Die Blut-Hirn-Schranke ist eine hochselektive physiologische Barriere, die das zentrale Nervensystem vor schädlichen Substanzen schützt.

Die Blut-Hirn-Schranke Funktion basiert auf speziellen Endothelzellen, die durch sogenannte Tight Junctions eng miteinander verbunden sind. Diese Verbindungen regulieren präzise, welche Stoffe aus dem Blut ins Gehirn gelangen können. Während lebenswichtige Substanzen wie Glucose und bestimmte Aminosäuren durch spezifische Transportproteine durchgelassen werden, bleiben potenziell schädliche Stoffe außen vor. Bei einer Blut-Hirn-Schranke Störung können verschiedene Symptome auftreten, darunter neurologische Ausfälle, Kopfschmerzen und Bewusstseinsstörungen. Besonders bei Babys ist die Blut-Hirn-Schranke noch nicht vollständig entwickelt, was sie anfälliger für bestimmte Substanzen macht.

Ein weiterer wichtiger Aspekt der Neurobiologie ist das Ruhepotential und die Natrium-Kalium-Pumpe. Diese Pumpe ist ein fundamentales Transportprotein in der Zellmembran, das durch ATP-Verbrauch Natrium- und Kaliumionen gegen ihre Konzentrationsgradienten transportiert. Die Natrium-Kalium-Pumpe Funktion ist essentiell für die Aufrechterhaltung des Ruhepotentials von etwa -70 mV in Nervenzellen. Wenn die Pumpe blockiert wird, kann dies zu schwerwiegenden Störungen der Nervenzellfunktion führen. Das Aktionspotential, das für die Signalweiterleitung im Nervensystem verantwortlich ist, basiert auf dieser grundlegenden Ionenverteilung. Die Pumpe transportiert dabei pro Zyklus drei Natriumionen aus der Zelle heraus und zwei Kaliumionen hinein, was zu einer ungleichen Ladungsverteilung führt. Diese präzise Regulation ist fundamental für die normale Gehirnfunktion und neuronale Kommunikation.