Das Gehirn ist ein sehr aktives Organ und hat einen enormen Sauerstoff- und Energiebedarf. Zwar macht das Hirn nur zwei Prozent der Körpermasse aus, dennoch müssen etwa 20 Prozent des Blutes in unser Gehirn gepumpt werden. Speicherplatz für Sauerstoff hat es kaum, daher führt bereits ein kurzzeitiger Ausfall der Blutversorgung zu Hirnschäden.
Den grossen Energiebedarf benötigen vor allem die unendlich vielen Nervenzellen im Gehirn: 100 Milliarden Nervenzellen, welche durch ca. 100 Billionen Verbindungen verknüpft sind. Damit ist im Prinzip jedes Neuron von jedem Neuron aus in höchstens vier Stationen erreichbar – der Grund für unsere Intelligenz. Die Maus beispielsweise hat nur acht Millionen Nervenzellen.