La microbiota intestinal posee una sorprendente importancia en procesos relacionados con el desarrollo del sistema nervioso, su funcionamiento, y en la psicología y comportamiento, tanto en personas como en animales. Los microorganismos generan sustancias que tras atravesar el epitelio intestinal alcanzan el torrente sanguíneo y en él, y tras atravesar la barrera hematoencefálica, llegan al cerebro. A su vez, el sistema nervioso puede influir sobre las bacterias intestinales, modulando su composición y crecimiento.
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