益生元飲食和相關益生元營養素被認為可以減輕并維持重，對心管和大腦健康也有益。這些好通常與腸道微生及其代謝，如短鏈脂肪酸有關。早期臨床試驗還發現，補充益生元可以通過調節胰高糖素樣肽-1（GLP-1）、神經肽YY（PYY）和生長素釋放肽，減主觀，改善腸道激素驅的食調節。此外，從大腦層面上來看，食選擇的決策涉及多個信號網絡的調節，而更味的食能夠更強地激活大腦獎賞信號區域，促進對食的。然而，我們尚不清楚益生元飲食是否能改善這種大腦層面的變化。
為了回答這個問題，德國萊比錫大學醫學中心的研究團隊進行了一項隨機對照叉試驗。他們發現，與安劑相比，短期高劑量補充益生元可以減超重的年人在面對高熱量食時大腦中與獎賞信號有關的腦區的激活，同時改變腸道菌群的結構和功能通路。研究人員還發現了與大腦信號變化相關的菌群變化特征。這項研究結果發表在Gut雜志上。
試驗的納標準為BMI介于25-30kg/㎡，年齡介于18-45歲，沒有神經或神疾病、2型糖尿病或未經治療的嚴重臟疾病等。試者被隨機分為兩組，試驗組每日服用30g，安劑組每日服用16g麥芽糊，熱量均為63kcal，14天后進至2周的洗期，洗期結束后兩組方案互換，同樣持續14天。共有59名試者組，其中19名，男40名。
在功能磁共振像（fMRI）掃描時，試者在觀看食圖片時表現出明顯的和喜程度，與食無關的圖片則沒有這種反應。食圖片的展示激活了大腦獎賞信號區域，包括腹側被蓋區、下丘腦、伏隔核、基底神經節和腹側丘腦，以及前腦島、杏仁核、扣帶、腹側前額葉和眶額葉皮層的不同部分。與無關圖片相比，對食的更高的程度也與更強的各腦區激活有關。
然而，在益生元干預后，試者對食和無關圖片的程度的差距并沒有顯著變化。但是，探索分析顯示，與安劑相比，益生元使得試者整的程度下降，無論是低熱量還是高熱量食，以及植，他們對這些食的程度都減了。同時，試者對高熱量食的程度下降時，與獎賞信號有關的腦區激活也明顯減。
此外，益生元干預后，試者報告的主觀減，排便頻率增加，糞便菌群的富度、均勻度和α多樣顯著減。在菌群屬水平上，雙歧桿菌屬相對度顯著增加，而罕見小球菌屬的相對度減與大腦獎賞信號的減相關，桿菌屬的增加與其中一個與食獎賞有關的腦區激活相關。益生元干預還導致了69條菌群功能通路的相對度顯著變化，涉及碳水化合、蛋白質和脂肪代謝，植分解或細胞修復等通路。
總的來說，在這項概念驗證研究中，短期高劑量的益生元干預降低了與食有關的腦區激活，并改變了腸道菌群的相對度和功能通路。研究人員表示，他們正在進行一項后續研究，探索超過6個月的長期高劑量益生元干預對超重和胖人群的飲食行為、大腦功能和重的影響。