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Em neurociência, potenciação de longa duração (Long Term Potentiation ou LTP, em inglês) é uma melhoria duradoura na transmissão do sinal entre dois neurônios que resulta de estimulá-los de forma síncrona.^[2] É um dos vários fenômenos que contribuem para a plasticidade sináptica, a capacidade das sinapses químicas de mudar sua potência. Acredita-se que a memória é codificada por modificação da força sináptica, por isso a LTP é amplamente considerada como um dos principais mecanismos celulares que está na base da aprendizagem e memória.^[2]^[3]^[3]

A LTP possui muitas características da memória de longo prazo, tornando-a um candidato atraente para um mecanismo celular de aprendizagem.^[4] Por exemplo, a LTP e a memória de longo prazo são acionadas rapidamente, ambas dependem da síntese de novas proteínas, cada uma tem propriedades de associatividade, e ambas podem durar muitos meses.^[2] ^[5] A LTP parece ser responsável por muitos tipos de aprendizagem, desde o aprendizado do reflexo condicionado clássico simples, relativamente presente em todos os animais, até os aprendizados mais complexos, em nível maior de cognição observado em humanos.^[2]

A nível celular, LTP aumenta a neurotransmissão sináptica. Além disso, melhora a capacidade de dois neurônios, o pré-sináptico e o pós-sináptico, de se comunicar uns com os outros através de uma sinapse. Os mecanismos moleculares precisos para isso não foram ainda plenamente estabelecidos, em parte porque a LTP é regulada por múltiplos mecanismos, que variam segundo a espécie e a região do cérebro. Na forma mais bem compreendida da LTP, o reforço da comunicação é predominantemente realizado através do aumento da sensibilidade da célula pós-sináptica aos sinais recebidos a partir da célula pré-sináptica. Estes sinais, na forma de moléculas de neurotransmissores, são recebidos por receptores de neurotransmissores presentes no superfície da célula pós-sináptica. A LTP melhora a sensibilidade da célula pós-sináptica aos neurotransmissores, em grande parte pelo aumento da atividade dos receptores existentes e aumentando o número de receptores na superfície da célula pós-sináptica.

A LTP foi descoberta no hipocampo de coelhos por Terje Lømo em 1966, e tornou-se um tema popular de pesquisa desde então. Muitas pesquisas modernas sobre a LTP procuram entender melhor a sua biologia básica, enquanto outras têm por objetivo elaborar um nexo de causalidade entre LTP e aprendizagem. Outros ainda tentam desenvolver métodos, farmacológicos ou não, de reforçar a LTP para melhorar memória e a aprendizagem. A LTP é também um tema de pesquisa clínica, por exemplo, nas áreas de pesquisa da doença de Alzheimer.

Mecanismo

A potenciação de longa duração ocorre através de uma variedade de mecanismos de todo o sistema nervoso; nenhum mecanismo único une todos os vários tipos de LTP. No entanto, para fins de estudo, a LTP é comumente dividida em três fases que ocorrem sequencialmente: a potenciação de curto prazo, a LTP precoce e a LTP tardia.^[6] Pouco se sabe sobre os mecanismos de potenciação de curto prazo, assim, não será discutida aqui.

Cada fase da LTP é regida por um conjunto de mediadores, moléculas pequenas que ditam os acontecimentos dessa fase. Estas moléculas incluem as proteínas dos receptores que respondem a eventos fora da célula, as enzimas que realizam as reações químicas dentro da célula, e moléculas de sinalização que permitem a progressão de uma fase para a próxima. Além desses mediadores, também existem moléculas moduladoras, descritas posteriormente, que interagem com os mediadores, e que alteram a LTP finalmente gerada.

As fases da LTP precoce (E-LTP) e a tardia (L-LTP) são, cada uma, caracterizada por uma série de três eventos: indução, manutenção e expressão. Indução é o processo pelo qual um sinal de curta duração que desencadeia a fase da LTP a começar. Manutenção corresponde à mudanças bioquímicas persistentes que ocorrem em resposta à indução dessa fase. Expressão implica alterações celulares de longa duração que resultam da ativação do sinal de manutenção.^[6] Assim, os mecanismos de LTP podem ser discutidos em termos de mediadores que estão na base da indução, manutenção e expressão da E-LTP e L-LTP.

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Referências

↑ Paradiso, Michael A.; Bear, Mark F.; Connors, Barry W. (2007). Neuroscience: Exploring the Brain. Hagerstwon, MD: Lippincott Williams & Wilkins. p. 718. ISBN 0-7817-6003-8
↑ ^a ^b ^c ^d Cooke SF, Bliss TV (2006). «Plasticity in the human central nervous system». Brain. 129 (Pt 7): 1659–73. PMID 16672292. doi:10.1093/brain/awl082
↑ ^a ^b Bliss TV, Collingridge GL (1993). «A synaptic model of memory: long-term potentiation in the hippocampus». Nature. 361 (6407): 31–39. PMID 8421494. doi:10.1038/361031a0
↑ http://www.lume.ufrgs.br/handle/10183/13875
↑ IZQUIERDO, Iván et al. The evidence for hippocampal long-term potentiation as a basis of memory for simple tasks. An. Acad. Bras. Ciênc. [online]. 2008, vol.80, n.1 [cited 2012-03-24], pp. 115-127 . Available from: <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0001-37652008000100007&lng=en&nrm=iso>. ISSN 0001-3765. http://dx.doi.org/10.1590/S0001-37652008000100007.
↑ ^a ^b Sweatt J (1999). «Toward a molecular explanation for long-term potentiation». Learn Mem. 6 (5): 399–416. PMID 10541462. doi:10.1101/lm.6.5.399