La digestión comienza con una fase cefálica que prepara el sistema digestivo para recibir alimentos. Cuando nuestro cerebro procesa información visual u olfativa sobre los alimentos, desencadena impulsos en los nervios craneales que inervan las glándulas salivales y el estómago para prepararse para la comida.

La fase cefálica es una respuesta condicionada o aprendida a alimentos familiares. Nuestro apetito o deseo de un alimento en pDespués de la fase cefálica, la digestión se rige por el sistema nervioso entérico (SNE) como un reflejo no condicionado. Los individuos no tienen que aprender a digerir los alimentos; sucede independientemente de si se trata de tarta de manzana o de brócoli.

El SNE es único en el sentido de que funciona (en su mayor parte) independientemente del cerebro.Alrededor del 90% de la comunicación son mensajes enviados desde el SNE al cerebro en lugar de al revés. Estos mensajes dan al cerebro información sobre la saciedad, las náuseas o la hinchazón.

El SNE, como parte del sistema nervioso periférico, también es único en que contiene neuronas motoras y sensoriales. Por ejemplo, la ENS dirige movimientos musculares suaves que agitan e impulsan los alimentos a lo largo del tracto digestivo, desde el esófago hasta el ano. El cerebro, sin embargo, dirige los músculos esqueléticos que realizan procesos conscientes como tragar y defecar.

Las neuronas sensoriales en el SNE detectan cambios en el estómago y en el intestino. Los mecanorreceptores detectan el estiramiento y la distensión del estómago y los revestimientos del duodeno cuando los alimentos entran en estas cavidades. Los quimiorreceptores detectan cambios en la composición química del quimo, como los niveles de pH y la presencia de proteínas y grasas. Esta información se utiliza para impulsar cada paso en la digestión y para coordinarse con el sistema endocrino para liberar hormonas digestivas.

El SNE contiene 200-600 millones de neuronas y a veces se conoce como el "pequeño cerebro.". Utiliza muchos de los mismos neurotransmisores que el sistema nervioso central (SNC) y el cerebro. Debido a esto, las neuronas en el SNE son susceptibles a las mismas agresiones neurológicas que las neuronas cerebrales, creando un vínculo entre los trastornos intestinales y los neurológicos. Por ejemplo, en personas con enfermedad de Parkinson, las neuronas tanto en el SNE como en el cerebro muestran síntomas similares de la enfermedad, como inclusiones alfa-sinucleína y posiblemente cuerpos de Lewy.