La Long-Term Depression (LTD, o "depressione a lungo termine") è un fenomeno fisiologico opposto alla Long-Term Potentiation (LTP, o "potenziamento a lungo termine") e, come questo, rappresenta un tipo di plasticità sinaptica, e uno dei meccanismi cellulari e molecolari ritenuti alla base di processi di apprendimento di nuove memorie. È stata studiata in particolare, ad esempio, nell'ippocampo e nel cervelletto (nelle sinapsi tra le fibre parallele e le Cellule di Purkinje).

Descrizione

L'LTD può essere visto come il meccanismo opposto e complementare all'LTP, ed insieme a questo può essere indotto dall'esperienza e può tenerne traccia nella forza sinaptica codificando così delle memorie. Consiste in particolare della riduzione della corrente sinaptica evocata dal rilascio di neurotrasmettitore. Come altre forme di plasticità neuronale a lungo termine (come lo stesso LTP) e a differenza delle forme di plasticità a breve termine, è definita dalla sua durata di diverse decine di minuti ed è stata osservata sia in sezioni cerebrali isolati ex vivo sia in vivo.

Come si induce una Long Term Depression. In un neurone dove è stata indotta in precedenza una LTP, si hanno una serie di stimolazioni protratte nel tempo prima di ritornare ai valori di base.

Sistema di induzione della Long Term Depression

Se si stimola un neurone pre-sinaptico con una bassa frequenza di corrente e per tempi prolungati (2 Hz per diversi secondi), si può riuscire ad indurre LTD nel neurone post-sinaptico: tuttavia, per una sinapsi precedentemente potenziata con LTP (ottenuta con stimolazione tetanica), occorrono diverse stimolazioni pre-sinaptiche durature a bassa frequenza per ritornare alle condizioni di base. Ovvero, ogni LTD abbassa di un po' la soglia EPSP raggiunta con la LTP.

Analogamente alla LTP, la LTD dipende criticamente dai recettori NMDA e quindi dal ruolo del calcio. Succede che, una stimolazione presinaptica continua come si ha nella LTD, mantiene sinapticamente una concentrazione discreta e, soprattutto, costante di glutammato. Questa concentrazione costante nel tempo è in grado di far aprire i recettori AMPA e di conseguenza i recettori NMDA, la cui apertura a queste concentrazione di neurotrasmettitore garantisce una concentrazione di calcio intracellulare bassa ma costante. Sembra che questa concentrazione sia in grado di favorire le fosfatasi calcio dipendenti che hanno un'affinità per il calcio molto maggiore delle chinasi calcio dipendenti quali la CaMKII, che hanno tuttavia una maggiore attività alle alte concentrazioni. Queste fosfatasi "smontano" l'apparato biochimico/strutturale creato in precedenza nella LTP e portano progressivamente la sinapsi verso i valori di base.

Sembra che la LTP e la LTD possano susseguirsi un numero infinito di volte, proprietà importantissima per la nostra plasticità mnemonica.