background image

 

Positive serial dependence in ratings of food images  

for appeal and calories 

 

David Alais* & Thomas Carlson 

 

School of Psychology 

The University of Sydney, Australia. 

 

 
* David.Alais@sydney.edu.au 

 

.

CC-BY-NC-ND 4.0 International license

perpetuity. It is made available under a

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder, who has granted bioRxiv a license to display the preprint in 

The copyright holder for this

this version posted February 7, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.02.07.579264

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.02.07.579264v1.full-html.html
background image

 

Summary 

Food is fundamental to survival and our brains are highly attuned to rapidly process food stimuli. Neural 

signals show foods can be discriminated as edible or inedible as early as 85 ms after stimulus onset

1

distinguished as processed or unprocessed beginning at 130 ms

2

 and as high or low density from 165 ms

3

Recent evidence revealed specialised processing of food stimuli in the ventral visual pathway

4-6

, an area that 

underlies perception of faces and other important objects. For many visual objects, present perception can 

be biased towards recent perceptual history (known as serial dependence

7,8

). We examined serial 

dependence for food in two large samples (n>300) that rated sequences of food images for either ‘appeal’ or 

‘calories’. Calorie ratings by males and females agreed closely but appeal ratings were higher in males. High 

calorie ratings were associated with high appeal, especially in males. Serial analyses testing if current trial 

ratings were influenced by the previous one showed both appeal and calorie ratings exhibited clear positive 

dependences (i.e., a high preceding rating increased current trial ratings). The serial effect for appeal was 

roughly twice that for calories and males showed a greater serial effect than females for both ratings. Serial 

amplitude was larger in those who reported a longer elapsed time since they last ate and was larger in the 

BMI>25 group compared to BMI<25. These findings square with recently found food selectively in visual 
temporal cortex, reveal a new mechanism influencing food decision-making and suggest a new sensory-level 

component that could complement cognitive strategies in diet intervention. 

 

 

 

 

 

 

Results 

Underlying the brain’s rapid analysis of food stimuli is a large, distributed network composed of numerous 

regions, including decision-related areas in prefrontal cortex and visual areas in occipital cortex. Among 

prefrontal areas, appetizing food stimuli activate several regions including orbitofrontal cortex

9-11

, medial 

prefrontal cortex

9,12

 and anterior cingulate

13

, with food saliency being linked particularly to orbitofrontal 

cortex

14

 and anticipation of pleasure from the food associated with lateral orbitofrontal cortex

15

. There is also 

sensory-driven food-related activity in visual cortex, including the lateral occipital complex and fusiform 

gyrus

3,16-18

, two visual object processing areas

10

. The strongest findings come from very recent studies 

analysing fMRI responses to large image sets which found highly selective food specialisation in the ventral 

visual pathway. Khosla et al.

5

 found distributed activation from food images that was not due to low-level 

image properties (i.e., colour, shape, texture). Jain et al.

4

 found food-specific activity adjacent to the fusiform 

face area. Another study found food images drove color-biased ventral visual areas and predicted voxel 

responses

6

.  

The involvement of prefrontal cortex highlights the role of choice and decision-making in food 

behaviours. What to eat, when and how much are critical decisions, whether for survival (e.g., meeting 

caloric needs when resources are scarce) or in affluent Western societies where a surfeit of food choices leads 

us to make around 200 food decisions daily

19

. Following recent findings of robust food activity in ventral visual 

areas

4-6

, visual perceptual factors likely also influence food choice. This is relevant as recent perceptual history 

can bias current perceptual decisions so that they are not independent but biased towards recent input 

(known as ‘serial dependence’

20,21

). Many visual stimuli elicit this serial bias, from basic attributes (orientation, 

motion, spatial frequency, numerosity

22-25

) to more complex visual objects such as faces

26-28

, visual scenes

29

 

and even artworks

30

. In particular, faces – another image category with high ecological significance processed 

in the fusiform gyrus – show strong serial biases for decisions about attractiveness, sex, identity and 

emotion

26,27,31-34

. Given that serial dependence involves high-level (decisional) and low-level (sensory) 

.

CC-BY-NC-ND 4.0 International license

perpetuity. It is made available under a

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder, who has granted bioRxiv a license to display the preprint in 

The copyright holder for this

this version posted February 7, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.02.07.579264

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.02.07.579264v1.full-html.html
background image

 

factors

35-38

, and that food is processed in frontal decisional and visual sensory regions, food images should 

also evoke serial biases. Here we examine how rating food for appeal or calorie content affects subsequent 

food ratings. We find clear evidence of positive serial dependences for both calories and appeal, with current 

ratings biased towards previous ratings.  

 

Food image ratings

: Figure 2 shows ratings data for calories (2a) and appeal (2c). Data points are 

mean ratings from male (blue) and female (red) participants for all 150 images. Calorie ratings show close 

agreement between male and female participants and the ratings span nearly the full range of the scale. 

There was no significant difference between male and female ratings for calories (males: M = 46.612; 

females: M = 46.719; t

298

 = .036, p = .971. See Fig 2b). Appeal ratings showed a slightly different pattern. 

There was a significant difference between males and females (males: M = 54.630; females: M = 50.689; t

298

 

= 2.525, p = .012. See Fig 2d) and the range of ratings was reduced and clustered around the centre of the 

scale (compare appeal and calories standard deviations: Fig. 2b,d). Figure 2e,f plots the mean calorie and 

appeal ratings given for each of the 150 images by male (2e) and female (2f) participants. There was a 

significant correlation (higher calorie ratings associated with higher appeal) in both groups, with males (r = 

.559, p < .0001) showing a stronger association than females (r = .323, p = .0001). 

