W jelitach człowieka znajduje się około dwóch kilogramów mikroorganizmów, nazywanych mikrobiotą. Wśród nich znajdują się bakterie komensalne, których rolą jest dostarczanie organizmowi energii, produkcja metabolitów, czy też unieszkodliwianie bakterii patogennych. Niektóre bakterie komensalne są w stanie wytwarzać substancje neuroaktywne, wpływające na funkcjonowanie mózgu. Komunikacja mikrobioty z ośrodkowym układem nerwowym zachodzi przede wszystkim za pośrednictwem nerwu błędnego, osi podwzgórze-przysadka-nadnercza, systemu immunologicznego czy produkowanych przez mikrobiotę metabolitów. Szczególnie w ostatnich latach zaobserwowano szereg zależności między substancjami produkowanymi przez bakterie składające się na mikrobiom a funkcjonowaniem mózgu. Zauważono także, iż mikrobiota jelitowa może brać udział w procesach neurorozwojowych oraz neurodegeneracyjnych. Co więcej, z badań tych wyłania się związek między działaniem mikrobiomu a funkcjonowaniem psychicznym, co odzwierciedla się w sposób szczególny w zaburzeniach depresyjnych i lękowych. Zaobserwowano także zależność między funkcjonowaniem układu trawiennego, a kondycją psychiczną - stresogenne czynniki czy nieodpowiednia dieta przyczynić się mogą do zmiany składu mikrobioty jelitowej, co w konsekwencji może wpłynąć na funkcjonowanie mózgu i umysłu.