赫布理论
引言编辑本段
赫布理论是神经科学中解释突触可塑性和学习记忆的核心理论,由唐纳德·赫布(Donald Hebb)在1949年出版的《行为组织》一书中提出。该理论也被称为赫布法则、赫布的假设和细胞组装理论。 ADFASDFAF23RQ23R
核心内容编辑本段
赫布理论认为,当突触前细胞反复且持续地刺激突触后细胞并使其放电时,突触效能会增强。这一过程常被概括为“细胞相互连接在一起”,但赫布强调细胞A需要“参与激发”细胞B,并且时间优先性至关重要。 ADFASDFAF23RQ23R
原文引述:“当细胞A的轴突足够接近激发细胞B,并且反复或持续地参与激发细胞B时,在一个或两个细胞中发生某些生长过程或代谢变化,使得作为激发B细胞的一个细胞的A效率增加。” ADSFAEQWER353423413434
该理论试图解释联想或赫比学习,其中细胞的同时激活导致这些细胞之间突触强度的显著增加。它也为教育和记忆康复的无错误学习方法提供了生物学基础。在认知功能的神经网络研究中,它常常被认为是无监督学习的神经元基础。
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实验证据编辑本段
埃里克·坎德尔(Eric Kandel)的实验室工作为海生腹足动物加利福尼亚海兔(Aplysia californica)突触的赫比学习机制提供了证据。在脊椎动物中枢神经系统突触上进行的Hebbian突触修饰机制的实验较为复杂,但长期增强(LTP)被认为是赫比过程的例子。 ADFASDFAF23RQ23R
回顾实验结果,表明突触强度的长期变化可由生理上相关的突触活动通过赫比机制和非赫比机制引起。
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例外情况编辑本段
尽管Hebbian模型通常用于长期增强,但存在若干例外。例如,突触修饰不仅发生在活化神经元A和B之间,还可能发生在邻近神经元上,这是由于Hebbian修饰依赖于逆行信号(如一氧化氮)来修饰突触前。这种弥漫性突触修饰称为体积学习(volume learning),它补充了传统的赫布模式。
镜像神经元的赫布学习编辑本段
赫布学习和棘波时序依赖性可塑性(STDP)已被用于解释镜像神经元如何出现。镜像神经元是当个体执行动作或看到/听到他人执行类似动作时放电的神经元。克里斯蒂安·凯瑟斯(Christian Keysers)和大卫·佩雷特(David Perrett)提出,当个体执行动作时,再传入的感觉信号与运动神经元活动在时间上重叠,通过赫布学习加强突触连接,最终使运动神经元对动作的声音或视觉信号放电,形成镜像神经元。 ADFASDFAF23RQ23R
证据来自实验:如从未弹过钢琴的人在五小时钢琴课后,听钢琴音乐时大脑运动区域被激活。
参考资料编辑本段
- Hebb, D. O. (1949). The Organization of Behavior: A Neuropsychological Theory. New York: Wiley.
- Kandel, E. R., & Schwartz, J. H. (1982). Molecular biology of learning: modulation of transmitter release. Science, 218(4571), 433-443.
- Keysers, C., & Perrett, D. I. (2004). Demystifying social cognition: a Hebbian perspective. Trends in Cognitive Sciences, 8(11), 501-507.
- Giudice, M., Manera, V., & Keysers, C. (2009). Programmed learning in the brain: the Hebbian route to mirror neurons. Frontiers in Human Neuroscience, 3, 27.
- Bliss, T. V., & L?mo, T. (1973). Long-lasting potentiation of synaptic transmission in the dentate area of the anaesthetized rabbit following stimulation of the perforant path. The Journal of Physiology, 232(2), 331-356.
- Malenka, R. C., & Bear, M. F. (2004). LTP and LTD: an embarrassment of riches. Neuron, 44(1), 5-21.
- 赫布. (1949). 行为组织. 纽约: 威利.
- 坎德尔, E. R. (2001). 神经科学中的记忆机制. 生理学评论, 81(1), 191-234.
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