Дизайнът на човешкото тяло отива до голяма степен, за да защити мозъка. Това има смисъл, тъй като веднъж мозъкът е повреден, той едва ли може да се ремонтира и въпреки това вероятно е нашият най-жизнен орган.
Най-очевидната стъпка, която тялото предприема, за да защити мозъка, го обгръща в черепа. Това предпазва мозъка от травматични наранявания. Мозъкът обаче все още изисква хранителни вещества и кислород, който се доставя от кръвта.
От решаващо значение е да има механизъм за защита на мозъка от токсини и инфекции, които могат да се предават в кръвта. Кръво-мозъчната бариера е слой от специализирани мембрани и клетъчни процеси, предназначени да поддържат нежеланите вещества да преминават от кръвния поток в ценните тъкани на мозъка.
Докато кръвно-мозъчната бариера поддържа най-лошите неща от централната нервна система, тя не е непропусклива. Някои молекули могат да преминат през кръвно-мозъчната бариера, като например глюкозата и кислорода, които са толкова важни за оцеляването на мозъка. Някои клетки като макрофагите, които са важни за борбата с инфекциите, също могат да преминат през кръвно-мозъчната бариера.
Освен това има области, в които естествено липсва кръвно-мозъчната бариера. Примерите включват зоната на пострема, районът на мозъка, който открива токсините в кръвта и сигнализира за гадене, включително повръщане.
Друг пример е хипофизната жлеза, където важни хормони се секретират директно от мозъка в кръвния поток.
Въпреки тези отвори кръвната мозъчна бариера обикновено е много ефективна при отстраняването на чужди или токсични вещества от централната нервна система. През повечето време това е нещо добро, но може да създаде проблем при разработването на нови лекарства за нервната система.
Например, едно от основните предизвикателства при лечението на мозъчни тумори е, че може да бъде трудно да се направи медиация, способна да премине кръвно-мозъчната бариера, за да стигне до рака.
Умните методи за преминаване през кръвно-мозъчната бариера включват много внимателно проектирани лекарства или използването на техники като ултразвук за локално отваряне на кръвно-мозъчната бариера по време на терапията (въпреки че това е експериментално). Трикът ще бъде да получите само това, което желаете, покрай периметъра на сигурността на мозъка, но не и да се намесвате в много важната цел на бариерата.