现在关于肠道菌群和中枢神经功能相关的研究证据越来越多，但多数来自非神经科学领域。加州大学戴维斯分校生理学家Melanie Gareau说，一般的工作模式是肠道或菌群研究者，寻找与精神或神经科学家合作。多数研究重点关注外周因素对行为的影响，而不关注中枢神经系统本身的改变。但Pettersson和Diaz Heijtz的研究与大多数研究不同，这说明可以通过观察大脑本身的改变，研究细菌影响中枢神经系统功能的大脑内机制和细节。

参与评审的NIMH项目官员Nancy Desmond说，论文发表后就引起NIMH的强烈兴趣，2013年专门成立肠道菌群的神经科学研究分支方向，目的是通过这类研究，寻找精神心理疾病的非侵入性和药物。

俄勒冈州大学神经科学家Judith Eisen研究无菌斑马鱼，这种动物胚胎是透明的，能比较容易观察大脑发育过程。Eisen说，无菌不是自然状态，但这能让我们有机会研究细菌对特定细胞发育的重要影响。

科学家已经开始研究细菌影响大脑的信号分子。Pettersson等发现，成年小鼠微生物代谢产物会影响血脑屏障的基础生理学特征。肠道微生物把复杂的碳水化合物转变为短链脂肪酸如丁酸，后者对血脑屏障结构和功能产生影响。

最近研究发现，肠道菌群能直接改变神经递质水平，这说明细菌和神经元之间可以产生通讯联系。加州大学洛杉矶分校生物学家Elaine Hsiao今年发表的论文，检查来自肠道菌群代谢产物能促进肠道细胞产生5羟色胺。这一发现非常有意思，说明某些抗抑郁药物可能就是通过促进肠道细胞产生5羟色胺，人类肠道上皮细胞90%都可以产生5羟色胺。

与卡罗琳斯卡小组一样，Hsiao也发现无菌动物血液中5羟色胺水平比较低，如果给无菌动物补充某些关键细菌可以提高血液中5羟色胺水平，这些细菌如梭状芽胞杆菌具有代谢碳水化合物为端连脂肪酸的能力。而拥有正常菌群的动物用抗生素处理可减少血液中5羟色胺水平。

但是目前还不知道，血液中5羟色胺水平的变化是否能通过大脑内分子过程影响大脑功能，也不清楚人类是否存在类似改变。如果这些过程也存在于人类，将能改写教科书。

爱尔兰科克大学神经科学家John Cryan等发现的现象比较奇特，他们发现，无菌动物成年后大脑某些区域的神经元数量更多。

他一直致力于在神经科学家、精神病学家和公众中推广肠脑轴的概念，最近一年的研究发现，几乎所有神经科学家终身致力于研究的基本神经过程都受到来自微生物的影响。例如血脑屏障的发育、神经再生和小胶质细胞激活等。

2015年10月芝加哥神经科学大会上，Cryan等计划介绍他们关于肠道菌群对神经髓鞘影响的研究。曾经有研究发现，无菌动物不容易被诱导出多发性硬化模型。波士顿一家公司Symbiotix Biotherapies已经投资从细菌代谢物中筛选多发性硬化的治疗药物。

宾夕法尼亚大学神经科学家Tracy Bale猜测已经有一些简单的临床研究项目被批准。Bale三年前在收音机上听过Cryan的研究项目。当时她正在研究胎盘，考虑这种思路是否可以作为孕妇应激对胎儿影响的研究。

今年发表的论文中，Bale给怀孕的母鼠进行应激刺激，她发现应激刺激能明显减少动物阴道内乳酸杆菌水平，这种细菌是新生小鼠肠道菌的重要来源。Bale发现微生物能影响神经发育。她也计划在神经科学大会上报告研究结果。通过给新生小鼠补充阴道微生物，能纠正怀孕母鼠应激导致的新生小鼠神经发育异常。

Bale认为这一研究有非常强的转化医学价值，她指出纽约大学医学院微生物学家Maria Dominguez-Bello的研究就是给剖腹产出生的婴儿用来自他们母亲阴道的纱布擦洗口腔和皮肤。她的研究小组希望观察这些孩子和阴道分娩出生孩子带有类似的菌群。现在这种方法仍然不是常规方法，Bale打赌但将来会是的。

许多人仍对微生物和行为之间的关系，这种关系对人类健康的重要性表示怀疑。但科学家们似乎更倾向于接受新的观点。例如2007年美国国家卫生研究院主任弗朗西斯·柯林斯认为，对人类的微生物开展大规模研究可能对理解人类心理健康有重要帮助，建议启动的人类微生物组项目。当时很少有人认为可将细菌和大脑联系起来，但现在情况完全不同。

资助支持横跨免疫学、微生物学和神经科学等的新兴领域。NIMH提供种子资金开展工作模型系统和人类研究确定该方向是否值得更实质性投资。此举吸引了大量研究者参与。欧洲MyNewGut项目有一个更乐观的看法，通过研究可以寻找能缓解大脑相关疾病的饮食建议。

今天Knickmeyer关于婴儿的研究项目主要是通过大脑影像学研究，分析杏仁核和前额叶皮层是否受到肠道菌群的影响，这些部位在动物实验中都发现存在明显改变。但是对人类来说，问题变的异常复杂，因为这些孩子的饮食、家庭环境等环境因素对肠道菌群都会产生影响，从而会影响神经系统的发育。这些因素都应该仔细分析。

Knickmeyer推测通过改变人类肠道微生物治疗精神障碍可能失败的原因。微生物可能会与人类基因组交互作用，即使科学家找到改变微生物群的手段，也许身体会拒绝恢复到正常状态，因为人类基因本身或许可促进某些类型的细菌生长。不过这种种可能都意味着这是一个充满挑战的未知领域，值得科学家开展多方面深入研究。