 

 

 

Figure 2

. Mean ra+ngs of 150 food images for calories and appeal. Group 1 (n=330: M = 138,F = 192) made 

calorie ra+ngs (2a,b) and Group 2 (n=359: M = 147,F = 212) made appeal ra+ngs (2c,d). Calorie ra+ngs did not 

differ between males and females and were well spread over the scale range (see 2b). Ra+ngs for food appeal 

did show a significant male/female difference (2d), with mean male appeal ra+ngs being higher. Error bars in 

2b,d are ±1 SEM. Mean calorie versus appeal ra+ngs are shown in 2e,f. Each scaQer plot contains 150 data 

points, being mean ra+ngs for the 150 food images by male (2e) and female (2f) par+cipants. Ra+ngs are 

significantly posi+vely correlated (higher calorie food rated as more appealing) for males and females. 

 

Serial dependence in food ratings

: We next analysed the ratings data for serial effects to test whether 

successive responses were independent or whether instead a given trial’s response was influenced by the 

previous one. Figure 3 plots serial bias against relative difference. Relative difference (previous rating minus 

current rating) simply quantifies whether the previous rating was less than or greater than the current rating. 

Serial bias is effectively a deviation score quantifying how different the current image’s rating is from the 

mean of all ratings of that image. If all ratings are sequentially independent, then serial bias will be 

approximately zero for all values of relative difference. It is frequently observed, however, that perception on 

a current trial is biased 

towards

 the previous trial (a 

positive

 serial dependence). In the current experiment, 

0

50

100

150

Image number

0

20

40

60

80

100

Mean rating

Appeal ratings for each image

Males
Females

M F

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

0

10

20

30

Std deviation

St dev

M F

48

53

58

Mean

Mean

c

d

M F

40

45

50

Mean

Mean

M F

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

0

10

20

30

Std deviation

St dev

0

50

100

150

Image number

0

20

40

60

80

100

Mean rating

Calorie ratings for each image

Males
Females

a

b

Calorie ratings

Appeal ratings

0

25

50

75

100

Appeal

0

25

50

75

100

Calories

Female participants

r = 0.3232
p = 0.0001

0

25

50

75

100

Appeal

0

25

50

75

100

Calories

Male participants

r = 0.5594
p < .0001

e

f

Appeal rating

C

a

lo

ri

e

 ra

tin

g

Appeal rating

C

a

lo

ri

e

 ra

tin

g

.

CC-BY-NC-ND 4.0 International license

perpetuity. It is made available under a

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder, who has granted bioRxiv a license to display the preprint in 

The copyright holder for this

this version posted February 7, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.02.07.579264

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.02.07.579264v1.full-html.html
background image

 

this would manifest as a tendency to rate images higher when the previous rating was high, and lower when 

the previous rating was low.  

 

The upper panels of Figure 3 show the serial analysis for calorie ratings. The analysis for all 

participants (3a) shows a classic serial dependence effect: current trial data was biased towards higher values 

when the previous trial rating was high (upper right quadrant) and was biased towards lower values when 

the previous trial rating was low (bottom left quadrant). For large relative differences the effect dissipates and 

returns to baseline (typical of serial dependence effects

24,35,39,40

) and is well described by a difference-of-

Gaussian (DoG) model (here, r

2

 = 0.990) with an amplitude of 3.918 and a bandwidth of 28.769. The gray 

shaded band shows the 95% confidence interval around the serial effect, calculated from 1000 iterations of 

permuting the trial order and repeating the serial analysis. This provides a null distribution because the 

permutation will remove any serially dependent effects and therefore indicates the effect expected by 

chance. Here it is clear our serial effect is both systematic (conforming to the expected DoG function) and far 

exceeds the 95% confidence limit.  

 

Figure 3b shows the same serial analysis of the calorie ratings after splitting the group into male and 

female participants. For both subgroups, the serial effect conforms well to the DoG model (males: r

2

 = 0.988; 

females: r

2

 = 0.989) and again the shaded bands around zero serial bias show the 95% confidence interval 

based on permuting the data. The DoG parameters for males and females are compared in Figure 3c which 

plots amplitude and bandwidth for calorie ratings together with 95% confidence intervals (based on 1000 

bootstraps of the data and refitting the DoG function each time). Males and females did not differ in the 

bandwidth parameter (the range of relative difference over which the serial effect occurs: Males = 28.307, 

females = 28.987, p = .829) but the amplitude of the serial effect differed significantly, with males showing a 

larger serial effect (males = 4.341, females = 3.656, p < .001).  

 

The lower panels of Figure 3 show the serial analysis for appeal ratings. Figure 3d confirms the serial 

effect also occurs for rating food on appeal and indeed the effect is larger in amplitude and broader in range 

than was observed for calorie ratings (amplitude = 7.316, bandwidth = 52.123, r

2

 = 0.993). Figure 3e shows 

the serial effect for appeal ratings separately for male and female participants. The effect again conforms well 

to a DoG function (male: r

2

 = 0.997, female: r

2

 = 0.988) and far exceeds the 95% confidence interval around 

the null distribution (shaded bands in 3d,e). There is again a larger serial effect for males than for females 

(males = 8.671, females = 6.343, p < .001) and also a difference in bandwidth, with males showing a serial 

effect over a broader range (males = 55.306, females = 48.664, p = .016). Figure 3f summarises the amplitude 

and bandwidth parameters from the best-fitting DoG functions to male and female appeal ratings with 95% 

confidence intervals. 

 

.

