ỨCHDH hiện diện đặc biệt nhất ở các cấu trúc như là hồi hải mã và tiểu não và đóng vai trò quan trọng về mặt chức năng, nhưng cũng có nhiều khu vực lân cận khác trong não bộ tồn tại cơ chế đặc biệt này.[1] Ngoài ra, ỨCHDH cũng xảy ra ở các loại nơron khác nhau được đặc trưng bởi sự đa dạng của các chất dẫn truyền thần kinh, trong số đó L-glutamate là chất dẫn truyền thần kinh phổ biến nhất trong quá trình ỨCHDH. L-glutamate tác động đến các thụ thể N-methyl-D-aspartate (NMDA), thụ thể α-amino-3-hydroxy-5-methylisoxazole-4-propionic acid (AMPA), thụ thể kainate (KA) và thụ thể glutamate metabotropic (mGlu) trong ỨCHDH. Được biết quá trình này có thể được hoạt hóa bởi kích thích điện thế mạnh tại synap (của các tế bào Purkinje ở tiểu não) hoặc là từ các kích thích yếu với một khoảng thời gian dài nhất định (trong hồi hải mã). Điện thế hóa dài hạn (ĐTHDH) là quá trình mâu thuẫn với lại ỨCHDH, nó là quá trình làm tăng cường độ mạnh của synap dài hạn. Nhưng chung quy lại là cả hai quá trình ĐTHDH và ỨCHDH đều là yếu tố ảnh hưởng đến khả năng biến hóa linh hoạt của synap. ỨCHDH làm giảm đi mật độ thụ thể ở nơron sau synap cũng như là kìm hãm quá trình giải phóng các chất dẫn truyền thần kinh. Đặc biệt là có tồn tại giả thuyết quá trình ỨCHDH ở tiểu não đóng vai trò quan trọng cho học tập vận động (motor learning). Tuy nhiên là, cũng có vài cơ chế quan trọng khác thể hiện tính linh hoạt của nơron và ảnh hưởng đến loại học tập vận động này. ỨCHDH diễn ra ở hồi hải mã và nó chính là cơ chế quan trọng nhằm xóa bỏ các thông tin đã cũ và lỗi thời, cũng như là làm cho mất hẳn các dấu vết tín hiệu và đường mòn thông tin không còn quan trọng hay cần thiết nữa.[4][5] ỨCHDH ở hồi hải mã hay tại vỏ não có thể phụ thuộc vào các thụ thể NMDA, glutamate metabotropic (mGlu), hoặc thụ thể cannabinoid.[6] Cơ chế phân tử của quá trình ỨCHDH ở tiểu não đó chính là tiến hành phosphoryl hóa các thụ thể AMPA và quá trình tiếp diễn sau đó là loại bỏ đi các thụ thể này nằm trên bề mặt synap tạo thành bởi các tế bào Purkinje với tế bào hạt (hay còn gọi là sợi song song).[7]