장기 강화는 특정 신경 경로에 짧고 높은 빈도의 자극을 가했을 때 시냅스 전달 강도가 지속적으로 증가하는 현상입니다. 이는 학습과 기억의 기저에 있는 세포 메커니즘으로 널리 알려져 있습니다.

시냅스 전 뉴런이 시냅스 후 뉴런에 빠르고 반복적으로 신호를 보내면 시냅스의 효율이 높아집니다. 그 결과, 후속 신호는 더 큰 시냅스 후 반응을 유발합니다. 이 과정은 NMDA 수용체에 크게 의존하는데, 이 수용체는 시냅스 후 세포가 이미 탈분극된 상태일 때만 칼슘 이온의 유입을 허용합니다. 칼슘은 분자 연쇄 반응을 촉발하여 세포막에 더 많은 AMPA 수용체를 삽입하고, 새로운 수상돌기 가시의 생성과 같은 구조적 변화를 일으킬 수 있습니다.

장기 시냅스 강화(LTP)는 해마에서 가장 광범위하게 연구되었지만, 유사한 과정이 다른 뇌 영역에서도 발생합니다. LTP의 분자적 단계를 차단하면 동물의 특정 학습 능력이 저하되고, 반대로 이를 강화하면 학습 능력이 향상됩니다. 이 현상은 경험과 신경 회로의 지속적인 변화 사이의 구체적인 연결 고리를 제공합니다.

시냅스가 최근의 강렬한 활동을 기억하여 더 강해질 때, 장기 강화 현상이 작용합니다.