ไซแนปส์แบบไตรภาคหมายถึง การบูรณาการการทำงานและการอยู่ใกล้กันทางกายภาพของ:

• เยื่อหุ้มเซลล์ประสาทก่อนซินแนปส์
• เยื่อหุ้มเซลล์หลังไซแนปส์
• และความสัมพันธ์อันใกล้ชิดกับเซลล์เกลียโดย รอบ

นอกจากนี้ยังหมายถึงการมีส่วนร่วมของส่วนประกอบไซแนปส์ทั้งสามนี้ในการสร้างกิจกรรมที่ไซแนปส์เคมีด้วย^{[ 1 ]}ไซแนปส์แบบไตรภาคเกิดขึ้นในหลายตำแหน่งในระบบประสาทส่วนกลางกับแอสโทรไซต์ ซึ่งเป็น เซลล์เกลียชนิดหนึ่ง^{[ 1 ]}และอาจมีอยู่กับ เซลล์เกลียของ มุลเลอร์ของเซลล์แกงลีออนในจอประสาทตา^{[ 2 ]}และเซลล์ชวานน์ที่ จุดเชื่อม ต่อประสาทกล้ามเนื้อ^{[ 3 ]}คำนี้ได้รับการแนะนำครั้งแรกในช่วงปลายทศวรรษ 1990 เพื่ออธิบายหลักฐานที่เพิ่มมากขึ้นว่าเซลล์เกลียไม่ได้เป็นเพียงเซลล์สนับสนุนประสาทแบบพาสซีฟเท่านั้น แต่มีบทบาทอย่างแข็งขันในการบูรณาการข้อมูลไซแนปส์ผ่านการสื่อสารแบบสองทิศทางกับ ส่วนประกอบ ประสาทของไซแนปส์โดยมีตัวกลางคือสารสื่อประสาทและสารสื่อประสาทเกลีย^{[ 4 ​​]}

หลักฐานที่แสดงถึงบทบาทของเซลล์แอสโทรไซต์ในการบูรณาการและการประมวลผลการเชื่อมต่อระหว่างไซแนปส์นั้น ปรากฏให้เห็นได้ในหลายรูปแบบ:

• แอสโทรไซต์เป็นเซลล์ที่สามารถถูกกระตุ้นได้:เมื่อตอบสนองต่อสิ่งเร้าจากส่วนประกอบทั้งสามของไซแนปส์แบบไตรภาค แอสโทรไซต์สามารถสร้างการเปลี่ยนแปลงชั่วคราวใน ความเข้มข้น ของแคลเซียม ภายในเซลล์ ผ่านการปล่อยแคลเซียมที่เก็บไว้จากเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม^{[ 5 ]}
• แอสโทรไซต์สื่อสารกับเซลล์ประสาทแบบสองทิศทาง:ผ่านการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของแคลเซียม แอสโทรไซต์สามารถตรวจจับสารสื่อประสาทและสัญญาณอื่นๆ ที่ปล่อยออกมาจากเซลล์ประสาทที่ไซแนปส์ได้^{[ 5 ]}และสามารถปล่อยสารสื่อประสาทหรือกลิโอทรานสมิตเตอร์ของตัวเอง^{[ 6 ]}ซึ่งในทางกลับกันสามารถปรับเปลี่ยนความสามารถใน การกระตุ้น ทางไฟฟ้าของเซลล์ประสาท ได้ ^{[ 7 ]}
• แอสโทรไซต์สามารถตอบสนองต่อสิ่งเร้าได้อย่างเลือกสรร:แอสโทรไซต์ของชั้นสแตรตัมโอเรียนส์ของฮิปโปแคมปัสสร้างไซแนปส์แบบไตรภาคกับส่วนยื่นของแอกซอนจากอัลเวียสส่วน ยื่นของ อัลเวียสสามารถสร้างไซแนปส์แบบกลูตาเมอร์จิกหรือโคลินเนอร์จิกกับชั้นสแตรตัมโอเรียนส์ได้ แต่แอสโทรไซต์ในบริเวณนี้จะตอบสนองด้วยการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของแคลเซียมเฉพาะต่อการกระตุ้นโคลินเนอร์จิกของส่วนยื่นของอัลเวียสเท่านั้น^{[ 8 ]}นี่ไม่ใช่เพียงเพราะความไวของแอสโทรไซต์เหล่านี้ต่ออะเซทิลโคลีนเท่านั้น แต่พวกมันยังตอบสนองต่อกิจกรรมไซแนปส์แบบกลูตาเมอร์จิกที่มาจากบริเวณสมองอื่น คือ ชาฟเฟอร์คอลลาเทอรัล^{[ 9 ]}
• แอสโทรไซต์ทำหน้าที่ประมวลผลและปรับเปลี่ยนข้อมูลจากสัญญาณนำเข้าทางไซแนปส์:การเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของแคลเซียมในแอสโทรไซต์ที่ตอบสนองต่อการกระตุ้นพร้อมกันโดยสารสื่อประสาทสองชนิดนั้น ไม่ได้เป็นการรวมกันเชิงเส้นเสมอไป (การรวมกันเชิงเส้นคือการเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของแคลเซียมภายในเซลล์แอสโทรไซต์ที่ตอบสนองต่อการกระตุ้นพร้อมกันสองครั้ง ซึ่งเทียบเท่ากับการบวกการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของแคลเซียมที่เกิดขึ้นจากการกระตุ้นแต่ละครั้งแยกกัน) แต่จะแตกต่างกันไปตามการผสมผสานของสารสื่อประสาทและความถี่ของการกระตุ้น แอสโทรไซต์ในชั้นสแตรตัมโอเรียนส์ของฮิปโปแคมปัส ซึ่งตอบสนองต่อกิจกรรมทางไซแนปส์จากเซลล์ประสาทกลูตาเมอร์จิกที่มาจากชาฟเฟอร์คอลลาเทอรัลและเซลล์ประสาทโคลินเนอร์จิกที่มาจากอัลเวียส จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของแคลเซียมภายในเซลล์ที่ไม่เป็นเชิงเส้นกับความแรงของสัญญาณนำเข้าทางไซแนปส์^{[ 9 ]}นอกจากนี้ สิ่งเร้าเหล่านี้ยังสามารถทำให้เกิดการตอบสนองความเข้มข้นของแคลเซียมที่เพิ่มขึ้นที่ความถี่การกระตุ้นต่ำ หรือการตอบสนองความเข้มข้นของแคลเซียมที่ลดลงที่ความถี่การกระตุ้นสูงได้อีกด้วย^{[ 9 ]}

