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Synaptische Plastizität

Synaptische Plastizität ist die Umschreibung dafür, dass sich die Stärke einer synaptischen Übertragung in Abhängigkeit von verschiedenen Faktoren verändern kann. Der spanische Neurobiologe Ramon y Cajal postulierte bereits 1894, dass das Gedächtnis durch die Stärkung der Verbindung zwischen Neuronen entsteht; der Gedanke der synaptischen Plastizität ist also schon weit über 100 Jahre alt.

Bei der Veränderung der Übertragungsstärke bei Synapsen muss man zwischen mehreren Dimensionen unterscheiden:

Zeitdimension

Erfolgt die Veränderung eher kurzfristig oder langfristig? Entsprechend unterscheidet man zwischen Kurzzeit- und Langzeitplastizität. Bei der Kurzzeitplastizität hält die Änderung der Übertragungsstärke nur einige Millisekunden bis Minuten an. Bei der Langzeitplastizität dagegen ändert sich die Stärke der Übertragung für Minuten bis einige Stunden, manchmal sogar ein ganzes Leben lang.

Wirkungsdimension

Die Übertragungsstärke einer Synapse kann erhöht oder erniedrigt werden. Die Verstärkung der synaptischen Übertragung wird dann als Potenzierung bezeichnet, die Verringerung als Depression. Das Krankheitsbild der Depression hat allerdings nichts mit der Verringerung der Übertragungsstärke zu tun, hier kann man die beiden Fachbegriffe leicht verwechseln!

Ortsdimension

Bei der präsynaptischen Plastizität verändert sich die Menge der Neurotransmitter, die pro Aktionspotenzial in den synaptischen Spalt ausgeschüttet werden. Eine andere Möglichkeit ist, dass sich die Geschwindigkeit der Wiederaufnahme des Neurotransmitters in das synaptische Endknöpfchen verändert.

Bei der postsynaptischen Plastizität ändert sich die Reaktion der postsynaptischen Membran auf die Ausschüttung der Neurotransmitter.

Zum Beispiel können bestimmte Ionenkanäle so verändert werden, dass sie pro Zeiteinheit mehr Natrium-, Kalium- oder Calcium-Ionen passieren lassen. Oder - noch "radikaler" - bestimmte Gene im Zellkern der postsynaptischen Zelle werden so aktiviert, dass mehr (oder weniger) Ionenkanäle oder Rezeptoren in die postsynaptische Membran eingebaut werden.

Langzeitpotenzierung

Auf dieser Seite erfahren Sie nähere Einzelheiten zur Langzeitpotenzierung, die als einfaches Modell für Gedächtnisleistungen dienen kann.