Считается, что кишечные микробы влияют на расстройства мозга, потенциально через блуждающий нерв, как это видно в экспериментальных и наблюдательных исследованиях.

Было доказано, что существование кишечного микробиома влияет на поведение. Нейробиолог Джейн Фостер в 2006 году сравнила две группы мышей, которые отличались друг от друга кишечным микробиомом: у одной был здоровый микробиом, у другой его вообще не было. Мыши без кишечного микробиома были менее тревожны, проявляли меньше страха и большую готовность выходить на открытое пространство.

Исследования болезни Паркинсона также показали связь между кишечными микробами и изменениями в работе мозга. У пациентов с болезнью Паркинсона белок под названием α-синуклеин неправильно сворачивается и накапливается в мозге, образуя тельца Леви. В 2015 году невролог Роберт Фридланд предположил, что бактериальные белки в кишечнике способствуют образованию деформированного α-синуклеина в мозге, потому что подобный неправильно свернутый белок также вырабатывается в кишечнике. Предполагалось, что сигнал к неправильному складыванию этого белка передается из кишечника в мозг через блуждающий нерв. Последующие эксперименты показано, что мыши, питавшиеся определенным штаммом E. coli, который продуцировал сгущающийся белок в кишечнике, также имели большее накопление α-синуклеина в мозге. Дальнейшие доказательства причастности блуждающего нерва приходят из другого исследования мышей, в котором неправильные инъекции α-синуклеина в кишечник приводили к накоплению мозга, если блуждающий нерв не был удален первым.

Следует также отметить, что пациенты, перенесшие популярную процедуру частичного или полного удаления блуждающего нерва для лечения язвы желудка в 1970-х годах, спустя годы оказались менее восприимчивыми к болезни Паркинсона.

Исследования на мышах ALS показали потенциальное влияние кишечника на тяжесть заболевания. Иммунолог Эран Элинав обнаружил, что симптомы у мышей ALS улучшились, когда бактерии Akkermansia muciniphila были введены в их кишечник, предположительно из – за метаболита, который они продуцируют – никотинамида или витамина В3, — который, как полагают, перемещается из крови в мозг.