我們的實驗結果證實以 1 train 的 100 Hz 高頻率刺激可在大白鼠 海馬體 CA1 區域誘發出 early-phase LTP；而 5 trains 和 9 trains 的高頻 率刺激則可以誘發出維持長達 270 分鐘的 late-phase LTP。先前的研 究指出微弱的條件刺激，如 1 或 3 trains 的刺激只能使受刺激的突觸 區域局部被活化，而誘發的突觸傳導效能增益只能維持短暫的數十分 鐘，形成 early-phase LTP，所引發 LTP 的表現可能是有 AMPA 接受 器被磷酸化，或者有新的 AMPA 接受器被加入受刺激的突觸區，其 過程並不需要活化 ERK，或是啟動 gene 合成新的蛋白質（Huang et al., 1996; Winder et al., 1999）。然而重複數次的高頻率刺激，如數個 trains 的 100 Hz 刺激，本研究的條件為 5 trains 以上的 100 Hz 刺激，則會 活化 NMDA 接受器，促使細胞內鈣離子的濃度增加，除了會造成 AMPA 接受器被磷酸化而形成 early-phase LTP 外，進一步可能活化下 游的 PKA、PKC、MAPK 和 CREB，一連串的反應促使神經細胞核 合成新的 mRNA 和蛋白質因子，進而形成 late-phase LTP（Frey et al., 1988; Montarolo et al., 1986; Nguyen et al., 1994; Huang et al., 1996;
Roberson et al., 1999）。
在其它大腦皮質區，如杏仁核（lateral amygdala；LA），若給予
LTP，而 5 trains（100Hz，1 秒，間距 3 分鐘）的高頻率刺激則可以 引發出維持最少 3 小時的 late-phase LTP，這些結果頗與本實驗的結 論相符合，此外進一步也證實誘發此 late-phase LTP 需要基因的表現 和新蛋白質的合成（Huang et al., 2000）。
由於 late-phase LTP 具有 pathway specific 的特性，因此有關它們 的引發機制所衍生的問題是：由被 activated 的突觸處被活化的 PKA/PKC 回溯到細胞本體後，經由活化 CREB 而使 CRE 基因產生新 的蛋白質，是如何精確強化先前被 activated 的 pathway，而不影響其 它的 pathway 之突觸？
Frey 和 Morris 在 1997 年提出‘‘tag 蛋白’’假說來解釋這個問題，
並利用實驗加以證實，他們認為當 LTP 被引發時，受刺激的突觸會 產生 tag 蛋白，而當神經細胞之細胞本體受 LTP 引發過程中回溯的 PKA / PKC 活化，進而活化 CREB，啟動基因合成新分子再回傳突觸 區時，此 tag 蛋白會與神經細胞本體新合成的分子作用，而使突觸的 傳導效能增益維持至晚期（Frey and Morrise, 1997）。
Dudek 和 Fields 等實驗主要結果是，在 CA1 之 stratum radiatum 的異突觸型長期增益實驗中，如果在一 pathway 單獨給予一刺激強度 較弱的條件刺激則如本實驗的結果，一般只能引發 early-phase LTP；
然而如果在此 pathway 被刺激引發 LTP 之前或刺激之後的 60 分鐘，
給予另外一 pathway 一較強的強直刺激，並可在此 pathway 引發 late-phase LTP，則原本微弱刺激所引發的 early-phase LTP 會被鞏固為 late-phase LTP（Frey et al.,1997; 1988）。Frey et al.的實驗動物為 7 週 大，公的 Wistar 品系大白鼠。而闡述這個實驗結果的最佳推論即為：
微弱刺激的刺激強度能夠使受刺激的突觸合成 tag 蛋白，而另一 pathway 的強直刺激可以促使細胞核產生新的蛋白質因子，藉由原 pathway 突觸 tag 蛋白與另一 pathway 強直刺激促使細胞本體產生的 新蛋白質因子作用，可使原被活化 pathway 之 CA1 突觸的傳導效能 增益延長為 late-phase LTP。
基於上述之討論，我們推論 1 train 的高頻率刺激雖然可以引發突 觸合成 tag 蛋白，但此刺激強度尚無法促使細胞本體合成新的蛋白質 所以僅藉由突觸的局部磷酸化作用而形成 early-phase LTP。然而，
5 trains 和 9 trains 的高頻率刺激不但可以促使受刺激的突觸局部磷 酸化和合成 tag 蛋白，而且還可以促使細胞本體合成新的蛋白質，因 此能夠使突觸的傳導效能增益持續而形成 late-phase LTP（見圖三十 四）。
經由此實驗結果可以再次確定 CA1 區域在給予不同強度的條件 刺激下所誘發得到的 LTP 所維持之時間，並且可以由進一步推論得 知，重複的學習或訓練確實有幫助記憶的形成和鞏固。
