Az élelmiszerek összetételében és elérhetőségében bekövetkezett változások hozzájárultak az elhízás drámai növekedéséhez az elmúlt 30-40 évben a fejlett és egyre inkább a fejlődő országokban. Az agy kritikus szerepet játszik az energiaegyensúly szabályozásában. Néhány humán vizsgálat kimutatta a magas zsír- és cukortartalmú élelmiszerek fokozott preferenciáját azoknál az embereknél, akik nagyobb stresszhatásról számoltak be. Az elhízás kialakulása során rágcsálómodellekben vizsgáltuk az agy neurokémiai változásait, beleértve az elhízás hatását a kognícióra, a jutalmazási neurokörökre és a stresszre való reagálásra. A magas zsír- és cukortartalmú szupermarketekben kapható élelmiszerek segítségével kimutattuk, hogy az ilyen étrend az élelmiszerek hedonikus értékelésében részt vevő neurotranszmitterekben bekövetkező változásokhoz vezet, ami a magas zsír- és/vagy cukortartalmú élelmiszerek függőséghez hasonló képességére utal. Fontos, hogy az ízletes étrend megvonása stresszszerű válaszreakcióhoz vezetett. Továbbá, az ízletes étrendhez való hozzáférés enyhítette az akut stressz (visszafogottság) fiziológiai hatásait, ami arra utal, hogy a táplálék vigasztaló ételként működhet. Krónikusabb vizsgálatokban az étrend a korai életkorban stressznek (anyai elválasztás) kitett patkányok szorongásszerű viselkedését is mérsékelte, de ezek a patkányok nagyobb anyagcsere-károsodást szenvedhetnek, mint a korai életkori stresszornak kitett, de ízletes étrenddel nem ellátott patkányok.

A kognitív funkciók károsodását mind az emberek, mind a rágcsálók esetében összefüggésbe hozták az elhízással. A magas zsír- és cukortartalmú étrendnek való mindössze egyhetes kitettség azonban szelektíven rontotta a patkányok helyfelismerő memóriáját, de a tárgyfelismerést nem. A cukorfelesleg önmagában is hasonló hatással járt, és mindkét diéta megnövekedett gyulladásos markerekhez kapcsolódott a hippokampuszban, a memóriában részt vevő kritikus régióban. Az elhízással összefüggő gyulladásos elváltozásokat találtak az emberi agyban is. A folyamatban lévő munka a diéta okozta kognitív károsodások megelőzésére vagy visszafordítására irányuló beavatkozásokat vizsgálja. Ezek az adatok hatással vannak az egészségtelen táplálkozás okozta károk minimalizálására.