Die ortsständigen Immunzellen des Gehirns sind Mikroglia. Sie überwachen ständig das Gewebe mit beweglichen Fortsätzen und sind bereit, auf Verletzungen, Infektionen oder das Vorhandensein abnormaler Proteine ​​zu reagieren. Im Ruhezustand sind sie außerdem an der synaptischen Reduktion und der Verfeinerung neuronaler Schaltkreise während der Entwicklung und im Erwachsenenalter beteiligt.

Aktivierte Mikroglia können Zelltrümmer phagozytieren, entzündungsfördernde Zytokine freisetzen und weitere Immunzellen rekrutieren. Diese Reaktion ist in der Regel schützend, doch chronische oder übermäßige Aktivierung trägt zur Pathologie neurodegenerativer Erkrankungen, Schlaganfälle und traumatischer Verletzungen bei. Mikroglia entstehen aus Dottersackvorläuferzellen und bilden eine sich selbst erneuernde Zellpopulation, die sich von peripheren Makrophagen unterscheidet.

Moderne genetische und bildgebende Verfahren haben gezeigt, dass Mikroglia hochdynamisch und heterogen sind. Ihre Doppelrolle in der Abwehr und bei der Aufrechterhaltung normaler Hirnfunktionen macht sie zu wichtigen Zielstrukturen für therapeutische Interventionen bei einer wachsenden Zahl neurologischer Erkrankungen.

Eine einzelne Mikrogliazelle kann mit mehreren Synapsen Kontakt aufnehmen und gleichzeitig die lokale Umgebung auf Bedrohungen überwachen.