Neuronen sind nicht die einzigen Zellen im Nervensystem. Eine vielfältige Population von Gliazellen umgibt, stützt und interagiert aktiv mit ihnen. Im zentralen Nervensystem sind die wichtigsten Typen Astrozyten, Oligodendrozyten und Mikroglia; in der Peripherie übernehmen Schwann-Zellen analoge Funktionen.

Gliazellen regulieren das chemische Milieu, bilden Myelin, unterstützen den Stoffwechsel und wehren Krankheitserreger und Verletzungen ab. Sie sind alles andere als passiv: Auf neuronale Aktivität reagieren sie mit Kalziumsignalen und können Neurotransmitter freisetzen, die Synapsen modulieren. Während der Entwicklung leiten sie wandernde Neuronen und helfen bei der Synapsenbildung; im Erwachsenenalter sind sie an der Plastizität des Nervensystems und der Krankheitsabwehr beteiligt.

Viele neurologische Erkrankungen gehen mit einer Funktionsstörung der Gliazellen einher – Demyelinisierung, reaktive Gliose, chronische Entzündung. Die Forschung, die sich einst fast ausschließlich auf Neuronen konzentrierte, erkennt Gliazellen heute als gleichberechtigte Partner sowohl in der gesunden Funktion als auch in der Pathologie an.

In einigen Hirnregionen übertreffen die Gliazellen die Neuronen um ein Vielfaches.