Bakteri dominan pada tempe yang ditemukan adalah Lactobacillus dari filum Firmicutes, terbentuk dari tempe proses perendaman.
Beberapa mekanisme menjelaskan pengaruh microbiota pada fungsi kognitif, terjadi melalui GBA, termasuk jalur neurologis dan endokrin. Probiotik yang masuk sistem pencernaan akan mempengaruhi jalur saraf tersebut sebagai saraf vagus dan aktivitas neurotransmitter di saluran pencernaan, termasuk GABA, serotonin, melatonin, dan asetilkolin, antara lain mengaktifkan katekolamin.
Jalur endokrin mempengaruhi GBA melalui aktivasi sel enteroendokrin. Probiotik yang dikonsumsi menghasilkan metabolit seperti asam lemak rantai pendek (SCFA) untuk sintesis serotonin, yang berkontribusi pada jalur metabolisme di otak. Gangguan di lingkungan mikrobiota usus bisa menginduksi gangguan kognitif (Appleton, 2018).
Selain itu, probiotik juga mengandung peptidoglikan yang unik komponen yang membantu mengatur sistem kekebalan tubuh di antara nya banyak peran dan juga ditemukan di jaringan otak karena sistemik translokasi. Melalui interaksi dengan reseptor spesifik, seperti protein pengenalan peptidoglikan (PGRP) dan Nod- seperti reseptor, peptidoglikan mempengaruhi motorik, sosio-emosional, dan proses perkembangan kognitif (Tosoni et al., 2019). L. fermentum, itu sendiri, dapat mengurangi peradangan saraf dan memori gangguan yang disebabkan oleh LPS. Selain produksi neuromodulator, peningkatan memori juga disebabkan oleh pemberian susu yang mengandung L. fermentum yang menghambat
Aktivitas AChE (Musa et al., 2017). Kobayashi dkk. (2019a,b) menunjukkan peningkatan yang signifikan pada fungsi kognitif memori mengingat tertunda dalam subkelompok dengan defisit kognitif, di mana intervensi memiliki lebih besar berdampak pada subyek dengan defisit kognitif. Penelitian oleh Beltagy et al. (2021) juga menunjukkan peningkatan konsentrasi asetilkolin, dopamin, serotonin, dan antioksidan.
Penyakit Alzheimer, serta peningkatan aktivitas ATP1A1 di hippocampus, dari suplementasi probiotik. Studi lain menilai perubahan dalam skor z gabungan dari tiga ukuran memori dan perhatian selama 12 minggu pemberian Lactobacillus plantarum dicampur dengan bubuk kedelai yang difermentasi dan ditemukan signifikan peningkatan dalam memori dan skor perhatian (Hwang et al., 2019).
Athari Nik Azm dkk. (2018) melakukan penelitian dengan cara memberi bubuk probiotik pada tikus Wistar setiap hari selama 8 minggu, lalu tikus diinduksi untuk mengembangkan Alzheimer dengan amyloid (A1- 42). Belajar dan perilaku memori diuji menggunakan
Tes Labirin Air Morris. Air minum tikus dicampur dengan bubuk probiotik Lactobacillus acidophilus, L. fermentum, Bifidobacterium lactis, dan Bifidobacterium longum. Waktu dan jarak yang diperlukan untuk kelompok probiotik (AP) Alzheimer dalam tes menurun secara signifikan dibandingkan dengan Alzheimer (A) kelompok. Pemberian probiotik pada kelompok AP dapat mencegah pembelajaran dan penurunan memori karena peningkatan dalam ekspresi faktor neurotropik yang diturunkan dari otak (BDNF) dan produksi GABA (Athari Nik Azm et al., 2018).
Satu studi juga melaporkan peningkatan yang signifikan dalam perhatian dan domain memori pada kelompok probiotik, dengan signifikan skor perhatian lebih besar daripada kelompok plasebo setelah intervensi. Namun, beberapa perbaikan juga terlihat di subtes pembelajaran dan mengingat dalam kelompok plasebo, yang penulis mengakui dapat mewakili efek pembelajaran di seluruh uji (Ohsawa et al., 2018). Perbaikan dalam hasil penilaian kognitif mungkin terkait dengan perbaikan dalam aspek lain, seperti kinerja fisik, yang dikenal sebagai prediktor  gangguan kognitif  (Kamo et al., 2018; Ogawa et al., 2018)
Selanjutnya ditemukan bahwa  intervensi probiotik dalam kelompok A, yang memiliki skor memori keseluruhan lebih rendah sebelum intervensi (pre-test skor WLMIR 3), memiliki pengaruh yang lebih signifikan berdampak pada perbaikan proses pembelajaran. Proses pembelajaran (penilaian memori berulang, yang merupakan pengurangan antara WLMIR 3 dan WLMIR 1, membandingkan pos dan pre-test) adalah penilaian yang lebih baik untuk mengevaluasi perbaikan belajar dan memori baru, dibandingkan dengan penilaian tunggal (WLMIR 1).
Mekanisme aksi
