Choć mogłoby się wydawać, że nie ma kontaktu pomiędzy jelitami a mózgiem – choćby z uwagi na dużą odległość pomiędzy tymi organami – to są one ze sobą połączone. Jest to połączenie fizyczne (za pomocą nerwu błędnego) i biochemiczne (dzięki neurotransmiterom). Za tę komunikację odpowiedzialne są bakterie. To one wysyłają sygnały nerwowe i produkują aktywne związki. Ten szlak nazywany jest osią mózgowo-jelitową i działa w obu kierunkach, przy czym przeważają sygnały z jelita przesyłane do mózgu. Właściwy skład mikrobioty jelitowej, a tym samym sprawne działanie osi mózgowo-jelitowej, jest zatem wykładnikiem szeroko pojętego dobrostanu. Dlatego gdy się stresujemy, zaczyna nas boleć brzuch i odwrotnie – gdy zadbamy o dietę, a więc i o mikrobiotę jelitową, działanie układu nerwowego będzie sprawniejsze.