中国儿童超重肥胖的比率在不断增长。而超重及肥胖儿童在成年以后的肥胖风险显著高于正常体重儿童。因此,关注和解决儿童的肥胖问题,是我们的首要任务之一。儿童的食物环境可能是影响他们饮食行为以及肥胖的重要因素。肥胖或超重者常常伴随着高食物反应性的特质,而这些个体常常表现为频繁的食物摄入或过度进食,并且在面对食物线索时有更高的反应性,从而增加的食物摄入量,导致不正常的饮食模式和肥胖。因此,食物反应性是我们需要关注的关键变量。在我们的日常生活中,有很多与直接的食物奖赏进行了多次配对的线索,当个体习得这种线索-奖赏关联后,个体开始在生理上和心理上对这些线索产生了奖赏反应。过去一系列研究也证实了,个体在面临食物线索时的反应与他们的健康状况紧密相关,例如,这些特定脑区的反应能够预测未来的食物选择,食物摄入和体重增加。因此,我们也有必要探讨不同群体(比如健康儿童)中,这种奖赏预期的效应以及潜在机制。本研究旨在探索儿童在食物奖赏预期加工中的认知与脑机制,以及食物反应性在其中的作用。我们分别假设了高食物反应性儿童可能有更强的食物奖赏关联学习能力,并且高食物反应性的儿童在面对条件化的中性线索时也会有更强的奖赏区域的脑激活,以及区域之间的连接。为了验证这些假设,在研究一中,基于激励-敏感化理论和巴普洛夫的经典条件作用理论,我们采用了食欲反转学习任务来评估儿童的食物奖赏关联学习能力,50名儿童家长被招募且填写了《儿童版饮食行为问卷》,然而,我们没有发现食物反应性与关联学习能力(包括习得能力和反转能力)的相关;在研究二中,29名儿童参与了我们的实验,并且她们的家长填写了同样的问卷。我们采用了食物奖赏预期任务,结合f MRI方法,探索了儿童在暴露于条件化的中性线索时的大脑激活模式。结果显示了,儿童在面对食物图片奖赏时,食物奖赏相关区域梭状回、外侧眶额叶皮层、脑岛、杏仁核、壳核以及尾状核的激活。以及儿童在暴露于象征奖赏的食物线索时,与奖赏预期相关的脑区(双侧伏隔核)的激活,并且这一激活与儿童的食物反应性特质呈显著正相关。基于此,我们以双侧伏隔核为种子点进行了心理生理交互作用分析(PPI),并发现了伏隔核分别与腹侧被盖区、缰核的功能连接,并且这种连接受到食物反应性的调节。具体来说,食物反应性越高的儿童在面临食物线索时,其伏隔核-腹侧被盖区,伏隔核-缰核的功能连接越强。我们还利用动态因果模型(DCM)的方法建立了儿童在食物奖赏预期加工中伏隔核、腹侧纹状体以及缰核之间的模型,并探索了区域活动之间的因果关系。我们的结果显示了涉及线索预期的腹侧被盖区-伏隔核和腹侧被盖区-缰核的两条并行因果通路。我们的一系列研究结果部分支持了我们的假设。涉及奖赏或奖赏预期的关键脑区都被食物奖赏预期任务所激活,者显示了这一任务的有效性。其他结果可能表明儿童的食物反应性特质并不会影响到她们进行食物线索-关联学习的能力,而这一特质是通过在儿童进行奖赏预期加工时影响儿童奖赏区域对食物线索的反应性以及改变区域之间的连通性,从而导致后续增加的食物摄入以及肥胖。这种线索的效应可能是由于关联学习使得线索获得了动机属性,即刺激显著性,从而变得有吸引力。而尽管此时线索能引发奖赏脑区的激活,但它不能被认为是奖赏的完全替代品。我们的结果也部分支持了激励-敏感化模型,为儿童肥胖和饮食行为领域的理论研究提供了进一步的补充和支持。另外,由于儿童正处于身心发展十分迅速的时期,也是形成食物线索反应性和饮食习惯的关键时期,未来我们还可以在儿童中探索食物反应性变量对未来饮食行为和体重变化的预测研究,来进一步补充支持我们的研究结论。