Die Stärkung oder Schwächung der Verbindungen von Neuronen hat mit der Veränderung der Synapsen zu tun. Diese Veränderungen heißen Engramme bzw. Gedächtnisspuren. Die Engrammierung, also die Veränderung der Synapsen, kann in verschiedenen Formen auftreten:
- Änderung der Verfügbarkeit der Neurotransmitter
- Änderung der ausgeschütteten Transmittermenge pro Aktionspotenzial
- Änderung der Anzahl an Rezeptoren bzw. Ionenkanälen in der postsynaptischen Membran
- Änderung der Struktur der Synapsen
- Bildung bzw. Abbau von Synapsen
Wird die Verbindung von Neuronen verstärkt, so spricht man von Langzeitpotenzierung:
- Wird eine Synapse lange und intensiv erregt, so führt dies zu einer Transmitterausschüttung, während ein positives EPSP an der Postsynapse auftritt.
- Als Folge öffnen sich die AMPA- und NMDA-Ionenkanäle in der postsynaptischen Membran und das zweifach positiv geladene Calcium kann in die Postsynapse einströmen.
- Dort aktiviert das Calcium die Enzyme NO-Synthase, Calcium-Calmodulin-Kinase II und Adenylatcyclase.
- NO-Synthase katalysiert die Bildung von Stickoxid, welches zurück in die Präsynapse gelangt und die Aktionspotenzialanzahl pro ausgeschüttete Transmittermenge erhöht.
- Calcium-Calmodulin-Kinase II lässt neue Kanäle für das einfach positiv geladene Natrium in der postsynaptischen Membran entstehen.
- Adenylatcyclase katalysiert die Bildung von ATP zu cAMP. Das cAMP aktiviert verschiedene Gene, welche wiederum Proteine synthetisieren. Diese Proteine mobilisieren ruhende Synapsen oder bilden neue.
Eine Abschwächung der Neuronenverbindungen bezeichnet man als Langzeitdepression:
- In einer Variante wird ein NMDA-Rezeptor aktiviert, während Neurotransmitter in der Synapse ausgeschüttet werden. Dadurch kann das Calcium in das Neuron einströmen und dort mehrere Enzyme aktivieren, die die Signalübertragung in der Synapse abschwächen.
- In einer anderen Variante werden metabotrope Glutamatrezeptoren aktiviert, die als G-Proteine die Ausschüttung von Calcium veranlassen. Auch hierdurch kann das Calcium wieder die relevanten Enzyme für die Abschwächung aktivieren.
Falls du noch Fragen hast, dann lass es mich wissen. Meine Informationen stammen aus alten Schulmaterialien und einem Wikepedia-Artikel (https://de.wikipedia.org/wiki/Langzeit-Depression).
Ich hoffe, ich konnte dir helfen! :)