דיכוי ארוך-טווח, או LTD, הוא תהליך של היחלשות סינפטית המתרחשת לאורך זמן בין חיבורי נוירונים פרה-סינפטי ופוסט-סינפטי. מנגנון אחד, LTD שבו מתרחשת, תלוי במספר יוני סידן שזורמים לתוך הנוירון הפוסט-סינפטי לאחר גירוי פרה-סינפטי. ריכוז סידן נמוך עקב גירוי פרה-סינפטי נדיר יכול ליזום סדרת תגובות איתות שתסתיים באנדוציטוזה, או בהסרה של קולטני גלוטמט AMPA מן הקרום.כתוצאה מכך, התגובה הפוסט-סינפטית לאותו הגירוי הפרה-סינפטי והלא רציף נחלשת אף יותר. לפיכך, LTD חיונית ללמידה, כי סינפסות שכלל לא פועלות, או פועלות מדי פעם, מוחלשות ועשויות אף להיגזם, ולפנות משאבים ושטח שיכולים לשמש את הנוירון עבור תפקודים אחרים, LTP כגון לחיזוק של סינפסות חשובות יותר.