CC-BY-NC-ND 4.0 International license

perpetuity. It is made available under a

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder, who has granted bioRxiv a license to display the preprint in 

The copyright holder for this

this version posted February 7, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.02.07.579264

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.02.07.579264v1.full-html.html
background image

 

 

Figure 3

. Food ra+ngs for calories and appeal show a posi+ve serial dependence. a) Calorie ra+ngs deviate 

posi+vely from their mean value when the previous food was rated highly (and nega+vely when the previous 

food was rated low). This aQrac+on to the previous food’s ra+ng returns toward baseline for large differences 

between current and previous trial ra+ngs and is well described by a Difference of Gaussian (DoG) model. The 

shaded band around zero bias shows the null distribu+on for serial bias produced by permu+ng the data 1000 

+mes and refiWng a DoG each +me. Permu+ng trial order removes any sequen+al effects and the band shows 

the central 95% of the null distribu+on. b) Group calorie ra+ngs from 3a split into male and female subgroups 

fiQed with DoG func+ons. c) DoG parameters compared for male and female groups. Columns show the mean 

amplitude and bandwidth based on 1000 bootstraps of the data and a refiWng of the DoG on each itera+on. 

d,e,f) Appeal data: Lower panels contain the same analyses as the upper panels. The summary in 3f shows the 

serial effect is larger overall for appeal than for calories and is stronger for males in both amplitude and 

bandwidth. Error bars in all panels show 95% confidence intervals. 

 

Finally, we analysed demographic and self-report ratings provided prior to the experiment. 

Participants gave their age, height and weight (from which BMI was calculated), and whether they were 

currently dieting (yes/no), as well as answering the following questions on a 0-100 scale: How 

hungry

 are you 

now? How 

thirsty

 are you now? How 

tired

 are you now? They also indicated in hours: How long since your 

last meal? How long since you last ate? To test if any of these measures modulated the serial effect, we 

divided the sample into two subgroups using a median split (e.g., high hunger vs low hunger). The exceptions 

were dieting, which was split based on a binary yes/no response, and BMI where we compared BMI > 25 
with BMI <25. We conducted serial analyses separately on the high and low subgroups for each variable and 

determined if the strength of the serial effect differed by subtracting the amplitude of the low group from the 

high group. Results are shown in Figure 4 and any value greater than zero indicates a stronger serial effect in 

the ‘high’ subgroup. 

 

-100

-50

0

50

100

Relative difference (previous minus current)

-10

-5

0

5

10

Serial bias

Serial response effect. DV = Calories.

-100

-50

0

50

100

Relative difference (previous minus current)

-10

-5

0

5

10

Serial bias

Serial response effect. DV = Appeal.

-100

-50

0

50

100

Relative difference (previous minus current)

-10

-5

0

5

10

Serial bias

Serial response effect. DV = Appeal.

-100

-50

0

50

100

Relative difference (previous minus current)

-10

-5

0

5

10

Serial bias

Serial response effect. DV = Calories.

M F

M F

0

2

4

6

8

10

Serial amplitude

0

10

20

30

40

50

60

Serial bandwidth

M F

M F

0

2

4

6

8

10

Serial amplitude

0

10

20

30

40

50

60

Serial bandwidth

ns

*

*

DoG parameters

Calories

DoG parameters

Appeal

a

b

c

Serial effect: Calories (all participants)

Serial effect: Calories (male vs female)

Serial effect: Appeal (all participants)

Serial effect: Appeal (male vs female)

d

e

f

*

.

CC-BY-NC-ND 4.0 International license

perpetuity. It is made available under a

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder, who has granted bioRxiv a license to display the preprint in 

The copyright holder for this

this version posted February 7, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.02.07.579264

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.02.07.579264v1.full-html.html
background image

 

 

Figure 4

. Results of dividing the sample using a median split. For each of the eight variables shown, the sample 

was divided into two subgroups and serial analyses were conducted for each group. Columns show the 

difference in the amplitude of the serial effect (high group minus low group), with values greater than zero 

indica+ng a stronger serial effect in the high group. A) For appeal ra+ngs, there were strong and robust 

increases in serial amplitude for the high BMI group (BMI >25 vs BMI < 25) and in the groups that reported 

longer periods since they last ate or had a meal. B) Calorie ra+ngs were much more stable between high and 

low groups for all eight variables, although the high sta+s+cal power of our large sample meant some small 

differences were significant. All error bars show 95% confidence intervals based on 1000 bootstraps.  

 

Discussion 

This study was motivated by very recent findings showing that visual areas in human temporal cortex show a 
specialisation for food images

4-6

. We examined whether participants’ ratings of food images would exhibit a 

bias known as serial dependence, just as occurs with ratings of faces, another prominent visual specialisation 

in temporal cortex

41,42

 and for many other visual attributes

21

. Ratings of food images sequences for calories 

and appeal both showed significant positive serial dependences: rather than being sequentially independent, 

ratings tended to follow the rating given to the preceding image. A highly appealing preceding food image led 

to a current food image being rated higher than its mean appeal rating (and 

vice versa

: a preceding low-

appeal image made a current image less appealing). Rating food images for calories showed the same 

pattern of positive serial bias, although appeal ratings showed a stronger serial effect.  

Serial dependence has been recently an active field in perceptual decision making. This attractive 

bias is an adaptive change in sensory information that makes current perception assimilate towards 

previously seen stimuli. It is widely reported in perceptual judgements about many stimuli from simple (e.g., 

such as orientation and spatial frequency

23,24

) to complex judgements about face perception (e.g., gender, 

attractiveness, identity

8

), scene perception

37

, and aesthetics

30

. Serial dependence also occurs at the level of 

global information where elements are combined into ensemble objects

29

 and may occur separately for 

individual objects in a multi-object scene

37,43

. It is also a real world-effect: when realistic movie clips are used, 

current perception of objects is biased by information presented up to 15 seconds earlier

44

 and current 

emotion is biased for up to 12 seconds

45

. These findings suggest that food serial dependence is likely to occur 

in real-world contexts containing multiple food options and future work could test this.  

