Μέσω αυτού που είναι γνωστός ως άξονας εντέρου-εγκεφάλου, το μικροβίωμα επικοινωνεί με το νευρικό σύστημα μέσω ανοσοποιητικών, μεταβολικών και νευρικών οδών.