Un evento del tutto fisiologico di breve durata è quindi in grado di causare una modifica sinaptica duratura: dopo la stimolazione tetanica, il neurone bersaglio rafforzato dalla LTP è molto più responsivo e produce EPSP (excitatory postsynaptic potential) più ampi per molto tempo. Ricerche condotte su topi hanno mostrato che la LTP nell'ippocampo è effettivamente collegata con la memoria a lungo termine.