Eine PET-Untersuchung (Positronen-Emissions-Tomographie) erzeugt Bilder der Hirnaktivität, indem sie die Verteilung eines radioaktiven Tracers, typischerweise einer Glukoseform, erfasst. Regionen, die mehr Glukose verbrauchen, erscheinen aktiver.

Der Proband erhält eine kleine Injektion des Tracers und führt anschließend eine Aufgabe aus oder ruht sich aus, während Detektoren um den Kopf die ausgesendeten Positronen aufzeichnen. Ein Computer rekonstruiert die Daten zu Bildern, die die relative Stoffwechselaktivität darstellen. Die Positronen-Emissions-Tomographie (PET) wird zur Untersuchung der neuronalen Korrelate von Sprache, Gedächtnis, Emotionen sowie verschiedener psychiatrischer und neurologischer Erkrankungen eingesetzt. Sie kann auch die Verteilung spezifischer Neurotransmitterrezeptoren verfolgen, wenn geeignete markierte Verbindungen verwendet werden.

Die räumliche Auflösung ist geringer als bei der MRT, und die Verwendung radioaktiver Substanzen begrenzt die Scanfrequenz. Für viele Forschungszwecke hat die funktionelle MRT die PET weitgehend abgelöst, da sie keine Injektion erfordert und häufiger wiederholt werden kann. Die PET ist weiterhin wertvoll für bestimmte klinische Fragestellungen und die Untersuchung molekularer Zielstrukturen, die mit der MRT nicht erfasst werden können.

Wenn es um die Frage geht, welche Hirnregionen während eines bestimmten Zustands oder einer bestimmten Aufgabe metabolisch aktiv sind, liefert die PET eine direkte Antwort.