Remove ads
Langetermijnpotentiëring[1] (LTP) is een langdurige verhoging van doeltreffendheid van een synaps. LTP impliceert een versterking van de synaptische verbinding tussen twee neuronen door gelijktijdige activatie van het presynaptische en postsynaptische neuron. Het wordt gezien als een elektrofysiologische manifestatie van het principe van synaptische versterking dat door Donald Hebb voor het eerst is beschreven. De biologische mechanismen achter langetermijnpotentiëring zijn nog niet geheel duidelijk, maar men neemt aan dat het bijdraagt aan synaptische plasticiteit bij dieren en mensen. Veel theorieën betreffende het leren zien langetermijnpotentiëring en het tegengestelde process langetermijndepressie als de cellulaire basis van leren en geheugen. LTP werd in 1966 ontdekt door Terje Løme en is sindsdien een populair onderwerp in het neurowetenschappelijk onderzoek.
In een experimentele opstelling kan men korte, hoogfrequente elektrische prikkels toedienen aan de synaps van een neuron. Deze prikkels, ook wel stimuli genoemd, kunnen de synaps sterker maken, potentiëren. Dit effect duurt van enkele minuten tot urenlang. In cellen vindt spontaan LTP plaats, het effect daarvan kan zelfs jaren aanhouden. In een experimentele opstelling kan het worden opgeroepen door in de hippocampus van proefdieren op de collateraal van Schaffer een sterke puls aan te bieden. Deze verschaft input aan de piramidecellen in veld CA1 van de Ammonshoorn (zie ook hippocampus). LTP kan gemeten worden in de vorm van een exciterende postsynaptische potentiaal (EPSP) in CA1.
Remove ads
Het mechanisme achter LTP berust op specifieke eigenschappen van zogeheten NMDA (N-methyl-D-aspartaat)-receptoren. Deze vinden we in veld CA1 en in de gyrus dentatus van de hippocampus. NMDA-receptoren hebben namelijk als bijzondere eigenschap dat zij reageren op een conjunctie (samengaan) van twee factoren, depolarisatie van de postsynaptische membraan en het vrijkomen van glutamaat in de presynaptische membraan. Normaal zijn deze receptoren geblokkeerd door magnesiumionen. De blokkade blijft gehandhaafd als glutamaat uit de boutons terminaux (eindknopjes) van het presynaptische neuron zich bindt met de receptor. Pas als de postsynaptische membraan is gedepolariseerd door de krachtige puls (of hoogfrequente pulsentrein), wordt de blokkade door magnesium opgeheven, waardoor calciumionen (die een kritieke rol spelen bij het tot stand komen van synapspotentiëring) vrij kunnen binnenstromen.
Remove ads
Het is thans niet geheel duidelijk welke biochemische veranderingen die volgen op de verhoogde concentratie calcium in de postsynaptische cel leiden tot LTP vorming en op welke manier. Er zijn wel sterke aanwijzingen dat een aantal proteïne kinases een belangrijke rol spelen bij de moleculaire mechanismen van LTP, met name voor α-calcium-calmodulin-afhankelijke proteïnekinase II (CaMKII).
Remove ads
Wikiwand in your browser!
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
Remove ads