Кровеносная система является активным механизмом направленного изменения метаболизма мозга в зависимости от поведенческих задач. Динамические способности кровеносной системы могут адаптироваться к изменению нейральных нагрузок. Адаптивная пластичность мозга обеспечивает как экономию энергии организма, так и спасает головной мозг от системного энергетического истощения.
Таким образом, для реализации возможностей собственного мозга необходимо соблюдать пропорциональность периодической интенсификации кровоснабжения различных отделов мозга. В мозге должны быть регулярно задействованы сенсорные, двигательные и ассоциативные центры. Продолжительное снижение кровотока до базового уровня вызывает постепенную локализованную гибель нейронов. Эти события уже необратимы и восстановлению не поддаются.
Процессы инволюции, связанные с уменьшением локального кровотока мозга, особенно заметны на примере памяти. Головной мозг всегда обладает базовой активностью независимо от состояния организма. Это связано с фундаментальными свойствами нервной системы. Нейроны только тогда могут хранить информацию, когда могут её передавать. Поддержание как наследуемой (видоспецифической), так и приобрётенной памяти всегда очень энергозатратно. Видоспецифическая память обеспечивается врождёнными особенностями работы кровеносной системы. Индивидуальная память зависит от кортикального кровотока и динамична. Если персональный опыт долго не востребован, то снижение кровообращения и новые впечатления могут полностью удалить или глубоко изменить воспоминания.
Уникальное кровоснабжение мозга ставит ещё одно ограничение на его потенциальные возможности. Мозг человека интенсивно потребляет кислород, и его нехватка невосполнима. У всех млекопитающих требования мозга к количеству кислорода довольно похожи. Если потребление кислорода мозгом становится меньше 12,6 л/(кг*ч), наступает смерть. При таком уровне кислорода мозг может сохранять активность только 10-15 с. Через 30-120 с угасает рефлекторная активность, а спустя 5-6 мин начинается гибель нейронов. Примерно на такое время хватает внутриклеточных запасов гликогена, который расщепляется до глюкозы. Иначе говоря, собственных ресурсов для дыхания и энергетического обмена у нервной ткани практически нет. Мозг получает кислород, воду с растворами электролитов и питательные вещества по законам, не имеющим никакого отношения к интенсивности метаболизма других органов. Величины потребления всех «расходных» компонентов относительно стабильны и не могут быть ниже определённого уровня, обеспечивающего функциональную активность мозга.