İnsanlarda mide-bağirsak sisteminde yaklaşık 10-100 trilyon arasında mikroorganizma bulunmaktadir. Bu sayı, insanlarda bulunan toplam vücut hücresi sayısından yaklaşık 10 faktör kadar fazladır. İnsanlarda mide ve bağırsak sistemindeki probiyotik bakterilerin büyük bölümü sindirim sistemi mikroflorasından gelmektedir. Probiyotikler, “yeterli miktarlarda uygulandığında, konakçıya sağlık açısından fayda sağlayan canlı mikroorganizmalardır” şeklinde tanımlanır. Probiyotiklerin, konakçıya (probiyotikleri tüketen canlıya) temel bazı olumlu etkileri bulunmaktadır.

Bu etkiler:

Antimikrobiyel etkiler
Antagonistik etkiler
Antipatojenik etkiler
Diğer patojen bakterilerle yarışarak patojen bakterileri edici etkileri

Probiyotik olarak kabul edilen ve en yaygın olarak tanınan bakteri türü laktik asit bakterileridir. Ayrıca bifidobakter grubu da probiyotik olarak bilinen ve yaygın olarak bulunan bakteri türüdür. Daha spesifik probiyotik bakteri isimlerini sayacak olursak bunlar: Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus casei, lactobacillus plantarum, lactobacillus johnsonii, Lactococcus ve Bifidobacterium bakterileridir. Ayrıca Saccharomycetes boulardii, probiyotik olarak bilinen ve en çok calışılan bir maya türüdür.

Beyin ve sindirim sistemi birbiriyle bağırsak beyin ekseniyle bağlantılıdır (gut-brain axis). Bu bağlantı yolları çift yönlüdür ve bağışıklık, endokrin ve sinirsel yollarla bu bağlantılar sağlanmaktadır.Sindirim Sistemi Mikroflorası, Psikobiyotikler ve Beynimiz
Bu iletişim temel olarak, mide bağırsak mikroorganizmalarinin bağışıklık sistemini harekete geçiren ve sinirsel iletimi sağlayan bazı bileşenleri (sinirsel ileticiler) üretmesi ve bunları ortama salarak, bu bileşenlerin kan beyin bariyerini geçerek beyin fonksiyonlarını etkilemesi şeklinde açıklanabilir. Yapılan pek çok araştırma, sindirim sistemindeki bakterilerin beyin fonksiyonlarına önemli etkilerde bulunduğunu kanıtlamıştır. Sindirim sistemi bakterilerinden probiyotik bakteriler, özellikle Lactobacillus ve Bifidobacterium bakterilerinin beyin fonksiyonlarını iyileştirdiği, hafızayı güçlendirdiği rapor edilmiştir. Bu nedenle bu probiyotik bakteriler ‘psikobiyotikler’ olarak da adlandırılmaktadır. Psikobiyotikler, bilişsel fonksiyonlara olumlu etkiler gösterirken, ayni zamanda mide bağırsak mikroflorasını da düzenlemektedirler.

Yapılan bir araştırmaya göre, probiyotikler tarafından salgılanan sinirsel ileticilerin, epitel hücreleri aktive ederek, bu hücrelerin hormon ve sitokin salgılamasını sağladığı ve bunun sonucunda sinirsel ileticilerin sinirsel sinyalleri düzenlediği ve beyin fonksiyonlarına olumlu etki sağladığı belirlenmiştir. Bu bağlamda, bağırsak mikroflorasının triptofan, serotonin ve GABA gibi sinirsel ileticileri ürettiği, ve/veya üretimine katki sağladığı ve düzenlediği ve bu bileşenlerin pek çok yolla bilişsel fonksiyonları düzenlediği belirtilmiştir. Örnek olarak, yapılan bazı calışmalara göre, Lactobacillus spp. ve Bifidobacterium spp. bakterisinin GABA ürettiği, Bacillus spp. ve Saccharomyces spp. bakterisinin noradrenalin ürettiği, Candida spp., Streptococcus spp., Escherichia spp. ve Enterococcus spp. bakterilerinin de serotonin ürettiği belirlenmiştir.

Bu bakterilerin hepsi probiyotik özelliği göstermemekle birlikte, sindirim sisteminde bulunan psikobiyotik bakterilerin sinirsel iletimi sağlayan ve bilişsel fonksiyonlara olumlu etkisi olan bu bileşenleri doğrudan ürettiği yada beyinde üretilmesini teşvik ettiği ve düzenlediği yapılan calişmalarla kanıtlanmıştır. Bu calışmalar ışığında, depresyon, dikkat eksikliği ve hiperaktivite bozukluğu, otizm spektrum bozukluğu gibi pek çok durumda, ilaç tedavisine alternatif olarak psikobiyotik tedavisinin de literatürde yer alabileceği düşünülmektedir. Ancak, psikobiyotiklerin bilişsel fonksiyonların tedavide kullanılmasi fikri henüz çok yenidir ve bu alanda çok daha fazla calışmaya ihtiyaç duyulmaktadır. Öte yandan bu zamana kadar yapılan calışmalar ve elde edilen sonuçlar, probiyotiklerin (psikobiyotiklerin) beyin fonksiyonlarına önemli ve olumlu katkıda bulunduklarını göstermiştir.