過去一直認為新蛋白質因子的合成，需要被活化的突觸將接受到 的訊息往細胞本體傳送，再經由細胞核基因的轉錄、轉譯合成新的 mRNA 和蛋白質因子。然而，Dudek 和 Fields 在 2002 年提出，要合 成新的蛋白質不一定要由被活化的突觸將接受到的訊息往細胞本體 傳送，也可以藉由直接刺激 CA1 細胞本體來達成。
在 1 train 高頻率刺激之前或刺激之後大約 60 分鐘以內，給予三 次 theta-頻率波刺激以活化海馬體 CA1 之細胞本體，能夠促使 1 train 高頻率刺激所引發的 early-phase LTP 被鞏固為 late-phase LTP。而這 個鞏固機制主要是因為 theta-頻率波的刺激活化了 CA1 細胞本體之 VGCCs 而非 NMDA receptors，進而促使鈣離子經由此通道流入細胞 內，提高了細胞內鈣離子的濃度，再進一步活化了下游的二級傳訊物 質 ---PKC，而使突觸的傳導效能增益得以延續並且形成 late-phase LTP。
Dudek 和 Fields 在 5-12 週大的 SD 大白鼠海馬體薄片上進行的免 疫組織化學染色之實驗證實，細胞本體 theta-頻率波刺激在保護 CA1 突觸傳導效能增益免於衰退的機制主要也是藉由活化細胞本體的 VGCCs，進而活化 ERK 與磷酸化下游的 CREB 所導致（Dudek and Field, 2002），這個結果也與本實驗相符合；更進一步看本實驗所提供 的是一更直接有力的電生理證據而非染色結果，並且證實 S1 電極與
S2 電極所刺激的 pathway 互為獨立。
由上述討論可知，誘發 late-phase LTP 的表現與細胞內鈣離子濃 度的增加有很大的關係（ Cummming et al., 1996），然而鈣離子進入細 胞內的管道包括 1. 在突觸（ synapse ）是經由 NMDA receptor；2. 在 細胞本體（somatic）則是經由受電位調控的鈣離子通道（voltage-gated calcium channels；VGCCs）。細胞內鈣離子的濃度增加會促使活化鈣 離子所調節的一連串次級傳導物質 來傳導突觸的訊息（calcium–
dependent signaling cascades）並且使基因活化和表現（Bading et al., 1993；Diesseroth et al., 1996；Ginty, 1997）。
本研究的藥理實驗則證實給予 NMDA 接受器的專一性拮抗劑
D,L-AP5（50 µM），並不能使 theta-頻率波刺激所導致的鞏固機制受到 抑制，因此得知以配合 somatic 刺激而將 early-phase LTP 鞏固為 late-phase LTP 的機制是不需經由 NMDA 接受器。
Nimodipine 是一種有效的 L-型鈣離子通道的阻斷劑（Avery and Johnston, 1996 ）， 經 由 之 前 的 實 驗 結 果 證 實 給 予 20-50 µM 的 Nimodipine，10 分鐘以上，則對 mEPSCs（最小興奮性突觸後電流）
的發生頻率和振幅的大小皆沒有影響（Hirasawa and pittman, 2003），
因此可知實驗中加入 10 µM Nimodipine 並不會影響 EPSP 的表現，所 以本實驗中添加 Nimodipine 的組別，造成抑制鞏固的作用確實是經
由抑制 VGCCs 的活化所達成的，此結果也表示 early-phase LTP 被鞏 固為 late-phase LTP 的機制是需要 L-型鈣離子通道的參與。
Early-phase LTP 需要 protein kinase 的活化與作用，而 late-phase LTP 則需要依賴基因的表現（Roberson et al., 1996），然而 Roberson 在 1999 的報導中也指出，在海馬體 CA1 區域引發 late-phase LTP 可 以經由 PKA 和 PKC 的活化，而進一步活化 MAPK，使其將 CREB 磷酸化，由此可知 PKC 的活化與突觸形成 late-phase LTP 有關。因此 我們的研究進一步想了解促使 early-phase LTP 被鞏固為 late-phase LTP 的機制是否有需要 PKC 的參與？結果由本實驗中可以得知 PKC 抑制劑的給予可以抑制 theta-頻率波刺激所造成的鞏固作用，因此證 明這種機制所引發的 late-phase LTP 是需要 PKC 的參與。
藉由圖三十五表示，我們認為 CA1 細胞本體受到 theta 頻率波的 刺激時，能夠經由活化 VGCCs，使細胞外鈣離子進入細胞內而提升 細胞內鈣離子的濃度，再經由活化下游的酵素 ---protein kinase C
（PKC），進而使細胞核的基因被活化而進行轉錄、轉譯產生新的蛋 白質，如調控因子、作用因子；而 1 train 高頻率刺激不但可以使突觸 局部磷酸化還可以使受刺激的突觸合成 tag 蛋白，藉由突觸 tag 蛋白 與細胞本體所合成的新蛋白質，如調控因子、作用因子的作用，可使 1 train 引發的 early-phase LTP 被鞏固而形成 late-phase LTP。