne

• Nikolai Bernstein w katalogu Niemieckiej Biblioteki Narodowej
• Genealogie der Familien Eger und Bernstein
• Historia badań lokomocji
• Ad Marginem: Kontrowersyjna historia książki Nikołaja Bernsteina, Współczesne badania fizjologii procesu nerwowego