腸道菌(如乳桿菌和雙歧桿菌家族的某些菌株)會產生一種名為γ-胺基丁酸(GABA1)的神經傳導物質，是神經系統中數量最多的傳遞分子之一，能抑制邊緣系統，也就是大腦的掌控情感部位，許多抗焦慮藥物都是模仿GABA1對邊緣系統所產生的影響，而食用這些益生菌，確實能透過操縱腸道菌叢改變人類進行情緒相關任務時的大腦功能。
研究顯示，實驗室培養的無菌鼠在成年後面對壓力刺激時會產生更多的壓力荷爾蒙皮質酮而過度反應，然而如果在幼鼠時就將有益的微生物群移植到牠們的腸道中則能逆轉老鼠面對壓力的過度反應，但若給予成鼠這種腸道菌治療卻未觀察到改善，因此腸道菌顯然在早年大腦壓力反應能力的發育深具影響力。
正常而言，急性壓力會使胃部產生更多胃酸藉以殺死伴隨食物入侵的微生物，增加腸道的腸液分泌藉以排出包括病原體在內的內容物，並能增加稱為防禦素(Defensins)的抗微生物胜肽分泌。然而長期處於慢性壓力下的動物會使腸神經系統釋放壓力訊息減少腸黏液層厚度，使腸漏更嚴重，壓力也會造成乳桿菌的數量會降低，分泌去甲腎上腺素會刺激病原體的生長，並活化病原體的基因，使其更具侵略性，增加它們往後在腸道存活的機會，某些甚至能強化流動於腸道內的去甲腎上腺素，因而造成嚴重的腸道感染、胃潰瘍、敗血症。
壓力和憂鬱情緒會影響腸道菌的正常代謝反應，那麼正面情緒是否也會影響腸道菌呢？答案是肯定的，大腦因為快樂時產生的內啡呔、親近配偶或孩子時產生的催產素、渴望某物時產生的多巴胺以及血清素本身都會被注入腸道內部，對微生物發送正面訊息，事實上，與快樂或愛相關的訊息能增加腸道菌的多樣性，保護我們避免腸道感染，改善腸道的健康。
研究顯示，對懷孕的老鼠注射模仿病毒感染物質，活化牠們的免疫系統，產下的幼鼠會出現類似泛自閉症的情況，包括類焦慮行為、典型的重複行為、受損的社交互動，也發現這些幼鼠的腸道菌組成不平衡、腸漏情形嚴重，當把這些異常老鼠的糞菌移植到表現正常的無菌鼠，被移植的老鼠也開始出現表現異常，但使用人類腸道的脆弱類桿菌再治療這些受影響的老鼠，結果有些老鼠自閉症的行為竟然消失了。
從神經解剖學的角度，每種情緒都由感覺部分(含腸道感覺)和動作部分(含腸道反應)組成，彼此緊密相連，感覺部分是腦島皮質中形成的身體內在體感影像，由來自身體各部位無數的神經元訊息組成，而該影像必定跟某動作相連，藉由大腦的扣帶皮質發送動作反應給身體，在身體和大腦間建立一個循環的迴路，而每種情緒的目的都是為了維持整個有機體的平衡。
腸道菌當然也會影響嬰兒的情緒反應，嬰兒體內的乳桿菌特定菌株，能代謝母乳中的複合碳水化合物，產生代謝物GABA，而GABA能緩和寶寶大腦中的情緒產生系統與飢餓痛，促使寶寶感覺愉快。
之前的文章就提過，腸道中持續流動的內在體感訊息，包含腸道菌叢彼此的對話，都對腸道感覺產生關鍵作用，而這樣的感覺訊息無論來自體內或體外環境，大腦的突顯系統都會評估它的重要性(依據基因、早年生活品質與性質、目前情緒狀態、對身體感受的留意程度、一生情緒大起伏相關的記憶)，進而決定該訊息要進入到我們的注意歷程與意識的何處，其中突顯系統的中樞便是腦島前部與其相連的前額葉皮質區，負責產生和存取腸道感覺，其大小和複雜度使我們和其他物種截然不同。
人類大腦的另一個獨特之處是馮伊考諾摩神經元(von Economo neurons, VEN)，位於腦島前部右側，除了鯨魚、海豚、大象、巨猿，其他動物都沒有這個結構，能幫助我們做出直覺判斷，因此又稱為「直覺細胞」。VEN內有大腦化學物質的受體，涉及社交連結、不確定條件下的報償期待、偵測危險等功能，也有腸道訊息傳遞分子(如血清素)的受體，VEN能把至些直覺訊息從突顯網絡快速傳遞到大腦其他部位，而大腦中VEN的發育與生命最初幾年腸道菌叢的組成與功能非常相關，事實上，腸道感覺與直覺可說是一體兩面。
許多女性似乎比男性更善於傾聽自己的腸道感覺而做出直覺的決定，這是因為針對腹部疼痛等生理感受、悲傷與害怕等情緒感受，女性大腦的突顯系統與情緒喚醒系統通常較男性敏感，這或許是女性須經歷儲存月經、懷孕、生產等生理痛苦或不舒服狀態的記憶，因此女性預期有潛在性的痛苦即將發生時，大腦能遵循的標記較男性廣泛，突顯系統得到這類記憶的輸入也較男性多。
然而並非根據腸道感覺做出的直覺就一定正確，例如廣告商會針對大眾的腸道感覺設計廣告，嵌入你存放腸道感覺與經驗的資料庫，激發腸道的慾望，因此問題不在於是否能信任腸道感覺，而是要學會如何判別腸道感覺進而作決定。
人在睡眠時的快速動眼期通常會經歷最生動的夢境，此時大腦相當活躍，常放映與個人相關度特別高的影像，並以色彩鮮明和情感豐富的方式呈現，而快速動眼期活躍的大腦區域即包括腦島突顯網絡區域、扣帶皮質區、情緒生成區域(如杏仁核)、記憶相關區域(如海馬迴、眼眶前額葉皮質)、經歷影像必要的大腦視覺區域(如視覺皮質)，但認知控制與知覺意識有關的大腦區域(如前額葉皮質、頂葉皮質)、控制自主運動的區域都停止運作，因此除非有睡眠障礙，否則不會做出夢境中的動作。
有趣的是身體運動在睡眠期間被關掉時，腸胃會完全啟動移行性複合運動，並大幅改變腸道菌環境和代謝活動，這些收縮波與腸道許多傳遞分子訊息的釋出，並傳送至大腦有關。作夢如此重要的可能原因之一為，快速動眼期的夢境有助於我們整合並鞏固情緒記憶的各層面，而腸腦菌軸的訊息對於調節快速動眼期的睡眠與作夢狀態可能有重要的影響。
參考資料：腸道˙大腦˙腸道菌