Sindirim, sindirim sistemini yiyecek almaya hazırlayan sefalik bir faz ile başlar. Beynimiz gıda ile ilgili görsel veya koku alma bilgilerini işlediğinde, tükürük bezlerini ve mideyi gıdaya hazırlamak için innerve eden kranial sinirlerdeki uyarıları tetikler.
Sefalik faz, tanıdık gıdalara koşullu veya öğrenilmiş bir yanıttır. İştahımız veya belirli bir gıdaya olan arzumuz, beynin yönlendirdiği hazırlık tepkilerini değiştirir. İnsanlar elmalı turta beklentisiyle brokoliden daha fazla tükürük ve mide gurultusu üretebilirler. İştah ve arzu visseral süreçler ve duygu ile ilişkili beyin alanları olan hipotalamus ve amigdalanın ürünleridir. Sefalik fazdan sonra, sindirim, koşulsuz bir refleks olarak enterik sinir sistemi (ENS) tarafından yönetilir. Bireylerin yiyecekleri nasıl sindireceklerini öğrenmeleri gerekmez; elmalı turta veya brokoli olup olmadığına bakılmaksızın sindirim gerçekleşir.
ENS bu işlevleri (çoğunlukla) beyinden bağımsız gerçekleştirmesi ile benzersizdir. İletişimin yaklaşık %90'ı ENS'den beyne gönderilen mesajlardır. Bu mesajlar tokluk, mide bulantısı ya da şişkinlik ile ilgili beyne bilgiler gönderirler.
Periferik sinir sisteminin bir parçası olan ENS, hem motor hem de duyusal nöronları içerdiği için benzersizdir. Örneğin, ENS, yiyecekleri sindirim sistemi boyunca özofagustan anüse doğru iten düz kas hareketlerini yönlendirir. Bununla birlikte, beyin, yutma ve dışkılama gibi bilinçli süreçleri gerçekleştiren iskelet kaslarını da yönlendirir.
Duyusal ENS nöronları mide ve bağırsaktaki değişiklikleri tespit verirler. Mekanoreseptörler, yiyecek bu boşluklara girdiğinde mide ve duodenum duvarlarının gerilmesini ve şişmesini tespit eder. Kemoreseptörler daha sonra pH seviyeleri, protein ve yağların varlığı gibi kimusun kimyasal bileşimindeki değişiklikleri tespit eder. Bu bilgiler, sindirimdeki her adımı ilerletmek ve sindirim hormonlarını serbest bırakmak için endokrin sistemle koordine etmek için kullanılır.
ENS 200-600 milyon nöron içerir ve bazen “küçük beyin” olarak adlandırılır. Merkezi sinir sistemi (MSS) ve beyin ile aynı nörotransmitterlerin çoğunu kullanır. Bu nedenle, ENS'deki nöronlar, beyin nöronları ile aynı nörolojik hakaretlere karşı hassastır ve bağırsak bozuklukları ile nörolojik bozukluklar arasında bir bağlantı oluşturur. Örneğin, Parkinson hastalığı olan kişilerde, hem ENS hem de beyindeki nöronlar, alfa-sinüklein inklüzyonları ve Lewy cisimleri gibi benzer hastalık belirtileri gösterirler.
