On connaît depuis longtemps le rôle de pourvoyeur du glucose pour les neurones des astrocytes. Grâce à leurs prolongements apposés contre la paroi des capillaires sanguins cérébraux, le glucose peut pénétrer dans les astrocytes où il est partiellement métabolisé et retransmis aux neurones. Les astrocytes sont même sensibles à l’activité neuronale plus ou moins intense autour d’eux et peuvent faire se dilater ou se contracter les capillaires sanguins pour ajuster l’apport énergétique en conséquence. C’est même sur ce phénomène que s’appuient plusieurs techniques d’imagerie cérébrale.

On sait aussi que les astrocytes sont couplés les uns aux autres par des protéines formant des pores, les « gap-jonctions », à travers lesquels peuvent circuler divers métabolites. C’est par ces jonctions que les astrocytes évacuent par exemple vers les capillaires sanguins le potassium extracellulaire excédentaire généré par une intense activité neuronale.

Mais ce qu’on découvre de plus en plus, c’est que ce réseau d’astrocytes communiquant forme un véritable syncytium, c’est-à-dire qu’ils se comportent comme un seul et même élément. À partir des années 1980, de nouvelle techniques utilisant des marqueurs fluorescents du calcium vont permettre de faire une découverte étonnante : des flux d’ions calcium voyagent d’un astrocyte à l’autre! À travers ce réseau se propagent des vagues d’ions calcium dont l’effet régulateur pourrait se faire sentir chez un grand nombre de neurones. Ce réseau d’astrocytes constituerait donc un système de communication à part entière qui se superpose au système neuronal pour jouer un rôle majeur de modulation des activités neuronales, notamment dans la synchronisation de l’activité oscillatoire de diverses populations de neurones. Un dernier point digne de mention : les prolongements des astrocytes près des capillaires cérébraux créent de minces espaces par où de nombreux déchets produits dans le cerveau sont évacués.