التذبذب العصبي (بالإنجليزية: Neural oscillation) هي أنماط إيقاعية أو متكررة للنشاط العصبي في الجهاز العصبي المركزي. يُمكن للنسيج العصبي توليد نشاط تذبذبي عبر آليات متعددة، سواء كانت نابعة من عمليات داخل الخلايا العصبية الفردية أو من تفاعلات بينها. على مستوى الخلايا الفردية، تظهر هذه التذبذبات إما كتقلبات في جهد الغشاء أو كأنماط إيقاعية لجهود الفعل، مما يؤدي بدوره إلى تنشيط تذبذبي للخلايا العصبية ما بعد المشبكية. عند النظر إلى مجموعات الخلايا العصبية، يُمكن للنشاط المتزامن لأعداد كبيرة منها أن يُنتج تذبذبات مرئية على مستوى واسع، مثل تلك التي تُلاحظ في التخطيط الكهربائي للدماغ. ينشأ النشاط التذبذبي في هذه المجموعات عادةً من اتصالات مرتدة بين الخلايا العصبية تؤدي إلى تزامن أنماط تفعيلها. قد تُنتج التفاعلات بين الخلايا العصبية تذبذبات بتردد يختلف عن تردد تفعيل الخلايا الفردية. من الأمثلة المعروفة على التذبذبات العصبية هو نشاط موجة ألفا.
التذبذبات العصبية لوحظت في البشر لأول مرة عام 1924 من قبل الباحث هانز برجر. بعد أكثر من 50 عامًا، اُكتُشف سلوك تذبذبي ذاتي في الخلايا العصبية للفقاريات، لكن دوره الوظيفي ما زال غير مفهوم بالكامل. تشمل الأدوار المحتملة لهذه التذبذبات عمليات ربط الميزات، وآليات نقل المعلومات، وإنتاج المخرجات الحركية الإيقاعية. خلال العقود الأخيرة، أتاحت التطورات في تقنيات تصوير الدماغ فهمًا أعمق لهذه الظواهر، ولا يزال مجال البحث الرئيسي في علم الأعصاب يركز على تحديد آليات توليد التذبذبات وأدوارها الوظيفية. يُلاحَظ النشاط التذبذبي في الدماغ عبر مستويات تنظيمية متعددة، ويُعتقد أنه يلعب دورًا محوريًا في معالجة المعلومات العصبية. بينما تدعم العديد من الدراسات التجريبية الأدوار الوظيفية لهذه التذبذبات، إلا أن التفسير الموحد لآليات عملها لا يزال غائبًا.