Oś “jelito-mózg” jest dwukierunkowym systemem komunikacji pomiędzu OUN a układem pokarmowym, na który składają się szlaki nerwowy i humoralny. Jest coraz więcej dowodów, szczególnie z badań u zwierząt z wykorzystaniem zakłócenia mikrobiomu przez antybiotyki oraz modeli gnotobiotycznych, że bakterie jelitowe pełnią ważną rolę jako komponenty modulacyjne i sygnałowe osi jelito-mózg.