異源突觸易化是指同一個神經元中來源於不同神經末梢的突觸活動的時間與空間的增強性總和,導致該突觸後神經元活動性增強的現象。20世紀50—60年代,細胞電生理學研究與電子顯微鏡的越顯微結構研究明,無論大腦皮層,還是其他腦結構中,每個神經元都接受數以千計來源不同的神經末梢,形成大量的異源性突觸聯繫。在一個神經元中,這些來源不同的突觸同時興奮,或以較短的時間間隔順序興奮,多次重複,該神經元就會把兩種刺激聚合在一起,形成暫時聯繫。
20世紀80年代末期,腦生物化學研究發現,一個神經元內的突觸後膜上分布著多種受體蛋白分子,對神經遞質或調質進行選擇性結合,引起突觸後膜興奮。如果兩種神經遞質同時作用於一個神經元.就會引起該神經元兩類突觸後成分的興奮,重複幾次,就會形成聯結功能。只要其中一類突觸興奮,另一類突觸乃至整個突觸後神經元就會興奮起來因此,當代神經科學認為它是暫時聯繫形成的組織形態和生理學基礎。至少有兩種方式:突觸前成分間的活動依存性強化和突觸前後問強化。前一種方式是條件刺激與非條件刺激傳人神經元發出的突觸前成分相互易化,互為活動依存性關係。兩者只有在極短時間內相繼興奮,才能有效地引起突觸後條件反射神經元的興奮。異源突觸易化發生在突觸前成分之間。後一種方式是兩突觸前成分共同作用於突觸後成分上。異源突觸易化發生在突觸後成分上。這兩種方式是從一些簡單生物學習模型中發現的。人類學習的突觸變化機制有更多形式。其分子神經生物學基礎,是突觸後膜上並存的多種受體蛋白與來源、性質不同的神經遞質的順序性或並行性結合,以及受體蛋白分子的變構作用。