.

CC-BY-NC-ND 4.0 International license

perpetuity. It is made available under a

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder, who has granted bioRxiv a license to display the preprint in 

The copyright holder for this

this version posted February 7, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.02.07.579264

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.02.07.579264v1.full-html.html
background image

 

 

Food appeal showed a larger serial effect than food calorie ratings. Attention plays a role in boosting 

serial dependence effects

7,21

 and appealing foods capture attention, likely to a greater extent than an 

analytical food assessment such as rating calories. A related question is why serial dependence is greater in 

males. Perhaps males are more attentionally biased to food, driving a stronger serial effect. A recent review of 

the large literature on food attention bias notes few studies have reliable data on gender differences

46

 and 

some find no gender differences

47

. A systematic review found that food attentional bias is most prevalent in 

obese individuals

48

, which implies our gender differences are not BMI-related as median BMI scores were 

similar for males (24.8) and females (23.0). Follow-up work is needed to examine why food serial 

dependence differs depending on the rater’s gender and the food variable being rated. 

 

Food decision-making is modulated by many factors

49-51

. We therefore collected data from 

participants on variables such as age, BMI, hunger, tiredness, etc. Comparing serial effects after a median split 

on each variable, the largest differences between high and low groups occurred for food appeal ratings (Fig. 

4a), with the high BMI (>25) group showing greater serial dependence (nearly a factor of 2) than the low 

group and greater time since last eating or consuming a meal also driving stronger serial dependence. These 

findings fit with BMI exerting a direct influence on the brain’s food network

52,53

 and with elapsed time 

increasing hunger and thus  food network activity

54

 and ghrelin levels (a hormone triggering hunger sensation 

and food seeking behaviours that increases neural response in orbitofrontal and visual cortex cortices

55

).  

Given the high frequency of food decisions in our daily lives, serial dependence analyses are perfectly 

suited to uncovering drivers of food decision-making. We are surrounded by food options in affluent western 

countries, many highly processed with unhealthy combinations of calories, fat, sugar and salt. High ultra-

processed food intake is linked with poor physical health (cardiovascular disease, cancer and overall mortality 

rate

56-58

) and mental health outcomes, with a recent meta-analysis finding greater odds of depressive and 

anxiety symptoms and increased risk of subsequent depression

59

. There is also evidence that such foods can 

induce eating addiction

60-62

. Understanding all aspects of food decision-making is therefore critical and our 

novel finding that food decisions exhibit positive serial dependence reveals a new component, one that adds 

a positive feedback loop making food look more appealing following a preceding appealing food, especially in 

overweight/obese individuals or those who have not eaten for several hours, and thus driving consumption. 

Conversely, food serial dependence makes a food less appealing when it follows a food rated low in appeal. 

Equivalently, the calorie rating given to a food could be boosted or attenuated by the preceding food. These 

findings could help guide clinical interventions, adding a sensory-based component to predominantly 

cognitive-based strategies designed to either reduce food intake (e.g., when treating obesity or compulsion to 

eat) or increase it (e.g., when treating bulimia or anorexia nervosa).  

 

 

 

 

 

.

CC-BY-NC-ND 4.0 International license

perpetuity. It is made available under a

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder, who has granted bioRxiv a license to display the preprint in 

The copyright holder for this

this version posted February 7, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.02.07.579264

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.02.07.579264v1.full-html.html
background image

 

Methods 

 

Participants

 Experiment 1 measured calorie ratings and involved 330 participants; 138 males (42% of 

sample) and 192 females (58%). Experiment 2 measured appeal ratings and involved 359 participants; 147 

males (41% of sample) and 212 females (59%). Recruitment was made online through Prolific and there 

were no exclusions during recruitment or data analysis.  

 

 

 

Figure 1

. S+muli and methods. (A) 150 food images were selected from the ‘transformed’ and ‘natural food’ 

categories of the FRIDa image set (

hQps://foodcast.sissa.it/neuroscience

). The set of 150 images was presented 

in a random order and then presented again two more +mes in new random orders (3 ra+ngs per image). (B) 

Each trial began with a blank screen averaging 750 ms (±200 ms random jiQer), then a food image (250 ms) 

then a blank screen (1000 ms ±200), then a response slider that par+cipants controlled with keyboard arrow 

keys to indicate their ra+ng of the food (recorded with a mouse click). (C) Two groups were recruited from 

Prolific so that two dependent variables could be measured. Group 1 (n = 330) rated the calorie value of the 

food; group 2 (n = 359) rated the appeal of the food. 

 

 

Stimuli

 Food images were selected from the FRIDa image set (

https://foodcast.sissa.it/neuroscience

). We 

used 150 images drawn from the ‘transformed’ and ‘natural food’ categories (75 per category) that were 
selected to approximately evenly span the calorie range. These are all color images, cropped and presented 

on a white background, and were standardised to a size of 375 x 375 pixels and a resolution of 72 dpi. 

Stimulus presentation duration 250 ms. 

 

Procedure

 The procedure was the same for Experiments 1 and 2. After instructions and practice trials to 

become familiar with the procedure participants were presented with 450 trials (a set of 150 food images 

presented three times with each set in a new random order). The trial sequence was: (i) a blank screen with a 

fixation cross for 750 ms (randomly varied in the range of ±200 ms), (ii) an image presentation for 250 ms, (iii) 

a blank fixation screen again for 1000 ms (randomly varied within ±200 ms), and (iv) a keyboard-driven ratings 

bar used to record the participant’s response. The ratings bar ranged from 0 – 100 with the slider initially set 

to 50 and needing to be adjusted before a response was accepted. In Experiment 1 (n=330) the task was to 

.

