Biologische Psychologie II Peter Walla Viele Forscher definieren 3 verschiedene Stufen der LTP: 1) Induktion 2) Aufrechterhaltung 3) Ausdruck Ad Induktion: „Das Lernen“ Umfassend untersucht an Synapsen, an denen der so genannte NMDA-Rezeptor besonders wichtig ist (N-Methyl-D-Aspartat). Der NMDA-Rezeptor ist ein Glutamat-Rezeptor (exzitatorisch)! Damit der NMDA-Rezeptor maximal reagiert, muss Glutamat an ihn binden und das entsprechende postsynaptische Neuron muss bereits teilweise depolarisiert sein: Kalziumkanäle, die mit dem NMDA-Rezeptor verbunden sind, lassen normalerweise nur wenig Kalziumionen einströmen. Ist das entsprechende Neuron aber bereits depolarisiert, sobald Glutamat bindet, strömen bedeutend mehr Kalziumionen ein! dieser Kalziumeinstrom löst Aktionspotentiale aus sowie auch die Kaskade von Ereignissen, die LTP induzieren!

Biologische Psychologie II Peter Walla Diese Begebenheit stellt eine Grundlage für assoziatives Lernen dar: ist ein postsynaptisches Neuron durch den Input anderer Neuronen bereits teilweise depolarisiert, wenn das präsynaptische Neuron feuert, dann strömen mehr Kalziumionen in das Zellinnere und die Übertragung an der entsprechenden Synapse wird potentiert! d.h. eine synaptische Bahnung bedeutet, dass mindestens zwei auf ein postsynaptisches Neuron konvergierende Eingänge gleichzeitig aktiv waren! z.B. wie bei der klassischen Konditionierung, bei welcher ein konditionierter Reiz gleichzeitig mit einem unkonditionierten Reiz präsentiert wird! vermutlich sind noch Proteinkinasen am Effekt des Kalziums beteiligt!

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Biologische Psychologie II Peter Walla Ad Aufrechterhaltung und Expression: („Speicherung und Abruf“) Der Kalziumionen-Einstrom an dendritischen Dornen ist ein lokales Phänomen. Die kurzfristige Aufrechterhaltung und die langfristige Aufrechterhaltung unterliegen verschiedenen Mechanismen. Langfristige Aufrechterhaltung geht mit strukturellen Veränderungen einher, die von einer Proteinsynthese abhängen. Präsynaptisch ist LTP mit einer anhaltenden Erhöhung des extrazellulären Glutamatspiegels verbunden. Stickstoffmonoxid (NO) wird als Antwort auf den Kalzium-Einstrom von der postsynaptischen Seite synthetisiert und diffundiert als Signal zurück auf die präsynaptische Seite in die synaptischen Endköpfchen! Die strukturellen Veränderungen langer Aufrechterhaltung beziehen sich auf einer Zunahme der Zahl und der Größe der Synapsen, in der Zahl und Größe der dendritischen Dornen und in der Zahl der postsynaptischen Rezeptoren.

Biologische Psychologie II Peter Walla Ein Tipp bezüglich interessanter Literatur zum Thema Gedächtnis: „Gedächtnis“ Die Natur des Erinnerns Larry R. Squire und Eric R. Kandel Spektrum Verlag