ในการศึกษาวิจัยที่ตีพิมพ์ในปี 2013 เรื่อง " การส่งสัญญาณแคลเซียมของเซลล์ประสาทที่ขึ้นอยู่กับกลูตาเมตแตกต่างกันระหว่างสมองของคนหนุ่มสาวและผู้ใหญ่"พบว่าไซแนปส์แบบไตรภาคไม่พบในสมองของผู้ใหญ่ งานวิจัยที่ตีพิมพ์ก่อนหน้านี้ได้กล่าวถึงว่าแอสโทรไซต์มี การเพิ่มขึ้นของไอออนแคลเซียมในไซโตพลาสมิก (Ca2+) ที่ขึ้นอยู่กับ ตัวรับกลูตาเมตแบบเมตาโบโทรปิก 5 (mGluR5) อย่างไรก็ตาม การแสดงออกของ mGluR5 ในแอสโทรไซต์หายไปในสัปดาห์ที่สามหลังคลอดในหนู และไม่พบในแอสโทรไซต์ของเยื่อหุ้มสมองของมนุษย์ ผลการศึกษาชี้ให้เห็นว่าการส่งสัญญาณของเซลล์ประสาทในสมองของผู้ใหญ่อาจแตกต่างจากสมองของคนหนุ่มสาวโดยพื้นฐาน^{[ 10 ]}

Maiken Nedergaard , MD, DMSc., ผู้เขียนหลักของการศึกษาและผู้อำนวยการร่วมของ ศูนย์ประสาทวิทยาเชิงแปลผลของ ศูนย์การแพทย์มหาวิทยาลัยโรเชสเตอร์ (URMC) กล่าวว่า:

หากแนวคิดนี้ถูกต้อง มันควรจะนำไปสู่การทดลองทางคลินิกแล้ว แต่กลับไม่เกิดขึ้น ซึ่งแสดงให้เห็นว่าในเมื่อมีห้องปฏิบัติการมากมายทำงานวิจัยเรื่องนี้มานานกว่า 20 ปีแล้ว ย่อมต้องมีอะไรผิดพลาดอย่างแน่นอน

เธอยังกล่าวอีกว่า:

ผลการศึกษาของเราแสดงให้เห็นว่าแบบจำลองไซแนปส์แบบสามส่วนนั้นไม่ถูกต้อง แนวคิดนี้ไม่ได้แสดงถึงกระบวนการส่งสัญญาณระหว่างเซลล์ประสาทในสมองที่นอกเหนือไปจากระยะพัฒนาการ

จากการร่วมมือกับสถาบันทัศนศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยโรเชสเตอร์ เนเดอร์การ์ดและทีมงานของเธอได้พัฒนากล้องจุลทรรศน์ 2 โฟตอนแบบใหม่ ซึ่งทำให้นักวิจัยสามารถสังเกตกิจกรรมของเซลล์เกลียในสมองที่มีชีวิตได้ ซึ่งทำให้สามารถสังเกตข้อมูลสำหรับการศึกษาได้^{[ 11 ]}

อย่างไรก็ตาม การศึกษาวิจัย 3 ชิ้นที่ตีพิมพ์ในวารสาร Scienceในปี 2025 แสดงให้เห็นว่าเซลล์แอสโทรไซต์ในแมลงวันผลไม้โตเต็มวัย ปลาซีบราฟิชและหนู ทำหน้าที่ปรับการส่งสัญญาณประสาทอย่างแข็งขันผ่าน ทางเส้นทางที่ถูกกระตุ้นด้วย นอร์เอพิเนฟริน (NE) ซึ่งการสะสมของแคลเซียมในเซลล์แอสโทรไซต์นำไปสู่การปล่อยATPและอะดีโนซีนแสดงให้เห็นว่าแม้ว่าการส่งสัญญาณกลูตาเมตที่ขึ้นอยู่กับmGluR5อาจจะไม่มีอยู่ในสมองที่โตเต็มวัย แต่เซลล์แอสโทรไซต์ก็มีส่วนร่วมในการปรับการทำงานของไซแนปส์ในผู้ใหญ่ผ่านกลไกโมเลกุลทางเลือกอื่นๆ ผลการค้นพบเหล่านี้บ่งชี้ถึงบทบาทของแกนการส่งสัญญาณพิวริเนอร์จิกของเซลล์แอสโทรไซต์สำหรับ "การเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมและสถานะของสมอง" ที่เกิดจากนอร์เอพิเนฟริน (NE) และตำแหน่งของ "เซลล์แอสโทรไซต์ในฐานะตัวกระตุ้นที่สำคัญในการส่งสัญญาณประสาท" ^{[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ]}

ผลการศึกษาชี้ให้เห็นว่าแบบจำลองการส่งสัญญาณในสมองในปัจจุบันมีข้อบกพร่อง (youtube.com)