功能性磁共振成像（fMRI）通过检测血流变化来测量大脑活动。当大脑某个区域活动增强时，该区域的含氧血液会迅速增加；fMRI 正是记录这种血流动力学反应。

这种方法彻底改变了认知神经科学。研究人员可以在受试者躺在扫描仪中执行精心设计的任务时，观察他们在感知、记忆、语言、决策和情绪过程中哪些脑区被激活。空间分辨率可达毫米级；时间分辨率受限于较慢的血流反应，通常为几秒。将功能磁共振成像（fMRI）与其他技术（例如脑电图（EEG））相结合，可以弥补时间分辨率的不足。

解读结果需谨慎。BOLD信号是对神经活动的间接测量，而“亮起”的区域并不一定是所研究行为的唯一或主要原因。精心设计的实验、适当的统计阈值以及重复实验仍然至关重要。尽管存在这些局限性，功能磁共振成像（fMRI）已经绘制出大规模神经网络图谱，并提出了指导基础研究和临床调查的假设。

当被问及在特定心理活动中大脑的哪些部分工作得更努力时，功能磁共振成像（fMRI）提供了应用最广泛的答案。