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神经元调谐(英文:neuronal tuning),是指神经元有选择地表示一种感觉、协同、运动、认知等信息的特性。通过经验,神经元反应被调谐为最优的特定范式。神经元调谐可以是强而集中的,如V1区;也可以是弱而宽泛的,如神经元集群。单个神经元可能会同时对多种基本感觉调谐,如视觉、听觉、嗅觉。这种神经元通常对多个感觉起整合作用。在神经网络中,这一整合是操作(认知加工)的主要原则。
在视觉、听觉、嗅觉、躯体感觉和记忆系统中,都可以看到神经元调谐的现象。