يقيس التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI) نشاط الدماغ عن طريق رصد التغيرات في تدفق الدم. فعندما تزداد نشاط منطقة معينة في الدماغ، تتلقى زيادة سريعة في الدم المؤكسج؛ ويسجل التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي هذه الاستجابة الديناميكية الدموية.

أحدثت هذه الطريقة ثورة في علم الأعصاب الإدراكي. إذ يُمكن للباحثين مراقبة المناطق الدماغية النشطة أثناء الإدراك والذاكرة واللغة واتخاذ القرارات والانفعال، بينما يستلقي المشارك داخل جهاز التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI) ويؤدي مهامًا مصممة بدقة. تصل الدقة المكانية إلى بضعة ملليمترات، بينما تقتصر الدقة الزمنية على استجابة تدفق الدم البطيئة، والتي تستغرق عادةً بضع ثوانٍ. ويمكن التغلب على هذا القيد الزمني من خلال دمج التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي مع تقنيات أخرى، مثل تخطيط كهربية الدماغ (EEG).

يتطلب التفسير الحذر. إشارة BOLD هي مقياس غير مباشر للنشاط العصبي، وليست المنطقة "المضاءة" بالضرورة السبب الوحيد أو الرئيسي للسلوك قيد الدراسة. يبقى التصميم التجريبي الدقيق، والعتبات الإحصائية المناسبة، والتكرار أمورًا أساسية. على الرغم من هذه القيود، فقد ساهم التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي في رسم خرائط لشبكات واسعة النطاق، ووضع فرضيات توجه كلاً من البحوث الأساسية والدراسات السريرية.

عندما يكون السؤال هو أي أجزاء الدماغ تعمل بجهد أكبر أثناء عملية عقلية معينة، فإن التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI) يوفر الإجابة الأكثر استخدامًا على نطاق واسع.