Una tomografía por emisión de positrones (PET) produce imágenes de la actividad cerebral al detectar la distribución de un marcador radiactivo, generalmente una forma de glucosa. Las regiones que consumen más glucosa aparecen como más activas.

El participante recibe una pequeña inyección del trazador y luego realiza una tarea o descansa mientras los detectores que rodean su cabeza registran los positrones emitidos. Una computadora reconstruye los datos en imágenes que muestran la actividad metabólica relativa. La PET se ha utilizado para estudiar los correlatos neuronales del lenguaje, la memoria, la emoción y diversos trastornos psiquiátricos y neurológicos. También puede rastrear la distribución de receptores de neurotransmisores específicos cuando se utilizan compuestos marcados apropiados.

La resolución espacial es menor que la de la resonancia magnética, y el uso de material radiactivo limita la frecuencia de las exploraciones. Para muchos fines de investigación, la resonancia magnética funcional ha reemplazado en gran medida a la tomografía por emisión de positrones (PET), ya que no requiere inyecciones y puede repetirse con mayor libertad. La PET sigue siendo valiosa para ciertas cuestiones clínicas y para el estudio de dianas moleculares que la resonancia magnética no puede abordar.

Cuando la pregunta es qué regiones del cerebro están metabólicamente activas durante un estado o tarea en particular, la PET proporciona una respuesta directa.