Bebek bağırsak mikrobiyomu beyin gelişimi ilişkisi, son on yılda mikrobiyoloji, nöroendokrinoloji ve gelişimsel nörobilimin kesişiminde hızla büyüyen bir araştırma alanına dönüşmüştür. Mikrobiyota-bağırsak-beyin ekseni, üç temel yolak üzerinden işlev görür: vagal sinir iletimi, immün sistem modülasyonu ve mikrobiyel metabolitlerin sistemik dolaşıma katılımı. Erken postnatal dönemde bağırsak kolonizasyon sıralaması ve tür çeşitliliği, nöropsikiyatrik gelişim üzerinde kalıcı izler bırakır. Doğum şekli (sezaryen vs. vajinal), anne sütü ile beslenme, antibiyotik maruziyeti ve coğrafi çevre faktörleri ilk yaşlarda oluşan mikrobiyom profilini belirler. Lachnospiraceae ve Ruminococcaceae gibi kısa zincirli yağ asidi (SCFA) üreten türlerin erken yerleşimi, bağırsak epitel bütünlüğünü koruyarak nöroinflamatuvar yükü azaltır. Bebek bağırsak mikrobiyomu beyin gelişimine etki eden metabolik mekanizmalar arasında en çok araştırılan triptofan metabolizmasıdır. Mikrobiyel aktivite, triptofanı serotonin, kynürenin veya indol türevlerine yönlendirebilir; bu metabolit profilinin nöronal maturasyonu ve HPA (hipotalamo-hipofizer-adrenal) eksen kalibrasyonunu etkilediği gösterilmiştir. Böylece bağırsak mikrobiyomu dolaylı olarak stres yanıt eşiğini ve anksiyete benzeri davranışları programlar. Mikroglial olgunlaşma üzerindeki etkiler de dikkat çekicidir. Germ-free hayvan modellerinde mikroglia fenotipinin anormal matürasyon gösterdiği, myelin oluşumu ve sinaptik budamanın etkilendiği gözlemlenmektedir. Bu bulgular, bebek bağırsak mikrobiyomu ile beyin gelişimi arasındaki bağın immünolojik bir bileşenini doğrulamaktadır. Klinik yansımaları açısından erken mikrobiyom bozulmalarının (disbiyoz) otizm spektrum bozukluğu, DEHB ve çocukluk çağı anksiyetesiyle ilişkisi araştırılmaktadır. Nedensellik çizgisi henüz netleşmemiş olmakla birlikte, probiyotik müdahaleler ve prenatal maternal mikrobiyom yönetimi gelecekteki nöroprotektif stratejilerin odak noktaları haline gelmektedir.