神経系を構成する細胞はニューロンだけではありません。多様なグリア細胞がニューロンを取り囲み、支え、活発に相互作用しています。中枢神経系では、アストロサイト、オリゴデンドロサイト、ミクログリアが主なグリア細胞であり、末梢神経系ではシュワン細胞が同様の役割を果たしています。

グリア細胞は、化学的環境を調節し、ミエリンを形成し、代謝をサポートし、病原体や損傷から細胞を防御する。決して受動的な存在ではなく、神経活動に反応してカルシウムシグナルを発し、シナプスを調節する神経伝達物質を放出する。発生期には、移動するニューロンを誘導し、シナプスの形成を助ける。成人期には、可塑性や疾患への反応に関与する。

多くの神経疾患は、脱髄、反応性グリア症、慢性炎症など、グリア細胞の機能障害を伴う。かつてはニューロンにほぼ専ら焦点を当てていた研究は、現在ではグリア細胞が健常な機能と病態の両方において、ニューロンと同等の重要な役割を担っていることを認識している。

脳の一部の領域では、グリア細胞の数がニューロンの数を大幅に上回っている。