Langzeitpotenzierung

Abkürzung: LTP
Englisch: long term potentiation

1 Definition

Unter Langzeitpotenzierung, kurz LTP, versteht man die Verstärkung der synaptischen Übertragung eines Neurons als Reaktion auf eine vermehrte Bildung von Aktionspotenzialen. Sie ist eine wichtige Grundlage für die synaptische Plastizität.

Der entgegengesetzte Prozess ist die Langzeitdepression (LTD).

2 Entstehung

2.1 Aktivierung von AMPA-Rezeptoren

In der postsynaptischen Membran gibt es Glutamat-Rezeptoren vom Typ AMPA. Kommt es zu einem Aktionspotenzial, wird der AMPA-Rezeptor durch das ausgeschüttete Glutamat geöffnet und der folgende Einstrom von Natriumionen führt zu einem EPSP. Da der Glutamat-Rezeptor vom Typ NMDA durch Magnesiumionen blockiert ist, kann er nicht geöffnet werden.

2.2 Aktivierung von NMDA-Rezeptoren

Treten weitere Aktionspotenziale auf, wird die postsynaptische Membran stärker depolarisiert. Dies führt dazu, dass die Magnesiumionen den NMDA-Rezeptor verlassen und sich dieser nun ebenfalls öffnen kann.

Durch den geöffneten NMDA-Rezeptor können Calciumionen einströmen, was u.a. zur Phosphorylierung von AMPA-Rezeptoren und damit zu einer Leitfähigkeitserhöhung führt.

Weiterhin wird die Proteinbiosynthese der Zelle durch vermehrte Expression der Transkriptionsfaktoren CREB und BDNF gesteigert, was u.a. zu einer vermehrten Freisetzung von Glutamat an der präsynaptischen Membran und einem Synapsenwachstum führt.

Zudem werden retrograde Botenstoffe wie Derivate der Arachidonsäure und Gase wie z.B. Stickstoffmonoxid und Kohlenmonoxid ausgeschüttet, die eine erhöhte Freisetzung an Neurotransmittern an der präsynaptischen Membran bewirken.