CC-BY-NC-ND 4.0 International license

perpetuity. It is made available under a

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder, who has granted bioRxiv a license to display the preprint in 

The copyright holder for this

this version posted February 7, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.02.07.579264

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.02.07.579264v1.full-html.html
background image

 

rate the foods for calories. In Experiment 2 (a different sample of n=359) the task was to rate the foods for 

appeal.  

 

Demographic data were collected for every participant (age, gender, height, weight) and responses 

to the following: rate your hunger; rate your thirst; rate your tiredness; are you currently dieting?; how long 

since you last ate (hours)?; how long since your last meal (hours)? 

 

Design and data analysis 

The aim of the study was to measure ratings for a large number of food images 

(n=150). Collecting data online meant that a large number of participants could be reached so that variability 

in demographic variables such as gender and BMI could be analysed. The use of a large set of food images 

has the potential limitation of relatively few ratings per image (3 ratings each) yet having a large sample 

means this is easily overcome by analysing data as single aggregate subject (a ‘super subject’ analysis) and 

using a bootstrapping procedure to obtain measures of variance and to calculate confidence intervals.  

 

 

.

CC-BY-NC-ND 4.0 International license

perpetuity. It is made available under a

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder, who has granted bioRxiv a license to display the preprint in 

The copyright holder for this

this version posted February 7, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.02.07.579264

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.02.07.579264v1.full-html.html
background image

 

10 

References 

Tsourides, K.

 et al.

 Neural correlates of the food/non-food visual dislnclon. 

Biol 

Psychol

 

115

, 35-42, doi:10.1016/j.biopsycho.2015.12.013 (2016). 

Coricelli, C., Toepel, U., Nomer, M. L., Murray, M. M. & Rumial, R. I. Dislnct brain 

representalons of processed and unprocessed foods. 

Eur J Neurosci

 

50

, 3389-3401, 

doi:10.1111/ejn.14498 (2019). 

Toepel, U., Knebel, J. F., Hudry, J., le Coutre, J. & Murray, M. M. The brain tracks the 

energelc value in food images. 

Neuroimage

 

44

, 967-974, 

doi:10.1016/j.neuroimage.2008.10.005 (2009). 

Jain, N.

 et al.

 Seleclvity for food in human ventral visual cortex. 

Commun Biol

 

6

, 175, 

doi:10.1038/s42003-023-04546-2 (2023). 

Khosla, M., Ratan Murty, N. A. & Kanwisher, N. A highly seleclve response to food in 

human visual cortex revealed by hypothesis-free voxel decomposilon. 

Curr Biol

 

32

4159-4171 e4159, doi:10.1016/j.cub.2022.08.009 (2022). 

Pennock, I. M. L.

 et al.

 Color-biased regions in the ventral visual pathway are food 

seleclve. 

Curr Biol

 

33

, 134-146 e134, doi:10.1016/j.cub.2022.11.063 (2023). 

Cicchini, G. M., Mikellidou, K. & Burr, D. C. Serial Dependence in Perceplon. 

Annu 

Rev Psychol

, doi:10.1146/annurev-psych-021523-104939 (2023). 

Manassi, M., Murai, Y. & Whitney, D. Serial dependence in visual perceplon: A meta-

analysis and review. 

J Vis

 

23

, 18, doi:10.1167/jov.23.8.18 (2023). 

Killgore, W. D. & Yurgelun-Todd, D. A. Body mass predicts orbitofrontal aclvity during 

visual presentalons of high-calorie foods. 

Neuroreport

 

16

, 859-863, 

doi:10.1097/00001756-200505310-00016 (2005). 

10 

Mengoq, P., Foroni, F. & Rumial, R. I. Neural correlates of the energelc value of 

food during visual processing and response inhibilon. 

Neuroimage

 

184

, 130-139, 

doi:10.1016/j.neuroimage.2018.09.017 (2019). 

11 

Simmons, W. K., Marln, A. & Barsalou, L. W. Pictures of appelzing foods aclvate 

gustatory corlces for taste and reward. 

Cereb Cortex

 

15

, 1602-1608, 

doi:10.1093/cercor/bhi038 (2005). 

12 

Goldstone, A. P.

 et al.

 Faslng biases brain reward systems towards high-calorie foods. 

Eur J Neurosci

 

30

, 1625-1635, doi:10.1111/j.1460-9568.2009.06949.x (2009). 

13 

Frank, S.

 et al.

 Processing of food pictures: influence of hunger, gender and calorie 

content. 

Brain Res

 

1350

, 159-166, doi:10.1016/j.brainres.2010.04.030 (2010). 

14 

Plassmann, H., O'Doherty, J. P. & Rangel, A. Appellve and aversive goal values are 

encoded in the medial orbitofrontal cortex at the lme of decision making. 

J Neurosci

 

30

, 10799-10808, doi:10.1523/JNEUROSCI.0788-10.2010 (2010). 

15 

van der Laan, L. N., de Ridder, D. T., Viergever, M. A. & Smeets, P. A. The first taste is 

always with the eyes: a meta-analysis on the neural correlates of processing visual 

food cues. 

Neuroimage

 

55

, 296-303, doi:10.1016/j.neuroimage.2010.11.055 (2011). 

16 

Adamson, K. & Troiani, V. Dislnct and overlapping fusiform aclvalon to faces and 

food. 

Neuroimage

 

174

, 393-406, doi:10.1016/j.neuroimage.2018.02.064 (2018). 

17 

Grootswagers, T., Cichy, R. M. & Carlson, T. A. Finding decodable informalon that can 

be read out in behaviour. 

