Nhóm nghiên cứu tại Đại học Sao Paulo đã tiến hành chụp ảnh cộng hưởng từ (MRI) não bộ của 120 trẻ từ 12-16 tuổi, gồm 59 em béo phì và 61 em cân nặng bình thường. Họ phát hiện có sự suy giảm về chất trắng trong vùng não kiểm soát cảm xúc và cảm giác tưởng thưởng. Các tế bào não tại khu vực não kết nối bán cầu não trái và phải, vốn phụ trách chức năng nhận thức, cũng bị hủy hoại, được cho là dẫn đến tình trạng giảm chú ý và khó tập trung.
Nghiên cứu còn cho thấy những trẻ béo phì sản xuất quá nhiều leptin, loại hormone trong não kiểm soát sự thèm ăn, khiến chúng luôn muốn ăn cho dù đã no. Các nhà nghiên cứu tin rằng ăn liên tục gây ra phản ứng viêm trong não khiến cơ thể tiêu diệt các mô khỏe mạnh.
Nghiên cứu trước của Đại học Cambridge, Anh trên 2.700 trẻ em trong độ tuổi 9 – 11 cũng cho thấy: Những trẻ béo phì hoặc thừa cân đạt kết quả kém hơn trong các bài kiểm tra trí nhớ và khả năng giải quyết vấn đề. Những em này có phần vỏ não mỏng hơn (vùng não quan trọng với khả năng lý luận), giống với sự thay đổi cấu trúc não thường thấy ở người trung niên khi họ già đi.
