Synaptische Plastizität
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Einordnung: Biophysik
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Synaptische Plastizität ist ein Begriff, der die aktivitätsabhängige Änderung der Stärke der synaptischen Übertragung beschreibt. Die synaptische Plastizität ist ein wichtiger Forschungsgegenstand der Neurowissenschaften. Es gilt inzwischen als gesichert, daß die synaptische Plastizität die Voraussetzung für Lernen und Gedächtnis ist.
Siehe auch: Hebb'sche Lernregel
Zur Erläuterung des Begriffs
- synaptische Aktivität / Übertragung: Synapsen können ruhen oder aktiv sein. An einer aktiven Synapse ist das präsynaptische Endknöpfchen erregt, das heißt, dort treten Aktionspotentiale auf. Es kommt zur Freisetzung von Transmitter in den synaptischen Spalt und seine Bindung an Rezeptoren der postsynaptischen Membran. Wird dadurch im postsynaptischen Neuron eine Antwort hervorgerufen, hat synaptische Übertragung stattgefunden. Die Antwort muß nicht notwendigerweise in einem Aktionspotential bestehen, sondern ist häufig unterschwellig.
- aktivitätsabhängig: Das bedeutet, daß die Änderungen der Synapsen betrachtet werden, die deren Aktivität als Ursache haben. Im Gegensatz dazu gibt es z. B. entwicklungsbedingte Änderungen von Synapsen, die während des Wachstums und der Differenzierung des Nervensystems stattfinden und nicht notwendigerweise auch synaptische Aktivität voraussetzen.
- Stärke der Übertragung: Damit ist gemeint, daß ein einzelnes Aktionspotential am präsynaptischen Endknöpfchen im postsynaptischen Neuron eine unterschiedlich starke Änderung des Membranpotentials bewirken kann. Je größer diese Änderung, desto stärker die Übertragung (und umgekehrt).
Je nach Dauer der synaptischen Veränderungen nach einer bestimmten Form der synaptischen Aktivierung unterscheidet man zwischen kurzzeitiger und langandauernder Plastizität (short-term plasticity und long-term plasticity).
- Short-term plasticity: Die Änderung der Übertragungsstärke hält einige Millisekunden bis höchstens einige Minuten an.
- Long-term plasticity: Die Stärke der Übertragung ändert sich für viele Minuten bis einige Stunden, möglicherweise lebenslang.
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