Neuroimage

 

179

, 252-262, 

doi:10.1016/j.neuroimage.2018.06.022 (2018). 

18 

Huerta, C. I., Sarkar, P. R., Duong, T. Q., Laird, A. R. & Fox, P. T. Neural bases of food 

perceplon: coordinate-based meta-analyses of neuroimaging studies in mullple 

modaliles. 

Obesity (Silver Spring)

 

22

, 1439-1446, doi:10.1002/oby.20659 (2014). 

.

CC-BY-NC-ND 4.0 International license

perpetuity. It is made available under a

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder, who has granted bioRxiv a license to display the preprint in 

The copyright holder for this

this version posted February 7, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.02.07.579264

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.02.07.579264v1.full-html.html
background image

 

11 

19 

Wansink, B. & Sobal, J. Mindless ealng: The 200 daily food decisions we overlook. 

Environment and Behavior

 

39

, 106-123, doi:10.1177/0013916506295573 (2007). 

20 

Kiyonaga, A., Scimeca, J. M., Bliss, D. P. & Whitney, D. Serial Dependence across 

Perceplon, Amenlon, and Memory. 

Trends Cogn Sci

 

21

, 493-497, 

doi:10.1016/j.lcs.2017.04.011 (2017). 

21 

Pascucci, D.

 et al.

 Serial dependence in visual perceplon: A review. 

J Vis

 

23

, 9, 

doi:10.1167/jov.23.1.9 (2023). 

22 

Alais, D., Leung, J. & Van der Burg, E. Linear Summalon of Repulsive and Amraclve 

Serial Dependencies: Orientalon and Molon Dependencies Sum in Molon 

Perceplon. 

J Neurosci

 

37

, 4381-4390, doi:10.1523/JNEUROSCI.4601-15.2017 (2017). 

23 

Cicchini, G. M., Mikellidou, K. & Burr, D. C. The funclonal role of serial dependence. 

Proc Biol Sci

 

285

, doi:10.1098/rspb.2018.1722 (2018). 

24 

Fischer, J. & Whitney, D. Serial dependence in visual perceplon. 

Nature neuroscience

 

17

, 738-743, doi:10.1038/nn.3689 (2014). 

25 

Fornaciai, M. & Park, J. Serial dependence in numerosity perceplon. 

J Vis

 

18

, 15, 

doi:10.1167/18.9.15 (2018). 

26 

Liberman, A., Fischer, J. & Whitney, D. Serial dependence in the perceplon of faces. 

Curr Biol

 

24

, 2569-2574, doi:10.1016/j.cub.2014.09.025 (2014). 

27 

Taubert, J., Alais, D. & Burr, D. Different coding strategies for the perceplon of stable 

and changeable facial amributes. 

ScienFfic reports

 

6

, 32239, doi:10.1038/srep32239 

(2016). 

28 

Van der Burg, E., Rhodes, G. & Alais, D. Posilve sequenlal dependency for face 

amraclveness perceplon. 

J Vis

 

19

, 6, doi:10.1167/19.12.6 (2019). 

29 

Manassi, M., Liberman, A., Chaney, W. & Whitney, D. The perceived stability of 

scenes: serial dependence in ensemble representalons. 

ScienFfic reports

 

7

, 1971, 

doi:10.1038/s41598-017-02201-5 (2017). 

30 

Kim, S., Burr, D. & Alais, D. Amraclon to the recent past in aesthelc judgments: A 

posilve serial dependence for ralng artwork. 

J Vis

 

19

, 19, doi:10.1167/19.12.19 

(2019). 

31 

Kok, R., Taubert, J., Van der Burg, E., Rhodes, G. & Alais, D. Face familiarity promotes 

stable idenlty recognilon: exploring face perceplon using serial dependence. 

R Soc 

Open Sci

 

4

, 160685, doi:10.1098/rsos.160685 (2017). 

32 

Liberman, A., Manassi, M. & Whitney, D. Serial dependence promotes the stability of 

perceived emolonal expression depending on face similarity. 

AHen Percept 

Psychophys

 

80

, 1461-1473, doi:10.3758/s13414-018-1533-8 (2018). 

33 

Taubert, J., Van der Burg, E. & Alais, D. Love at second sight: Sequenlal dependence 

of facial amraclveness in an on-line dalng paradigm. 

ScienFfic reports

 

6

, 22740, 

doi:10.1038/srep22740 (2016). 

34 

Turbem, K., Palermo, R., Bell, J., Burton, J. & Jeffery, L. Individual Differences in Serial 

Dependence of Facial Idenlty are Associated with Face Recognilon Abililes. 

ScienFfic reports

 

9

, 18020, doi:10.1038/s41598-019-53282-3 (2019). 

35 

Ceylan, G., Herzog, M. H. & Pascucci, D. Serial dependence does not originate from 

low-level visual processing. 

CogniFon

 

212

, 104709, 

doi:10.1016/j.cognilon.2021.104709 (2021). 

36 

Cicchini, G. M., Mikellidou, K. & Burr, D. Serial dependencies act directly on 

perceplon. 

J Vis

 

17

, 6, doi:10.1167/17.14.6 (2017). 

.

CC-BY-NC-ND 4.0 International license

perpetuity. It is made available under a

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder, who has granted bioRxiv a license to display the preprint in 

The copyright holder for this

this version posted February 7, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.02.07.579264

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.02.07.579264v1.full-html.html
background image

 

12 

37 

Collins, T. Serial dependence tracks objects and scenes in parallel and independently. 

J Vis

 

22

, 4, doi:10.1167/jov.22.7.4 (2022). 

38 

St John-Saallnk, E., Kok, P., Lau, H. C. & de Lange, F. P. Serial Dependence in 

Perceptual Decisions Is Reflected in Aclvity Pamerns in Primary Visual Cortex. 

