Komórki śródbłonka kapilar mózgowych tworzą barierę krew-mózg. Są one połączone przez rozległe ścisłe połączenia i są spolaryzowane na luminalne (skierowane do krwi) i abluminalne (skierowane do mózgu) domeny błony plazmatycznej. Polarne rozmieszczenie białek transportowych pozwala na aktywną regulację płynu zewnątrzkomórkowego mózgu. Eksperymenty na izolowanych pęcherzykach błonowych z komórek śródbłonka naczyń włosowatych mózgu bydła wykazały polarne rozmieszczenie transporterów aminokwasów i glukozy, a użyteczność takiego rozmieszczenia została zaproponowana. Na przykład, pasywne transportery dla glutaminy i glutaminianu zostały znalezione tylko w luminalnej błonie komórek bariery krew-mózg, podczas gdy Na-zależne wtórne aktywne transportery znajdują się w błonie abluminalnej. Taka organizacja może sprzyjać usuwaniu netto bogatych w azot aminokwasów z mózgu i tłumaczyć niski poziom przenikania glutaminianu do centralnego układu nerwowego. Ponadto, obecność cyklu gamma-glutamylowego w błonie luminalnej i Na-zależnych transporterów aminokwasów w błonie abluminalnej może służyć do modulowania przemieszczania się aminokwasów z krwi do mózgu. Pasywne nośniki ułatwiają transport aminokwasów do mózgu. Jednakże, aktywacja cyklu gamma-glutamylowego przez zwiększoną ilość aminokwasów w osoczu powinna generować oksoprolinę w obrębie bariery krew-mózg. Oksoprolina stymuluje wtórne aktywne transportery aminokwasów (systemy A i B(o)+) w błonie abluminalnej, zmniejszając w ten sposób napływ netto aminokwasów do mózgu. Wreszcie, pasywne transportery glukozy są obecne zarówno w luminalnej, jak i abluminalnej błonie bariery krew-mózg. Co ciekawe, transporter glukozy o wysokim powinowactwie Na-zależnym został opisany tylko w błonie abluminalnej. Rodzi to pytanie, czy wnikanie glukozy może być w jakimś stopniu regulowane. Badania immunoblottingowe sugeruj±, że w barierze krew-mózg istnieje więcej niż jeden typ pasywnego transportera glukozy, a każdy z nich ma asymetryczne rozmieszczenie. Podsumowując, jest obecnie jasne, że bariera krew-mózg uczestniczy w aktywnej regulacji płynu zewnątrzkomórkowego mózgu i że zróżnicowane funkcje każdej domeny błony plazmatycznej przyczyniają się do tych funkcji regulacyjnych.