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如前所述，肠和脑的联系是双向的。因此，如果肠道细菌可以影响大脑，那么大脑也可以改变肠道细菌。
两个小时的心理压力就会完全改变肠道中的细菌状态。 7 换句话说，家庭圣诞晚餐的紧张气氛，或异常糟糕的交通状况，足以破坏一个人体内的微生物组平衡。该理论认为，当人感到紧张时，自主神经系统和下丘脑-垂体-肾上腺轴会向肠道细菌发送信号分子，从而改变细菌的行为和组成。结果可能是伤害性的。例如，乳酸杆菌是一种会因为人的压力而改变的细菌。在正常情况下，它会将糖分解为乳酸，从而防止有害细菌在肠道内形成，并保护人体免受真菌感染。但是，当人感到压力时，乳酸杆菌无法发挥作用，因为压力会破坏其功能，使人受到伤害。
大脑还会影响肠道的物理运动（例如肠道的收缩功能），并控制酸、碳酸氢盐和黏液的分泌，而所有这些物质都是为肠道提供保护层的物质。在某些情况下，大脑还会影响肠道处理液体的方式。当人的大脑功能不佳时——例如患有抑郁症或焦虑症时——所有保护肠道的功能都会受到损害。结果食物吸收功能变差，不能为人体提供足够的营养，进而对身体的其他部分造成负面影响。