Neurosci

 

36

, 6186-6192, doi:10.1523/JNEUROSCI.4390-15.2016 (2016). 

39 

Alais, D., Xu, Y., Wardle, S. G. & Taubert, J. A shared mechanism for facial expression 

in human faces and face pareidolia. 

Proc Biol Sci

 

288

, 20210966, 

doi:10.1098/rspb.2021.0966 (2021). 

40 

Fritsche, M. & de Lange, F. P. The role of feature-based amenlon in visual serial 

dependence. 

J Vis

 

19

, 21, doi:10.1167/19.13.21 (2019). 

41 

Kanwisher, N. & Yovel, G. The fusiform face area: a corlcal region specialized for the 

perceplon of faces. 

Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci

 

361

, 2109-2128, 

doi:10.1098/rstb.2006.1934 (2006). 

42 

Tsao, D. The Macaque Face Patch System: A Window into Object Representalon. 

Cold 

Spring Harb Symp Quant Biol

 

79

, 109-114, doi:10.1101/sqb.2014.79.024950 (2014). 

43 

Fischer, C.

 et al.

 Context informalon supports serial dependence of mullple visual 

objects across memory episodes. 

Nat Commun

 

11

, 1932, doi:10.1038/s41467-020-

15874-w (2020). 

44 

Manassi, M. & Whitney, D. Illusion of visual stability through aclve perceptual serial 

dependence. 

Sci Adv

 

8

, eabk2480, doi:10.1126/sciadv.abk2480 (2022). 

45 

Ortega, J., Chen, Z. & Whitney, D. Serial dependence in emolon perceplon mirrors 

the autocorrelalons in natural emolon stalslcs. 

J Vis

 

23

, 12, 

doi:10.1167/jov.23.3.12 (2023). 

46 

Stom, N., Fox, J. R. E. & Williams, M. O. Amenlonal bias in ealng disorders: A meta-

review. 

Int J Eat Disord

 

54

, 1377-1399, doi:10.1002/eat.23560 (2021). 

47 

Hardman, C. A., Rogers, P. J., Etchells, K. A., Houstoun, K. V. & Munafo, M. R. The 

effects of food-related amenlonal bias training on appelte and food intake. 

AppeFte

 

71

, 295-300, doi:10.1016/j.appet.2013.08.021 (2013). 

48 

Hendrikse, J. J.

 et al.

 Amenlonal biases for food cues in overweight and individuals 

with obesity: a systemalc review of the literature. 

Obes Rev

 

16

, 424-432, 

doi:10.1111/obr.12265 (2015). 

49 

Leng, G.

 et al.

 The determinants of food choice. 

Proc Nutr Soc

 

76

, 316-327, 

doi:10.1017/S002966511600286X (2017). 

50 

Sobal, J., Bisogni, C. A. & Jastran, M. Food Choice Is Mullfaceted, Contextual, 

Dynamic, Mulllevel, Integrated, and Diverse. 

Mind, Brain and EducaFon

 

8

, 6-12 

(2014). 

51 

Steptoe, A., Pollard, T. M. & Wardle, J. Development of a measure of the molves 

underlying the seleclon of food: the food choice queslonnaire. 

AppeFte

 

25

, 267-

284, doi:10.1006/appe.1995.0061 (1995). 

52 

Garcia-Garcia, I.

 et al.

 Neural responses to visual food cues: insights from funclonal 

magnelc resonance imaging. 

Eur Eat Disord Rev

 

21

, 89-98, doi:10.1002/erv.2216 

(2013). 

53 

Kennedy, J. & Dimitropoulos, A. Influence of feeding state on neurofunclonal 
differences between individuals who are obese and normal weight: a meta-analysis 

of neuroimaging studies. 

AppeFte

 

75

, 103-109, doi:10.1016/j.appet.2013.12.017 

(2014). 

.

CC-BY-NC-ND 4.0 International license

perpetuity. It is made available under a

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder, who has granted bioRxiv a license to display the preprint in 

The copyright holder for this

this version posted February 7, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.02.07.579264

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.02.07.579264v1.full-html.html
background image

 

13 

54 

Dicker-Oren, S. D., Gelkopf, M. & Greene, T. The dynamic network associalons of 

food craving, restrained ealng, hunger and negalve emolons. 

AppeFte

 

175

106019, doi:10.1016/j.appet.2022.106019 (2022). 

55 

Malik, S., McGlone, F., Bedrossian, D. & Dagher, A. Ghrelin modulates brain aclvity in 

areas that control appellve behavior. 

Cell Metab

 

7

, 400-409, 

doi:10.1016/j.cmet.2008.03.007 (2008). 

56 

Isaksen, I. M. & Dankel, S. N. Ultra-processed food consumplon and cancer risk: A 

systemalc review and meta-analysis. 

Clin Nutr

 

42

, 919-928, 

doi:10.1016/j.clnu.2023.03.018 (2023). 

57 

Kim, H., Hu, E. A. & Rebholz, C. M. Ultra-processed food intake and mortality in the 

USA: results from the Third Nalonal Health and Nutrilon Examinalon Survey 

(NHANES III, 1988-1994). 

Public Health Nutr

 

22

, 1777-1785, 

doi:10.1017/S1368980018003890 (2019). 

58 

Srour, B.

 et al.

 Ultra-processed food intake and risk of cardiovascular disease: 

prospeclve cohort study (NutriNet-Sante). 

BMJ

 

365

, l1451, doi:10.1136/bmj.l1451 

(2019). 

59 

Lane, M. M.

 et al.

 Ultra-Processed Food Consumplon and Mental Health: A 

Systemalc Review and Meta-Analysis of Observalonal Studies. 

