อวัยวะภายในร่างกายของเราได้รับการปกป้องจากหลายด่าน ไม่ว่าจะผม ขน เล็บ หรือผิวหนัง ที่ป้องกันเราจากอันตรายภายนอก หรือกระดูก เช่น กระดูกซี่โครง ช่วยป้องกันอวัยวะที่สำคัญอย่างหัวใจและปอด นอกจากนี้เรายังมีเม็ดเลือดขาวที่ทำหน้าที่เสมือนเวรยามตระเวนไปทุกส่วนของร่างกายเพื่อป้องกันเราจากเชื้อโรคหรือสิ่งแปลกปลอม

สำหรับระบบที่สำคัญอย่างระบบประสาทและสมองก็มีการป้องกันเช่นกัน และเป็นการป้องกันที่แน่นหนากว่าที่กล่าวมาทั้งหมด เพราะมีกะโหลกเป็นกำแพงป้องกันที่แข็งแกร่ง และมีเยื่อหุ้มสมองป้องกันอีกชั้นหนึ่ง จะว่าเป็นเรื่องดีก็ใช่ เพราะว่าการป้องกันหลายชั้นย่อมดีกว่า เหมือนนำของมีค่าใส่หีบล็อกซ้อนกันหลาย ๆ ชั้น แต่หากเกิดปัญหาภายในนั้น ก็ต้องเสียเวลาไขหีบหลายชั้นเพื่อให้เข้าถึงชั้นใน และนั่นทำให้ยากที่จะใช้สารเคมีหรือยาบางตัวเพื่อเข้าไปขัดขวางหรือลดการส่งสัญญาณสื่อประสาทไปยังสมอง เช่น ยาที่ทำให้อวัยวะส่วนต่าง ๆ ทำงานแตกต่างออกไป ยาลดความเจ็บปวด หรือยาที่เปลี่ยนแปลงพฤติกรรมของผู้ที่ได้รับยา

ถ้าอย่างนั้นแล้ว ยาเหล่านี้จะเข้าไปปรับเปลี่ยนการสื่อสาร
ระหว่างอวัยวะของเราและสมองได้อย่างไร

การติดต่อสื่อสารระหว่างเซลล์แต่ละเซลล์ตามส่วนต่าง ๆ ของร่างกายและสมองต้องผ่านหลายขั้นตอน แต่ในขั้นแรกเราจะนำเอาตัวยาหรือสารเคมีไปยังตำแหน่งที่ต้องการภายในร่างกายของเราก่อน โดยเริ่มจากการให้ตัวยาเข้าสู่กระแสเลือด เราสามารถนำยาเข้าสู่ร่างกายได้หลากหลายวิธี ได้แก่ การกิน ซึ่งจะผ่านการดูดซึมของระบบทางเดินอาหารเพื่อเข้าสู่กระแสเลือด การทาโดยตัวยาจะซึมผ่านผิวหนังไปยังบริเวณที่ต้องการหรือส่งผ่านไปยังเส้นเลือดฝอย การสูดดม สามารถทำให้ตัวยาซึมเข้าสู่กระแสเลือดผ่านทางเส้นเลือดฝอยที่มีอยู่ในถุงลมในปอดได้ และการฉีดซึ่งส่งเข้าระบบเลือดโดยตรง

กระแสเลือดนำพาเอาเม็ดเลือดแดง เม็ดเลือดขาว เกล็ดเลือด ฮอร์โมน และแน่นอนว่าสารเคมีต่าง ๆ เช่น ยา ที่เราตั้งใจให้มันเข้าสู่ร่างกายผ่านไปทุกส่วนของร่างกาย จุดมุ่งหมายหลักของยาส่วนใหญ่คือ การเข้าไปทำงาน ยับยั้ง ขัดขวางความเจ็บปวด ซึ่งจุดหมายปลายทางหนึ่งคือ เข้าไปทำงานในระดับสมอง แต่สมองซึ่งมีระดับการป้องกันสูงสุด มีไม้ตายเป็นชั้นป้องกันที่เรียกว่า Blookd-brain barrier ซึ่งขวางกั้นระหว่างเส้นเลือดและสมอง โดยจะยอมให้สารเคมีบางชนิดผ่านเข้าไปได้เท่านั้น นั่นแปลว่าหากมีสิ่งผิดปกติ เชื้อโรค หรือการติดเชื้อผ่านเข้ามา และชั้นป้องกันนี้ทำงานได้ตามปกติแล้ว ก็ไม่มีทางที่เชื้อจะเดินทางสู่สมองได้เลย ยาหรือสารเคมีที่เราต้องการส่งเข้าไปยังสมองจึงต้องมีรหัสลับพิเศษ ซึ่งสามารถทำให้มันลอดผ่านแผงกั้นนี้เข้าสู่สมองได้

