Obesity is a highly prevalent disease, usually resulting from chronic overeating. Accumulating evidence suggests that increased neural responses during the anticipation of high caloric food play an important role in overeating. A promising method to counteract enhanced food anticipation in overeating might be mindfulness-based interventions (MBIs). However, how MBIs can affect food reward anticipation neurally has never been studied. In this randomized, actively controlled study we aimed to investigate whether an 8-week mindful eating intervention decreases reward anticipation in striatal and midbrain reward regions. Using functional Magnetic Resonance Imaging, we tested 58 healthy subjects with a wide body mass index range (BMI: 19-35 kg/m2), who were motivated to change their eating behavior. During scanning they performed an incentive delay task, measuring neural reward anticipation responses to caloric and monetary cues before and after 8 weeks of mindful eating or educational cooking (active control). Relative to educational cooking (active control), mindful eating decreased reward anticipation responses to food, but not to monetary reward cues, in the midbrain, but not the striatum. The effects were specific to reward anticipation and did not extend to reward receipt. These results show that an 8-week mindful eating intervention may decrease the salience of food cues specifically, which could result in decreased food-cue triggered overeating on the long term.

Distracted eating can lead to increased food intake, but it is unclear how. We hypothesized that distraction affects the change in motivated responses for food reward after satiation. To investigate this, 38 healthy normal-weight participants (28F, 10M) performed a detection task varying in attentional load (high or low distraction) during fMRI. Simultaneously, they exerted effort for food rewards (sweet or savory) by repeated button presses. Two fMRI runs were separated by outcome devaluation (satiation) of one of the reward outcomes, to assess outcome-sensitive, i.e. goal-directed, responses. Behavioral results showed no effect of distraction on effort for food reward following outcome devaluation. At an uncorrected threshold (p<0.001), distraction decreased goal-directed responses (devalued versus valued) in the right inferior frontal gyrus (rIFG). Importantly, these distraction-sensitive rIFG responses correlated negatively (r = -0.40, p = 0.014) with the effect of distraction on the number of button presses. Specifically, decreased rIFG responses due to distraction related to increased button presses for food reward after satiation, in line with the rIFG s established role in response inhibition. Furthermore, distraction decreased functional connectivity between the rIFG (seed) and left putamen for valued versus devalued food rewards (pFWE(cluster)<0.05). Our results suggest that distraction attenuates the ability to inhibit responses for food reward after satiation by affecting the rIFG. Furthermore, distraction attenuated connectivity between two regions involved in response inhibition - rIFG and putamen - after outcome devaluation. These results may explain why distraction can lead to overeating in our current, distracting, environment. The study was preregistered at: https://osf.io/ad2qk.

When we buy our food, the information on the package informs us about the properties of the product, such as its taste and healthiness. These beliefs can influence the processing of food rewards and impact decision making beyond objective sensory properties. However, no studies, within or beyond the food domain, have assessed how written information, such as food labels, affect implicit motivation to obtain rewards, even though choices in daily life might be strongly driven by implicit motivational biases. We investigated how written information affects implicit motivation to obtain food rewards. We used food labels (high- and low-calorie), associated with an identical lemonade, to study motivation for food rewards during fMRI. In a joystick task, hungry participants (N=31) were instructed to make fast approach or avoid movements to earn the cued drinks. Behaviorally, we found a general approach bias, which was stronger for the drink that was most preferred during a subsequent choice test, i.e. the one labeled as low-calorie. This behavioral effect was accompanied by increased BOLD signal in the sensorimotor cortex during the response phase of the task for the preferred, low-calorie drink compared with the non-preferred, high-calorie drink. During the anticipation phase, the non-preferred, high-calorie drink label elicited stronger fMRI signal in the right ventral anterior insula, a region associated with aversion and taste intensity, than the preferred, low-calorie label. Together, these data suggest that high-calorie labeling can increase avoidance of drinks and reduce neural activity in brain regions associated with motor control. In conclusion, we show effects of food labeling on fMRI responses during anticipation and subsequent motivated action and on behavior, in the absence of objective taste differences, demonstrating the influence of written information on implicit biases. These findings contribute to our understanding of implicit biases in real-life eating behavior.

Distracted eating is associated with increased food intake and overweight. However, the underlying neurocognitive mechanisms are unknown. To elucidate these mechanisms, 41 healthy normal-weight participants received sips of high- and low-sweet isocaloric chocolate milk, while performing a high- or low-distracting detection task during fMRI on two test days. Subsequently, we measured ad libitum food intake. As expected, a region in the primary taste cortex - located in the insula - responded more to the sweeter drink. Distraction did not affect this right insula sweetness response across the group, but did weaken sweetness-related connectivity of this region to a secondary taste region in the right orbitofrontal cortex. Moreover, distraction-related attenuation of taste processing in the insula predicted increased subsequent ad libitum food intake after distraction between subjects. These results reveal a previously unknown mechanism explaining how distraction during consumption attenuates neural taste processing and increases food intake. The study was preregistered at https://osf.io/vxdhg/register/5771ca429ad5a1020de2872e?view_only=e3207cd6567f41f0a1505e343a64b5aa.

Probiotics are microorganisms that can provide health benefits when consumed. Recent animal studies have demonstrated that probiotics can reverse gut microbiome-related alterations in anxiety and depression-like symptoms, in hormonal responses to stress, and in cognition. However, in humans, the effects of probiotics on neurocognition remain poorly understood and a causal understanding of the gut-brain link in emotion and cognition is lacking. We aimed to fill this gap by studying the effects of a probiotics intervention versus placebo on neurocognition in healthy human volunteers. We set out to investigate the effects of a multispecies probiotic (EcologicBarrier) on specific neurocognitive measures of emotion reactivity, emotion regulation, and cognitive control using fMRI. Critically, we also tested whether the use of probiotics can buffer against the detrimental effects of acute stress on working memory. In a double blind, randomized, placebo-controlled, between-subjects intervention study, 58 healthy participants were tested twice, once before and once after 28 days of intervention with probiotics or placebo. Probiotics versus placebo did not affect emotion reactivity, emotion regulation, and cognitive control processes at brain or behavioral level, neither related self-report measures. However, relative to the placebo group, the probiotics group did show a significant stress-related increase in working memory performance after versus before supplementation (digit span backward, p=0.039, ηp2=.07). Interestingly, this change was associated with intervention-related neural changes in frontal cortex during cognitive control in the probiotics group, but not in the placebo group. Overall, our results show that neurocognitive effects of supplementation with a multispecies probiotic in healthy women become visible under challenging (stress) situations. Probiotics buffered against the detrimental effects of stress in terms of cognition, especially in those individuals with probiotics-induced changes in frontal brain regions during cognitive control.