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Die grundlegenden neurobiologischen Mechanismen für das Zusammenwirken eines pathologisch erhöhten Körpergewichts und der gewichts-assoziierten emotionalen Belastung sind bisher noch wenig erforscht. Die vorliegende Arbeit untersucht gezielt Abweichungen der regionalen Transporter-Verfügbarkeiten mittels Positronen-Emissions-Tomographie (PET) mit hochselektiven Marker für den Noradrenalin- (NET) sowie den Serotonin-(5-Hydroxytryptamin-)transporter (5-HTT) und funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRT) sowie damit verbundene Alterationen der neuronalen Ruhe-(resting-state-)Aktivität konnektierter Hirnregionen. Die Ergebnisse der kombinierten PET/fMRT Analyse wurden mit zwei neuropsychologischen Scores zur Erfassung allgemeiner und gewichtsabhängiger emotionaler Veränderungen korreliert. Insgesamt 48 Teilnehmer (Body-Mass-Index [BMI]: 19 - 50 kg/m2) erhielten eine fMRT und eine PET mittels NET-selektivem [11C]MRB (n = 20) beziehungsweise 5-HTT-selektivem [11C]DASB (n = 28). Die PET ergab im Hypothalamus eine tendentielle, BMI-abhängig verminderte Verfügbarkeit des NET, nicht jedoch des 5-HTT. Zusätzlich fand sich bei steigendem BMI innerhalb beider Neurotransmitternetzwerke in Abhängigkeit zur jeweiligen Transporter-Verfügbarkeit eine teils geschlechtsspezifisch verstärkte funktionelle Konnektivität zwischen dem Hypothalamus und Hirnregionen der Verarbeitung und Bewertung von Nahrungsreizen. Korrelationen der lokalen resting-state Aktivitäten mit den neuropsychologischen Scores lassen vermuten, dass diese Regionen zudem auch mit langfristigen, negativen Veränderungen des gewichtsabhängigen emotionalen Wohlbefindens assoziiert sind. Insgesamt spielen diese beiden zentralen Neurotransmitter-Systeme eine wichtige Rolle in der Modulation von Netzwerken zur Regulation des gewichtsabhängigen emotionalen Wohlbefindens und könnten somit wichtige Anhaltspunkte für neue pharmakologische Ansätze bereitstellen.