脈衝時序依賴可塑性

脈衝時序依賴可塑性（簡稱 STDP）是一條規則，描述兩個腦細胞之間的連接會根據它們電脈衝的先後順序和精確時間點而變強或變弱。腦細胞叫神經元，它們透過叫作突觸的微小接點彼此交流，並發出短促的電脈衝，稱為脈衝（spike）。STDP 指出，重要的不僅是兩個神經元是否同時放電，還有誰先放電、相差多少千分之一秒。可以想像兩個人拍手：如果其中一個總是比另一個早一丁點拍，他們的節奏就會同步鎖定；如果時序總是相反地錯開，這種配合就會瓦解。

關鍵的奧妙在於，變化的方向會隨順序而翻轉。如果發送方神經元比接收方提前幾毫秒放電，突觸就會增強——因為發送方看起來像是促成了接收方的放電，於是這條連接得到獎勵。如果發送方剛好在接收方之後才放電，突觸就會減弱，因為發送方顯然來得太晚、起不到作用。這個微小的時間窗口通常在約二十毫秒以內，讓大腦能夠挑出真正的因果鏈條，並被廣泛認為是學習與記憶背後的物理機制之一。