Langvarig potensering er en varig stigning i styrken af ​​synaptisk transmission, der følger kort, højfrekvent stimulering af en signalvej. Det betragtes bredt som en cellulær mekanisme, der ligger til grund for indlæring og hukommelse.

Når en præsynaptisk neuron hurtigt og gentagne gange affyrer signaler mod en postsynaptisk neuron, bliver synapsen mere effektiv. Efterfølgende signaler producerer større postsynaptiske responser. Processen afhænger i høj grad af NMDA-receptorer, som kun tillader calcium at trænge ind, når den postsynaptiske celle allerede er depolariseret. Calcium udløser molekylære kaskader, der indsætter flere AMPA-receptorer i membranen og kan føre til strukturelle ændringer såsom væksten af ​​nye dendritiske rygsøjler.

Langsigtet potensering er blevet undersøgt mest omfattende i hippocampus, men lignende processer forekommer i andre hjerneområder. Blokering af de molekylære trin i LTP hæmmer visse former for læring hos dyr; at forbedre dem kan forbedre præstationen. Fænomenet skaber en konkret bro mellem erfaring og varig forandring i neurale kredsløb.

Når en synapse husker den seneste intense aktivitet ved at blive stærkere, er der en langsigtet potensering på spil.