Nutrients

 

14

doi:10.3390/nu14132568 (2022). 

60 

Hebebrand, J.

 et al.

 "Ealng addiclon", rather than "food addiclon", bemer captures 

addiclve-like ealng behavior. 

Neurosci Biobehav Rev

 

47

, 295-306, 

doi:10.1016/j.neubiorev.2014.08.016 (2014). 

61 

Richmond, R. L., Roberto, C. A. & Gearhardt, A. N. The associalon of addiclve-like 

ealng with food intake in children. 

AppeFte

 

117

, 82-90, 

doi:10.1016/j.appet.2017.06.002 (2017). 

62 

Schulte, E. M., Avena, N. M. & Gearhardt, A. N. Which foods may be addiclve? The 

roles of processing, fat content, and glycemic load. 

PLoS One

 

10

, e0117959, 

doi:10.1371/journal.pone.0117959 (2015). 

 

 

 

 

.

CC-BY-NC-ND 4.0 International license

perpetuity. It is made available under a

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder, who has granted bioRxiv a license to display the preprint in 

The copyright holder for this

this version posted February 7, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.02.07.579264

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.02.07.579264v1.full-html.html
background image

 

14 

STAR

Methods 

 

Key resources table 

REAGENT or RESOURCE 

SOURCE 

IDENTIFIER 

Deposited data 

Psychophysical data 

This paper 

To be deposit4d on OSF (URL) 

SoMware and algorithms 

Online code (TC to upload)  

MATLAB R2021a 

Psychtoolbox-3 

 

This paper 

This paper 

This paper 

To be deposited on OSF (URL) 

RRID: 

SCR_001622

 

RRID: 

SCR_002881

 

 

Resource availability 

Lead contact 

Further informalon and requests for resources should be directed to and will be fulfilled by 

the lead contact, David Alais (

david.alais@sydney.edu.au

). 

 

Materials availability 

This study did not generate new unique reagents 

 

Data and code availability 

Data reported in this study and the custom code for analyses are deposited at Open Science 

Framework (OSF URL). Custom code for experiment and visualizalon are available by 

request to the lead contact. 

 

Experiment model and parScipant details 

Experiment 1 measured calorie ralngs and involved 330 parlcipants; 138 males (42% of 

sample) and 192 females (58%). Experiment 2 measured appeal ralngs and involved 359 

parlcipants; 147 males (41% of sample) and 212 females (59%). Recruitment was made 

online through Prolific and there were no exclusions during recruitment or data analysis. 

 

Method details 

General methods 

SSmuli

 Food images were selected from the FRIDa image set 

(

hmps://foodcast.sissa.it/neuroscience

). We used 150 images drawn from the ‘transformed’ 

and ‘natural food’ categories (75 per category) that were selected to approximately evenly 

span the calorie range. These are all color images, cropped and presented on a white 

background, and were standardised to a size of 375 x 375 pixels and a resolulon of 72 dpi. 

Slmulus presentalon duralon 250 ms. 

 

Procedure

 The procedure was the same for Experiments 1 and 2. A}er instruclons and 

praclce trials to become familiar with the procedure parlcipants were presented with 450 

trials (a set of 150 food images presented three lmes with each set in a new random order). 

The trial sequence was: (i) a blank screen with a fixalon cross for 750 ms (randomly varied in 

the range of ±200 ms), (ii) an image presentalon for 250 ms, (iii) a blank fixalon screen 

.

CC-BY-NC-ND 4.0 International license

perpetuity. It is made available under a

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder, who has granted bioRxiv a license to display the preprint in 

The copyright holder for this

this version posted February 7, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.02.07.579264

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.02.07.579264v1.full-html.html
background image

 

15 

again for 1000 ms (randomly varied within ±200 ms), and (iv) a keyboard-driven ralngs bar 

used to record the parlcipant’s response. The ralngs bar ranged from 0 – 100 with the 

slider inilally set to 50 and needing to be adjusted before a response was accepted. In 

Experiment 1 (n=330) the task was to rate the foods for calories. In Experiment 2 (a different 

sample of n=359) the task was to rate the foods for appeal.  

 

Demographic data were collected for every parlcipant (age, gender, height, weight) 

and responses to the following: rate your hunger; rate your thirst; rate your lredness; are 

you currently dielng?; how long since you last ate (hours)?; how long since your last meal 

(hours)? 

 

Design and data analysis 

The aim of the study was to measure ralngs for a large number of 

food images (n=150). Colleclng data online meant that a large number of parlcipants could 

be reached so that variability in demographic variables such as gender and BMI could be 

analysed. The use of a large set of food images has the potenlal limitalon of relalvely few 

ralngs per image (3 ralngs each) yet having a large sample means this is easily overcome by 
analysing data as single aggregate subject (a ‘super subject’ analysis) and using a 

bootstrapping procedure to obtain measures of variance and to calculate confidence 

intervals.  

 

Acknowledgments 

This research was supported by a grant from the Australian Research Council (DP210101691) 

awarded to D.A.. 

Author contribuSons 

D.A. conceived of the study and D.A. and T.C. designed the research. T.C. implemented the 

experiment for online data colleclon. D.A. analysed and interpreted the data, prepared the 

figures and wrote the paper with feedback on the manuscript dra} from T.C.. 

 

DeclaraSon of interests 

The authors declare no compelng interests. 

 

Supplemental informaSon 

None. 

 

.

CC-BY-NC-ND 4.0 International license

perpetuity. It is made available under a

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder, who has granted bioRxiv a license to display the preprint in 

The copyright holder for this

this version posted February 7, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.02.07.579264

doi: 

bioRxiv preprint