## ヘッブの行動の機構の対称性
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ヘッブ則における対称性
ヘブ則は、「一緒に発火するニューロンは結びつく」という有名な言葉で表現され、神経科学における学習の基本原理とされています。より正確には、シナプス前ニューロンの興奮がシナプス後ニューロンの興奮と繰り返し時間的に近接して起こると、その間のシナプス結合が強化されることを示唆しています。
このヘブ則の基礎的な記述において、**対称性**が見られます。シナプス前ニューロンAとシナプス後ニューロンBの結合を考えると、ヘブ則はAの発火がBの発火を引き起こすか、またはBの発火がAの発火を引き起こすかに関わらず、結合が強化されることを示唆しています。言い換えれば、結合の強化は、**どちらのニューロンが活動を駆動する役割を果たしているかに依存しません。**
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生物学的対称性と非対称性
しかし、実際の生物学的シナプスにおける可塑性のメカニズムは、ヘブ則の単純な対称性よりも複雑です。多くのシナプスは、**スパイクタイミング依存可塑性（STDP）**と呼ばれる現象を示します。STDPでは、シナプス結合の強化または減弱は、シナプス前ニューロンとシナプス後ニューロンのスパイクの相対的なタイミングに依存します。
興味深いことに、STDPには、シナプス前ニューロンのスパイクがシナプス後ニューロンのスパイクよりもわずかに**先行する**場合に結合が強化されるという、非対称な形式も存在します。この非対称性は、因果関係を学習する神経回路の能力に重要な役割を果たしている可能性があります。
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対称性の考察
ヘブ則における対称性の概念は、学習における双方向性の重要性を強調しています。しかし、生物学的システムは、可塑性のより複雑で非対称な形式も示しており、これは神経回路の計算能力を高めるために不可欠な要素です。