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ヘブの法則:学習の神経心理学の基礎

ヘブの法則:学習の神経心理学の基礎

マーチ 1, 2024

いわゆるヘブの法則 神経心理学者のドナルド・ヘーブ(Donald Hebb)が提案したように、2つ以上のニューロンが時空間で連続して活性化されると、シナプス結合が強化されると述べられている。シナプス前細胞の発火とシナプス後シナプスの活性とを関連付けることにより、アセンブリまたはニューラルネットワークの外観に有利な構造変化が起こる。

本稿では、神経心理学に精神的な影響を与えたこの理論の主なアプローチを分析する。他の側面の中でも、ヘブのルールは長期的なエンパワーメントの概念と、学習と学習を説明するニューラルネットワークのモデルに影響を与えたと考えられる記憶


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学習における神経可塑性の役割

神経科学の観点から、 学習の生物学的基礎はニューロンの可塑性にある 。この概念は、神経系がシナプスの性質および強度、すなわち電気化学的インパルスの伝達を可能にするニューロン間の結合を改変する能力を指す。

過去数十年間に、我々の脳が情報をニューラルネットワークに蓄積するという仮説は、大きな人気と強力な科学的支援を獲得した。神経系の構造とその要素間の関係は、我々が処理する情報を構成する。一方、メモリは、これらのネットワークの活性化にある。


このタイプのアプローチの原点は、特定の仮説に直接戻る: Donald Hebbのセルアセンブリ理論 。現在の認知神経科学における核実験の枠組みを構成するニューラルネットワークの研究は、この著者が提唱している基本原則に基づいて開発されました。

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ヘブの法則(または細胞集会の理論)

1949年、心理学者Donald Hebbは「行動の組織」という本を出版し、そこで学習の神経基盤に関する先駆的な理論を開発しました。ヘブの提案は「細胞集会の理論」と呼ばれていますが、通常、ヘブの基本的な原則が知られている用語で呼ばれています。

ヘブのルールは、 2つのニューロンがほぼ同時に活動している場合、それらの接続は強化される 。具体的には、ニューロンAの軸索がB細胞に十分接近し、それを繰り返し発火させるならば、ある種の構造的または代謝的変化がそのようなシナプスの有効性を増加させるとHebbは述べている。


具体的には、これは、シナプス前ニューロンの軸索における末端ボタンの出現、または他の既存のものの拡大を引き起こす。それらはシナプス後細胞の細胞と直接接触するであろう。異なるニューロン間の物理的および機能的関連性は、エングラムまたは細胞集合体 - 「ニューラルネットワーク」につながる。

このようにして、より強い ニューロンの活性化とある種の刺激との間の不一致 関連するニューラルネットワークが、刺激が再び発生したときにインパルスをトリガーする確率が大きくなる。これはまた、シナプスが弱くなることを練習またはレビューが(忘却のように)困難にする理由を説明する。

これが起こるためには、Hebbが提案したように、第1ニューロンを第2ニューロンの直前で活性化する必要があり、しかし、両方の細胞で同時に神経発火が起こる場合、シナプスに因果関係はなく、同じように結合が強化されないであろう。

しかし、この法律は団体の強化ではなく、その形成を説明しています。このように、 学習は既存のシナプスの統合に基づいている 基本的に生物学的および遺伝的型の変数によって決定される。 Hebbによれば、各ニューロン回路は、学習された活動に直接関連している可能性がある。

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この神経心理学的モデルの影響

Hebbの提案は、神経心理学に強い影響を与え、その後数十年間に開発された多くのアプローチの中核となり、今日この分野で非常に重要な参考文献となっています。

70年代の初めに、学習に非常に関連するメカニズムの存在が発見されました。 長期的なエンパワーメントは、記憶の統合 繰り返される経験を通して。したがって、短期記憶は構造変化(遺伝子発現、タンパク質合成およびシナプスの変化)に基づいている。

このモデルの検証は、その法律を説明する具体的な生物学的基盤を決定するヘブブの基本的な論文を支持した。今日では、長期的な増強が同時に活発なニューロンに限定されており、いくつかのシナプスが同じニューロンに収束すれば、これらはさらに強化されることが、今日確かに分かっています。

最新のアプリケーションの1つ ヘブのルールは、ミラーニューロンに関連している 私たちが行動を実行したときと、他の生き方が同じことをしているのを見て、共感と心の理論の基礎として理解されているときの両方で活性化されます。関連するシナプスがヘブの法則に従って強化されることが発見された。

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