Stochastische Resonanz

Stochastische Resonanz bezeichnet ursprünglich ein physikalisches Phänomen, das in einem rauschbehafteten nichtlinearen System mit bestimmten Eigenschaften auftreten kann, wenn dieses durch ein periodisches Signal angeregt wird. Die stochastische Resonanz ist aber auch von Bedeutung bei der Verstärkung bzw. Detektion von periodischen Signalen von Neuronen, die im Vergleich zum normalerweise störenden Systemrauschen sehr schwach sind. Dabei wird durch Addition des zufälligen Rauschens ein Aktionspotential ausgelöst, sodass das Signal, das stets unterhalb der Schwelle verläuft, zu einer gelegentlichen Überschreitung der Schwelle führt. Die stochastische Resonanz bezeichnet somit ein zufälliges Phänomen, das sich als Verstärkung eines schwachen Signals durch die Addition von Rauschen darstellt.

So kann etwa beim motorischen Lernen durch eine bewusste Vergrößerung der Schwankungen der Bewegungsausführung, d. h., des Rauschens, während des Lernprozesses einen Selbstorganisationsvorgang beim Lernenden auszulösen, der in der Folge zu einem individuell optimierten und stabileren Bewegungsmuster führt. Da eine identische Wiederholung einer Bewegung eher unwahrscheinlich ist, dann kann angenommen werden, dass auch beim Training nach einer methodischen Übungsreihe mit ständiger Fehlerkorrektur ein Mindestmaß an Rauschen erhalten bleibt, der Umfang ist jedoch sehr viel geringer als das Rauschen, das beim systematischen differenziellen Lernen angeregt wird.





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