1回の経験で脳を再配線する新型神経可塑性

Apr 28, 2026 · ai · Source ↗

要点

BTSP（behavioral timescale synaptic plasticity：行動タイムスケールシナプス可塑性）は2014〜15年にJanelia Research CampusのJeffrey Magee研究室で初めて観察され、2017年のScience論文で正式に命名された。2025年にはJournal of NeuroscienceとNature Neuroscienceのレビュー論文がモデルを統合している。
このメカニズムは数百ミリ秒持続する樹状突起のプラトー電位を通じて機能し、プラトーイベントの6〜8秒前後に活性化したシナプスを強化できる——Hebbian可塑性のミリ秒窓をはるかに超える範囲だ。
海馬の場所細胞において、1回の樹状突起プラトー電位で1試行後に99.5%の位置符号化信頼性が達成された。Hebbian学習が繰り返しの共活性化を必要とするのとは対照的である。
Hebbian可塑性（「共に発火するニューロンは共に結線する」）は繰り返しによるスキル習得を説明する。BTSPは熱いストーブや初めての部屋を一度で学習するような、行動的に意味のある一発学習のタイムスケールをカバーする。
局所プラトースパイクを実行する個々の樹状突起は、深層人工ニューラルネットワークに匹敵する計算能力を持つ。このモデルでは樹状突起のダイナミクスが主役であり、補足的な要素ではない。