Neuronové sítě/666Šachar999/Význam neurotransmiterů

Tato stránka je součástí projektu:
Neuronové sítě
{cs}
pokročilí
Příslušnost: 666Šachar999

Neurotransmitery

Poznatek:

Neurotransmiter je chemická látka, která přirozeným způsobem vzniká v nervové soustavě.
Neurotransmiterů existuje 50 druhů.

Neurotransmitery lze rozdělit z hlediska působení na membránu:

ionotropní - přímo mění propustnost membrány
1. inhibiční - mají tlumící účinek
2. excitační - mají budivý učinek
metabotropní - mění (modulují) reakci (odpověď) nervové buňky na rychlé mediatory

Úvaha:

Pro účely programování umělých neuronových sítí, by bylo možné definovat vstupní proměnné jako sadu proměnných od proměnné X (přičemž by X bylo buď číselnou nebo častěji textovou proměnnou) a váhy W až po jednotlivé neurotransmitery NT1 až NT50.

VSTUP (X,W,NT1 ... NT50)

Poznatek: Neurotransmitery jako hormony štěstí

Dopamin
Serotonin
Endorfin

Poznatek: Neurotransmitery jako stresory

Adrenalin
Noradrenalin

Úvaha: V odborných článcích se tvrdí, že bez pocitu bezpečí, klidu a dobré nálady (souhrnně jako pozitivní stavy) k učení nedochází. Prokázán byl vliv neurotransmiterů hormonů štěstí na zlepšení procesu zapamatování a učení (adaptace). Neurotransmitery hormonů štěstí tak fungují jako motivátory regulující proces učení a zapamatování.

Současně však výzkum některých hlodavců poukazuje na to, že mírný stres funguje také jako motivátor k učení. Což je v rozporu s předchozím bodem.^[1]

Myslím však, že ve skutečnosti k rozporu nedochází a fungují oba motivační modely avšak s odlišnými účinky. Pozitivní motivace na učení má především vliv na používání poznatku nebo činnosti, zatímco Mírná negativní motivace má vliv na překonávání překážek a vyburcování se (udělám protože musím, zapamatuju si protože musím). Obecně platí, že negativní motivace učení má vliv na vyhýbání se nebezpečným situacím (tohle nikdy nedělej, tohle se neuč, tomuhle se vyhýbej je to nebezpečné). Pro proces naučení se vědomostem má tedy zásadní roli pozitivní motivace a jako doplněk mírně negativní motivace. ^[2]

Mozek má svůj vlastní sytém motivace a pomocí kognitivních funkcí mozku dokáže rozpoznat vhodný okamžik stimulovat a regulovat motivaci pomocí neurotransmiterů. Mozek vnímá vnitřní proces motivace za primární formu motivace a dává jí větší důležitost a přednost. Vnější motivaci vnímá jako sekundární (druhotnou) a spíše jako doplňkovou. Dítě, které motivujeme v první třídě pomocí hvězdiček, včeliček a dalších obrázků sice funguje, ale funguje málo a má vedlejší účinky. Dítě se naučí, že učení není nic moc protože musí být někým odměňováno (pozitivně nuceno) se učit. Dítě si na tento proces zvykne a učí se jen když je do učení nuceno (ať už pozitivně nebo negativně).

Vliv Neurotransmiterů na vnímání

Vliv Serotoninu a Dopaminu na ADHD (porucha vnímání, hyperaktivita, deficit vnímání)

Poznatek: Neurotransmitery serotoninu a Dopaminu spolu tvoří systém ovlivňující schopnost udržet pozornost. Narušení tohoto systému je jedním z možných důvodů vzniku ADHD. Narušení binárního systému serotonin-dopamin může být podmíněna i geneticky. ^[3]

Úvaha:

Když bylo armádou USA pomocí neuronové sítě řešeno rozpoznávání tanků a jiných bojových vozidel ze satelitních snímků a průzkumných fotografií, naučila se neuronová síť rozpoznávat místo bojových objektů pozadí na fotografiích. Matematický model neuronové sítě zvolil cestu s nejnižším odporem. Většina plochy fotografií totiž tvořilo pozadí a bojové objekty tvořili jen malou menšinu informací. Ke všemu ještě bylo právě pozadí, to co se na fotografiích nejčastěji podobalo. Analýzu fotografií a satelitních snímků proto zatím provádějí stále ještě lidé. Lidem lze říci a vysvětlit na co se mají zaměřit.
To však souvisí se schopností vnímání a udržení pozornosti. Tuto roli hraje serotonin-dopaminový systém. Programátoři používají výraz "fokus", že daný objekt je vybrán, má zaměření, je na něj soustředěno.

