我们的肠道中定居着大量细菌，它们被称为肠道菌群。肠道菌群往往和作为宿主的人体存在着一种共生关系。它们可以通过多种途径对宿主造成影响，通过合成短链脂肪酸（SCFA）影响宿主的肠道功能，甚至影响人体免疫系统。但是，肠道菌群能够影响我们的大脑吗？
饮食与睡眠互相影响，环境和生活方式因素可直接或间接地通过菌群-肠-脑轴影响睡眠，睡眠也可反过来影响菌群。因此，要保持健康的饮食习惯、合理的肠道菌群，来改善睡眠，促进健康。
肠道菌群的组成和结构与骨骼肌的形状及功能密切相关，通过补充益生菌、益生元、合生元再辅助以适量规律的运动可减肥增肌、改善基础代谢、缓解胰岛素抵抗，降低代谢综合征的发病率。
将肥胖荣昌猪的粪便菌群移植到无菌小鼠后，小鼠肌肉中的慢肌纤维比例增高，腓肠肌肌纤维直径和横截面有减小趋势。故基于肠道菌群移植的试验，从整体上反映了肠道菌群可直接影响肌肉的纤维和功能。
肠道菌群主要通过释放细胞底物、发酵产物和内分泌物质来影响肠道与大脑之间的通路，从而影响大脑的发育及功能。在内分泌方面，肠道被认为是人体内最大的内分泌器官。肠内分泌细胞通过内分泌和旁分泌方式影响中枢神经系统活动。
肠道菌群的一些产物可以影响神经系统的功能。比如，肠道细菌可以合成神经递质，如5-羟色胺、γ-氨基丁酸等。实验证明，这些神经递质可以影响中枢神经系统的功能。
肌肉状态不同者的肠道菌群组成和结构也存在明显差异。如橄榄球运动员与健康人相比，肠道菌群具有更高的α多样性；在物种上，肌肉较好的橄榄球运动员粪便中检测到的菌群门、科、属均高于健康人；高、低肌肉组织和功能的老年人粪便菌群分类单元聚类显示微生物相似程度存在显著差异。
在免疫调节方面，肠道菌群及其代谢产物的改变可以直接或间接调节相应的免疫和胃肠道疾病，通过刺激产生各种免疫因子，通过血液循环进入中枢，进而影响宿主大脑的生理活动。
由肠道菌群失调引起的炎症反应、代谢产物异常、氧化应激反应等，都会通过迷走神经及循环系统对大脑产生影响，进而引发一些脑内神经性病变。