Reka bentuk tubuh manusia berjalan panjang untuk melindungi otak. Ini masuk akal, kerana sebaik sahaja otak rosak, ia tidak dapat membaiki dirinya sendiri, namun ia mungkin organ yang paling penting.
Langkah paling jelas yang diperlukan oleh badan untuk melindungi otak adalah melekatkannya pada tengkorak. Ini melindungi otak daripada kecederaan traumatik. Walau bagaimanapun, otak masih memerlukan nutrien dan oksigen, yang dibekalkan oleh darah.
Adalah penting bahawa terdapat mekanisme untuk melindungi otak dari toksin dan jangkitan yang mungkin dibawa ke dalam darah. Hambatan otak darah adalah lapisan membran khusus dan proses sel yang direka untuk mengekalkan bahan-bahan yang tidak diingini untuk melepaskannya dari aliran darah ke dalam tisu berharga dari otak.
Walaupun penghalang darah-otak menyimpan perkara-perkara yang paling buruk dari sistem saraf pusat, ia tidak boleh ditembusi. Molekul tertentu dapat melewati halangan otak darah, seperti glukosa dan oksigen yang sangat penting untuk kelangsungan hidup otak. Sel-sel tertentu seperti makrofag, yang penting dalam memerangi jangkitan, juga boleh melalui penghalang darah-otak.
Tambahan pula, ada kawasan di mana penghalang darah-otak tidak hadir secara semula jadi. Contoh termasuk postrema kawasan, kawasan otak yang mengesan toksin dalam darah dan menandakan tindak balas mual, termasuk muntah.
Satu lagi contoh ialah kelenjar pituitari, di mana hormon penting dirahsiakan secara langsung dari otak ke dalam aliran darah.
Walaupun pembukaan ini, penghalang otak darah biasanya sangat berkesan dalam menjaga bahan asing atau toksik daripada sistem saraf pusat. Kebanyakan masa ini adalah perkara yang baik, tetapi ia boleh menimbulkan masalah ketika membangunkan ubat baru untuk sistem saraf.
Contohnya, salah satu cabaran utama dalam merawat tumor otak adalah sukar untuk membuat pengantaraan mampu merentasi penghalang darah-otak untuk mencapai kanser.
Kaedah pintar untuk melewati halangan otak darah termasuk ubat-ubatan yang dirancang dengan sangat berhati-hati atau penggunaan teknik seperti ultrasound untuk membebaskan halangan otak darah semasa pembedahan diberikan (walaupun ini adalah percubaan). Caranya ialah untuk mendapatkan apa yang anda mahukan melepasi perimeter keselamatan otak, tetapi tidak mengganggu tujuan yang amat penting.