Ten fenotyp zachowania jest związany ze zmienioną ekspresją genów mających wpływ na ścieżki przekaźnikowe II rzędu oraz długotrwałe wzmocnienie synaptyczne w regionach mózgu zaangażowanych w regulację kontroli motorycznej i zachowań lękowych.
Zaobserwowano zmodyfikowaną ekspresję genów odpowiadających za plastyczność mózgu, jak również podwyższony poziom noradrenaliny, dopaminy oraz serotoniny w prążkowiu (prążkowie jest częścią kresomózgowia i bierze udział w szeregu różnych procesów poznawczych). Mysz wolna od poszczególnych patogenów, wystawiona na działanie antybiotyków, infekcji przewodu pokarmowego, stresu oraz gwałtownych zmian w diecie, wykazała zaburzenia równowagi homeostazy jelit oraz ośrodkowego układu nerwowego (dotyczy nastroju, procesów poznawczych).
Gatunek bakterii probiotycznej Lactobacillus reuteri wykazuje działanie modyfikujące poziom kortykosteronu wywołanego działaniem stresu. Skład bioty jelitowej może mieć też wpływ na poziom cytokin prozapalnych, występowanie stresu oksydacyjnego oraz stan odżywienia organizmu.