مغز به عنوان برترین و اسرار آمیزترین اندام که از دیگر قسمت های بدن به وسیله یک سد دفاعی و مقاوم جدا شده است، به نظر می‌‌رسد که کاملا از روده جدا نیست. بر اساس مقاله ای که در ۲۹ آبان در مجله Science Translational Medicine به چاپ رسیده است محتویات روده به خصوص باکتری های ساکن آن در موش باعث تشکیل صحیح سد دفاعی غیرقابل نفوذ مغز، پیش و پس از تولد می‌‌شوند. دکتر Sarkis Mazmanian متخصص میکروبیولوژی Calthech در اینباره می‌‌گوید:
" بسیار جالب است که فکر کنیم باکتری های روده مسئول کنترل نفوذپذیری سد مغزی-خونی هستند. بسیاری از متخصصان عصب شناسی (neuroscientists) به شدت معتقدند که سد مغزی-خونی یک غشاء بسیار نفوذ ناپذیر برای بسیاری از مولکول ها می‌‌باشد و به سختی قبول خواهند کرد که باکتری های روده بتوانند چنین بخش بنیادی عصبی را کنترل کنند."
سد مغزی-خونی (BBB) که از مغز در برابر بیماری های منتقله از خون، سموم و دیگر موارد محافظت می‌‌کند، به وسیله ارتباطاتی به نام اتصالات محکم (tight junction) در سلول های اپیتلیال دیواره رگهای خونی شکل می‌‌گیرد. این سد بسیار موثر است به صورتی که بسیاری از مولکول ها و پروتئین ها قادر به عبور از آن نمی‌‌باشند و تنها بعضی از مواد با انتقال انتخابی از طریق ناقلان خاص اجازه عبور دارند.
سد مشابهی (که از سلول های اپیتلیال و اتصالات محکم به وجود آمده است) روده را پوشانده و از ورود میلیون ها باکتری که در روده وجود دارند به بدن جلوگیری می‌‌کند. مسئول این تحقیقات دکتر Sven Pettersson از پژوهشکده Karolinska در سوئد معتقد است باکترهای روده خود مسئول کنترل یکپارچگی این سد روده ای می‌‌باشند. او می‌‌افزاید:
" مشخص شده است که میکروب های روده می‌‌توانند عملکرد و رشد مغز را تحت تاثیر قرار دهند."
در نتیجه دکتر Pettersson و همکارانش به این فکر افتادند که ممکن است این تاثیر باکتری های روده بر مغز بتواند به گونه ای بر کنترل BBB موثر باشد. این گروه رشد BBB را در جنین موش های فاقد میکروب و آنهایی که میکروب های طبیعی داشتند مقایسه کردند. همانطور که انتظار می‌‌رفت موش با میکروب های طبیعی تشکیل BBB نرمال را در طی مراحل پایانی رشد جنین نشان داد. در این مطالعه آنتی بادی قابل ردیابی در جنین اولیه به راحتی می‌‌توانست وارد مغز شود ولی پس از رشد جنین در رگ های خونی مهار شده و وارد مغز نمی‌‌شد. این در حالی است که در جنین هایی که مادرشان فاقد میکروب بود، آنتی بادی می‌‌توانست در مراحل پایانی بارداری نیز وارد مغز شود.
این افزایش نفوذ پذیری در سد، با بیان کم و نامنظم بودن پروتئین های اتصالات محکم ارتباط داشت و به وسیله روش های دیگر نشان داده شد که تا بلوغ نیز میتواند ادامه پیدا کند. این بدان معنی است که بچه هایی که از مادران فاقد میکروب به دنیا می‌‌آیند و در طول زندگی نیز عاری از میکروب باقی می‌‌مانند در کودکی و پس از بلوغ دارای BBB نفوذ پذیر خواهند شد. دکتر John Cryan رئیس بخش آناتومی و عصب شناسی دانشگاه Cork در ایرلند ابراز داشت:
" نکته جالب اینجاست که این اتفاق به وسیله فلور میکروبی مادر کنترل می‌‌شود. ما به طور عمده معتقدیم که تاثیر میکروبیوم پس از تولد می‌‌باشد و این در حالی است که تحقیق انجام شده نشان می‌‌دهد پیش از اینکه این حیوانات در معرض میکروب ها قرار بگیرند این نکته که مادرشان فاقد میکروب است در رشد آنها تاثیر خواهد داشت."
این گروه نشان داده اند که در موش های بالغ انتقال مواد مدفوعی از جانوران با میکروبیوم طبیعی به جانوران فاقد میکروب، نه تنها موجب تصحیح بیان پروتئین های اتصال محکم BBB می‌‌شود بلکه نفوذ پذیری سد را نیز کاهش می‌‌دهد. نتیجه مشابهی با دادن اسید های چرب با زنجیره کوتاه مشتق شده از باکتری ها به موش فاقد باکتری به دست آمد که نشان میداد تولید متابولیت ها ممکن است بخشی از مکانیسمی باشد که به وسیله آن باکتری ها پایداری سد را کنترل می‌‌کنند.
دکتر Cryan ادامه داد:
"اگرچه مکانیسم دقیق همچنان نامشخص باقی مانده است اما ما می‌‌دانیم که میکروبیوتا برای تکامل مغز حیاتی است و اکنون متوجه شدیم که برای سد مغزی-خونی نیز بسیار مهم می‌‌باشد. در نتیجه هر چیز که بر تعادل میکروبیوتای بدن موثر باشد میتواند به صورت بالقوه بر پایداری سد مغزی-خونی تاثیر بگذارد."
دکتر Stephan Collins رئیس پژوهشکده تحقیقاتی Farncombe Family Digestive Health از دانشگاه McMaster شهر Ontario می‌‌افزاید:
"در حقیقت هر اتفاقی که در طول بارداری برای مادر رخ داده و تاثیر منفی بر روی باکتری های روده او بگذارد میتواند بر رشد مغز جنین تاثیر معکوس داشته باشد. برای مثال مصرف آنتی بیوتیک در طول بارداری به صورت تئوری (اگر بتوان این نتایج را به انسان نیز تعمیم داد) میتواند بر روی رشد مغزی جنین تاثیر بگذارد. و این تمام ماجرا نیست. رشد و تکمیل نهایی سد مغزی-خونی در هنگام تولد کامل نشده است و در روزهای اولیه پس از تولد نیز ادامه می‌‌یابد. در نتیجه هر چیزی که در این زمان نیز بر باکتری های روده پس از تولد کودک تاثیر بگذارد (مانند مصرف آنتی بیوتیک یا دریافت آن از طریق سزارین که به نظر می‌‌رسد جلوی رسیدن بعضی از میکروب ها را از مادر به کودک می‌‌گیرد) میتواند جلوی تشکیل صحیح سد را گرفته و بر رشد مغز کودک تاثیر بگذارد."
اگرچه دکتر Collins معتقد است که این یافته ها به تازگی در موش ثابت شده اند و راه زیادی تا تایید آنها در انسان باقی مانده است. علاوه بر این در بعضی موارد برای نجات دادن جان مادر یا فرزند استفاده از آنتی بیوتیک لازم است.