Los investigadores del Instituto de Investigación Biomédica Fralin de Virginia Tech investigaron si el nivel de procesamiento de los alimentos influye en el metabolismo y la actividad cerebral independientemente de los nutrientes básicos. Reclutaron a adultos sanos de entre 18 y 45 años y prepararon dos comidas que estaban igualadas dentro de un 1 por ciento en carbohidratos, grasa, proteína, agua, calorías, sal y peso, pero que diferían en el nivel de procesamiento según el sistema de clasificación NOVA. Una comida consistía de elementos mínimamente procesados, como plátano en rodajas, arándanos rojos secos, queso y huevo; la otra era altamente procesada e incluía un sándwich de mantequilla de maní y mermelada, pavo de charcutería, chips de verduras, una galleta, cereal y puré de papas instantáneo.

Esta imagen ilustra la comparación de comidas central al experimento, donde el contenido de nutrientes estuvo igualado pero el nivel de procesamiento diferió.
Después de que los participantes consumieran cada comida en sesiones separadas, las pruebas metabólicas mostraron que la comida ultraprocesada provocó una respuesta de insulina significativamente más alta y provocó que el nivel de azúcar en sangre permaneciera elevado durante más tiempo en comparación con la comida mínimamente procesada. Además, el gasto energético fue mayor y la oxidación de carbohidratos fue menor después de la comida ultraprocesada, indicando que el cuerpo quemó menos carbohidratos como combustible, aunque las comidas aportaran la misma cantidad de carbohidratos.
Los escaneos de resonancia magnética funcional realizados mientras los participantes veían imágenes de los alimentos revelaron respuestas cerebrales distintas en el estriado ventral y el núcleo accumbens, regiones asociadas con la motivación, el aprendizaje y la recompensa. Las diferencias en la actividad cerebral se correlacionaron con cómo los participantes quemaban carbohidratos para obtener energía después de cada comida, lo que sugiere que las diferencias metabólicas producidas por el procesamiento de los alimentos están vinculadas a la respuesta de recompensa del cerebro ante las señales de los alimentos, aunque los participantes no informaron una disposición a pagar más por ninguno de los tipos de comida.

Esta foto muestra el conjunto de imagen utilizado para medir las respuestas cerebrales a las señales de los alimentos, vinculando la actividad neural con las diferencias metabólicas.
El estudio reconoce varias limitaciones: solo se reclutaron 57 adultos y 32 completaron tanto las sesiones metabólicas como las de fMRI, lo que proporciona un tamaño de muestra relativamente pequeño; la investigación examinó únicamente un conjunto de comidas de 300 calorías, y aunque el contenido de proteína estuvo igualado, las fuentes de proteína difirieron entre las comidas, lo que pudo haber influido en los resultados; además, el estudio no midió aditivos específicos ni la estructura física y química de los alimentos. Los investigadores señalan que futuros trabajos deberían explorar diferentes poblaciones, duraciones más largas, comidas más grandes y diversas combinaciones de alimentos para aislar los efectos de pasos de procesamiento particulares o aditivos comerciales.