Die Hebb-Regel ist eine der einfachsten Lernregeln zum Zustandekommen des Lernens in neuronalen Netzwerken bzw. in einem Verband von Neuronen, die gemeinsame Synapsen haben, und wurde vom Namensgeber Donald O. Hebb in „The Organization of Behavior“ schon 1949 formuliert: Wenn ein Axon der Zelle A die Zelle B erregt und damit wiederholt und dauerhaft zur Erzeugung von Aktionspotentialen in Zelle B beiträgt, so resultiert dies in Wachstumsprozessen oder metabolischen Veränderungen in einer oder in beiden Zellen, die bewirken, dass die Effizienz von Zelle A in bezug auf die Erzeugung eines Aktionspotentials in B größer wird. Kurz: Je häufiger ein Neuron A gleichzeitig mit Neuron B aktiv ist, umso bevorzugter werden die beiden Neuronen aufeinander reagieren, es kommt also zu einer Stärkung der Synapse, sodass Neuronen, die gemeinsam feuern eine gemeinsame Verbindung ausbilden.
In Synapsen wird dabei die elektrisch codierte Information, die von einer Nervenzellen auf eine andere übertragen werden soll, in ein chemisches Signal übersetzt und nach der Übertragung wieder in ein elektrisches umgewandelt. Dieser Vorgang erlaubt es, dass Synapsen eine Art chemisches Gedächtnis entwickeln, indem sie eine erregende oder hemmende Wirkung erzielen, wobei diese auf molekularer Ebene ablaufenden Prozesse die Grundlage für Lernen und Gedächtnis bilden.
Dies hat Hebb anhand von Veränderungen der synaptischen Übertragung zwischen Neuronen nachgewiesen, womit Hebb als der Entdecker der synaptischen Plastizität gilt, die die neurophysiologische Grundlage von Lernen und Gedächtnis darstellt.
Siehe auch Donald Olding Hebb.