เมื่อตัวยาสามารถเดินทางเข้าไปสู่สมองได้แล้วก็จะมุ่งไปขัดขวางการทำงานของจุดประสานประสาท (Synapse) โดยมุ่งหวังเพื่อกั้นไม่ให้เกิดการส่งสัญญาณต่าง ๆ เช่น สัญญาณความเจ็บปวด เพื่อลดความเจ็บปวด ดังนั้น แม้ว่าบาดแผลต่าง ๆ จะยังมีอยู่และค่อย ๆ หายด้วยกระบวนการของร่างกายเราเอง แต่เราจะไม่รู้สึกถึงความเจ็บปวดนั้นแล้วเมื่อใช้ยา หรือมันอาจจะเข้าไปเพิ่มการส่งต่อสัญญาณประสาทเพื่อมุ่งจะปรับเปลี่ยนหรือเพิ่มสัญญาณ เช่น ในผู้ป่วยภาวะซึมเศร้าเมื่อได้รับยากระตุ้นแล้ว ก็จะมีการส่งสัญญาณประสาทมากขึ้น เพื่อปรับอารมณ์ให้เป็นปกติเทียบเท่าคนปกติ

การทำงานของยาเสพติดหรือสารเสพติดอื่น ๆ ก็เช่นเดียวกัน สารเหล่านี้มีความสามารถในการเดินทางทะลุแผงกั้นระหว่างเซลล์ประสาทและระบบเลือดได้ มันสามารถเข้าไปทำงานโดยการเพิ่มหรือลดการส่งสัญญาณประสาทได้ ตัวอย่างเช่น การใช้มอร์ฟีน ซึ่งเป็นสารเสพติดแต่ก็สามารถนำมาใช้ประโยชน์ทางการแพทย์เพื่อการลดความเจ็บปวดได้เช่นกัน เมื่อมอร์ฟีนเดินทางเข้าสู่สมอง มันจะเข้าไปเพิ่มระดับของสารเซโรโทนิน (Seratonin) และนอร์อะดรีนาลิน (Noradrenaline) ในร่างกาย ส่งผลให้ลดพลังงานในการทำงานของร่างกายลง เซื่องซึม ตอบสนองต่อสิ่งเร้าและการกระตุ้นต่าง ๆ ลดลง มอร์ฟีนยังเข้าไปขัดขวางตัวรับกระแสประสาทของเอนโดรฟิน (Endorphine) ทำให้ความเจ็บปวดลดลง เพิ่มปริมาณสารกาบา (GABA) ทำให้การทำงานของสารสื่อประสาทโดยรวมลดลง เกิดอาการเซื่องซึมและผ่อนคลาย ส่วนสารเสพติดอย่างแอมเฟตามีนหรือยาบ้า ส่งผลให้เกิดการเพิ่มขึ้นของโดพามีน (​Dopamine) เป็นระยะเวลานาน ทำให้ผู้เสพรู้สึกล่องลอยและมีความสุขเป็นระยะเวลานานหลังเสพ แต่ก็ส่งผลต่อนอร์อะดรีนาลีน ทำให้รู้สึกถูกกระตุ้น ตื่นตัวเช่นกัน

สารเสพติดโดยส่วนใหญ่มักส่งผลต่อระดับสารเคมีหรือฮอร์โมนชนิดที่ทำให้ร่างกายผ่อนคลาย รู้สึกพึงพอใจ และมักส่งผลข้างเคียงทางด้านจิตเวช เช่น ทำให้เกิดภาพหลอน และทำให้เกิดความเสียหายต่อระบบประสาทและสมองในระยะยาว เนื่องจากความสามารถในการปรับเปลี่ยนระดับสารเคมีและการสื่อสัญญาณประสาทในสมองนั่นเอง มันจึงสมเหตุสมผลที่องค์กรภาครัฐและเอกชน จะห้ามและกระตุ้นเตือนให้เห็นถึงความอันตรายของสารเคมีหลากหลายชนิด ที่หากใช้ผิดวิธีจะทำให้เกิดความเสียหายในระยะยาวต่อผู้ใช้ได้ เพราะยาเหล่านี้มีความสามารถมากกว่าที่มันมองเห็น และความเสียหายอันเกิดขึ้นจากยาหรือสารเสพติดที่มีต่อสมองไม่สามารถฟื้นคืนให้เป็นปกติได้ อย่างไรก็ตาม งานวิจัยเรื่องการทำงานของสารเคมีและผลที่มีต่อร่างกายและสมองของเรายังคงดำเนินต่อไปอย่างเข้มข้น เพราะมีอีกหลายส่วนที่เรายังไม่เข้าใจในการทำงานและผลกระทบของมัน