NT1 - Serotonin (5-HT)

Poznatek:

tlumivý účinek (inhibitor)
Má vliv na náladu, zvyšuje pozitivní náladu, nízká hladina reprezentuje špatnou náladu, nedostatek může signalizovat depresi, migrénu či agresivitu, stav úzkosti.
Činnost serotoninového systému má vliv na střídání spánkového cyklu (během spánku se produkuje melatonin) a bdění, má vliv na chuť a sexualitu.
Má pozitivní vliv na učení, čím vyšší hodnota tím rychlejší a účinnější zapamatování a učení (adaptace), nedostatek serotoninu nebo dokonce spuštění stresových hormonů má vliv na učení opačným způsobem (učí se vyhnout situaci, nepoužívat situaci, vnímat ji jako nebezpečnou nebo zakázanou). Pro učení za účelem užívání poznatku je však důležitá pozitivní motivace.

Reference

↑ J. PETR P. PROŠEK Z. ODEHNAL ; Mírný stres pomáhá učení, on-line článek, server vtm.e15.cz, odkaz http://vtm.e15.cz/clanek/mirny-stres-pomaha-uceni; citát:Vědci sledovali, jak rychle se malí, různě vystresovaní sysli naučí najít nejkratší cestu do bezpečí. Stres simulovali zvířatům injekcí hormonu kortizolu. Nejlepších výsledků v učení dosahovala mláďata po malých dávkách kortizolu odpovídajících mírnému stresu.
↑ Lenka Svobodová, Marek Velas; Testy – Andragogika a personální řízení,Fragment, Albatros Media a.s., 2011, Počet stran: 204, ISBN 9788025315798, odkaz Google knihy, Citát:Mírný stres působí na výkon pozitivně. Jakmile však přibývá, začne na psychické procesy působit negativně, a tím se snižuje výkon jedince - blokují se učební procesy, vnímání, dochází ke zpomalení, k útlumu vnímání.
↑ J F Quist, C L Barr, R Schachar, W Roberts, M Malone, R Tannock, V S Basile, J Beitchman and J L Kennedy; The serotonin 5-HT1B receptor gene and attention deficit hyperactivity disorder, odkaz http://www.nature.com/mp/journal/v8/n1/full/4001244a.html, Citát: Recent research has suggested that serotonin, in addition to dopamine, may be involved in the development of attention deficit hyperactivity disorder (ADHD). Serotonin regulates dopaminergic neurotransmission in some areas of the brain via several 5-HT receptors including 5-HT1B. Animal studies have suggested the involvement of the 5-HT1B receptors in locomotor behaviour. For these reasons, we hypothesized that the 5-HT1B receptor gene may be a good candidate for genetic studies of ADHD.

[1] J. PETR P. PROŠEK Z. ODEHNAL ; Mírný stres pomáhá učení, on-line článek, server vtm.e15.cz, odkaz http://vtm.e15.cz/clanek/mirny-stres-pomaha-uceni; citát:Vědci sledovali, jak rychle se malí, různě vystresovaní sysli naučí najít nejkratší cestu do bezpečí. Stres simulovali zvířatům injekcí hormonu kortizolu. Nejlepších výsledků v učení dosahovala mláďata po malých dávkách kortizolu odpovídajících mírnému stresu.

[2] Lenka Svobodová, Marek Velas; Testy – Andragogika a personální řízení,Fragment, Albatros Media a.s., 2011, Počet stran: 204, ISBN 9788025315798, odkaz Google knihy, Citát:Mírný stres působí na výkon pozitivně. Jakmile však přibývá, začne na psychické procesy působit negativně, a tím se snižuje výkon jedince - blokují se učební procesy, vnímání, dochází ke zpomalení, k útlumu vnímání.

[3] J F Quist, C L Barr, R Schachar, W Roberts, M Malone, R Tannock, V S Basile, J Beitchman and J L Kennedy; The serotonin 5-HT1B receptor gene and attention deficit hyperactivity disorder, odkaz http://www.nature.com/mp/journal/v8/n1/full/4001244a.html, Citát: Recent research has suggested that serotonin, in addition to dopamine, may be involved in the development of attention deficit hyperactivity disorder (ADHD). Serotonin regulates dopaminergic neurotransmission in some areas of the brain via several 5-HT receptors including 5-HT1B. Animal studies have suggested the involvement of the 5-HT1B receptors in locomotor behaviour. For these reasons, we hypothesized that the 5-HT1B receptor gene may be a good candidate for genetic studies of ADHD.

[1]

[2]

[3]