Langetermijnpotentiatie

Langetermijnpotentiatie (LTP) is een langdurige versterking van de efficiëntie van synaptische transmissie die ontstaat na een patroon van hoge frequentie activiteit. Het wordt gezien als een fundamenteel celmechanisme achter leren en geheugen: synapsen die regelmatig actief zijn, kunnen sterker worden en zo de netwerken die informatie coderen verbeteren.

De ontdekking van LTP gaat terug tot experimenten in de hippocampus van ratten in het begin van de jaren zeventig. Blijft en Lømo toonden aan dat korte trainingsreeksen van hoge frequentie stimulatie een blijvende toename van de postsynaptische respons konden veroorzaken, wat leidde tot de conceptuele scheiding tussen inductie en onderhoud van LTP en tot studie van onderliggende moleculaire processen.

Wat betreft de mechanismen vereist inductie meestal activatie van NMDA-receptoren en depolarisatie van de postsynaptische cel. Dit leidt tot een influx van Ca2+, wat signaalroutes activeert zoals CaMKII, PKC en de MAPK/ERK-route. Deze cascade bevordert AMPA-receptor-depolarisatie en -inzet in de postsynaptische membraan, remodelling van dendritische spines en, voor langdurige LTP, genexpressie en de aanmaak van nieuw eiwit. Zo wordt LTP verdeeld in een vroege fase (E-LTP), die weinig tot geen eiwit-synthese vereist, en een late fase (L-LTP), die afhankelijk is van translatie en transcriptie.

LTP komt voor in verschillende hersengebieden, met name in de hippocampus (bijv. CA1 en CA3), maar ook in cortex en amygdala. Het wordt beschouwd als een cruciale ondersteunende factor voor leerprocessen en geheugenconsolidatie, terwijl LTD als het tegengestelde systeem wordt gezien. Induciepatronen zoals hoogfrequente stimulatie of theta-burst stimulatie worden in laboratoriuminstellingen vaak gebruikt om LTP op te roepen.