Významnou vlastností synapsí je schopnost měnit svou odezvu na daný signál. Dochází k tomu buď působením jiných buněk - heterosynaptická plasticita, nebo v závislosti na předchozí aktivitě synaptického zakončení - homosynaptická plasticita. Hlavní formy homosynaptické plasticity jsou synaptická facilitace, potenciace a deprese, které mohou nastat v průběhu nebo následně po řadě rychle za sebou jdoucích akčních potenciálů.
Facilitace (usnadnění) je výrazné zvýšení množství mediátoru uvolňovaného akčními potenciály v průběhu opakované (vysokofrekvenční) stimulace synapse; vzniká a zaniká obvykle velmi rychle. K tomuto jevu dochází pravděpodobně v důsledku zvyšující se hladiny Ca2+ v presynaptické části po dostatečně rychle se opakujícím otevírání Ca2+ kanálů, kdy nitrobuněčné Ca2+ nestačí být vychytáváno a zbytkové Ca2+ se přičítá k Ca2+ vstupujícímu do presynaptického zakončení během dalšího akčního potenciálu. Vyšší koncentrace Ca2+ mají za následek uvolňování většího množství neuromediátoru.
V odezvě na řadu presynaptických impulsů následujících těsně za sebou se může vyvinout jiný typ facilitace - presynaptická facilitace, která vzniká pokud např. aktivace presynaptických receptorů vede k aktivaci proteinkináz a ty fosforylují a inaktivují K+ kanály, což vede k prodloužení doby trvání akčních potenciálů a tedy k prodloužení otevření presynaptických Ca2+ kanálů a většímu uvolňování mediátoru do štěrbiny.
Udržovaná aktivita (např. 12 min, 15 Hz) v jednom neuronu může vést ke zvýšené transmisi i po hodinách - dlouhodobá facilitace. Mechanismy vzniku tohoto déle trvajícího jevu zahrnují jednak zvýšení koncentrací Ca2+ a Na+ v nervových zakončeních během opakované stimulace, jednak déle trvající změny v systémech druhých poslů.
Synaptická deprese (únava) se projevuje jako snížení uvolňování neuromediátoru (snížení amplitudy EPSP) v průběhu posloupnosti rychle za sebou jdoucích akčních potenciálů. Je způsobena uvolněním menšího množství mediátoru z presynaptického zakončení, nikoli desensitizací postsynaptických receptorů. Vzniká spíše u synapsí, které uvolňují na každý impuls větší množství mediátoru (např. některá nervosvalová zakončení). Synaptická deprese může zřejmě vzniknout dvěma způsoby:
nestačí se dostatečně obnovit zásoba synaptických váčků blízko štěrbiny;
jsou inaktivovány Ca2+-kanály v presynaptických zakončeních, čímž se sníží vstup Ca2+ a tedy i množství uvolněného mediátoru.
SYNAPTICKÁ DEPRESE
(Podle Atwood H.L., MacKay W.A.: Esentials of Neurophysiology, B.C.Decker, Toronto-Philadelphia 1989.)