Die funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT) misst die Hirnaktivität durch die Erfassung von Veränderungen des Blutflusses. Wenn eine Hirnregion aktiver wird, erhält sie einen raschen Anstieg an sauerstoffreichem Blut; die fMRT zeichnet diese hämodynamische Reaktion auf.

Diese Methode hat die kognitive Neurowissenschaft revolutioniert. Forscher können beobachten, welche Hirnareale bei Wahrnehmung, Gedächtnis, Sprache, Entscheidungsfindung und Emotionen aktiv sind, während die Versuchsperson im Scanner liegt und sorgfältig konzipierte Aufgaben bearbeitet. Die räumliche Auflösung liegt im Millimeterbereich; die zeitliche Auflösung ist durch die langsamere Reaktion des Blutflusses begrenzt und beträgt typischerweise einige Sekunden. Die Kombination von fMRT mit anderen Techniken wie dem EEG kann helfen, diese zeitliche Einschränkung auszugleichen.

Die Interpretation erfordert Vorsicht. Das BOLD-Signal ist ein indirektes Maß für neuronale Aktivität, und eine „aufgeleuchtete“ Region ist nicht zwangsläufig die alleinige oder primäre Ursache des untersuchten Verhaltens. Sorgfältige Versuchsplanung, geeignete statistische Schwellenwerte und Replikation sind weiterhin unerlässlich. Trotz dieser Einschränkungen hat die fMRT großflächige Netzwerke kartiert und Hypothesen generiert, die sowohl die Grundlagenforschung als auch die klinische Forschung leiten.

Wenn es um die Frage geht, welche Teile des Gehirns bei einer bestimmten geistigen Tätigkeit stärker arbeiten, liefert die funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRI) die am häufigsten verwendete Antwort.