Oś jelitowo-mózgowa to dwukierunkowa droga komunikacji między jelitami a mózgiem, działająca poprzez nerw błędny, sygnały immunologiczne i neuroprzekaźniki wytwarzane w jelitach. Jelita produkują ponad 90% serotoniny w organizmie oraz znaczne ilości GABA, prekursorów dopaminy i innych związków neuroaktywnych. To dlatego przewlekły stres wywołuje zaostrzenia IBS, dlaczego lęk objawia się bólem żołądka i dlaczego choroby układu trawiennego są tak silnie powiązane z depresją i zaburzeniami lękowymi.