神經(jīng)元成像可用來(lái)展現(xiàn)腦的結(jié)構(gòu)，從而輔助對(duì)一些腦疾病(例如腦腫瘤或腦外傷)的診斷。功能成像，用來(lái)展現(xiàn)腦在進(jìn)行某種任務(wù)(包括感覺，運(yùn)動(dòng)，認(rèn)知等功能)時(shí)的代謝活動(dòng)。功能成像主要用于神經(jīng)科學(xué)和心理學(xué)研究，不過近來(lái)正逐步成為醫(yī)學(xué)神經(jīng)科診斷的新途徑。
神經(jīng)元成像技術(shù)表現(xiàn)：
1.計(jì)算機(jī)斷面成像
計(jì)算機(jī)斷面成像(CT)的基本原理是利用不同方向上的X射線。計(jì)算機(jī)用來(lái)對(duì)這些來(lái)自不同方向的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，來(lái)重建斷面內(nèi)的圖像。這類圖像內(nèi)的數(shù)值反應(yīng)的是物質(zhì)對(duì)X射線的通透率。CT技術(shù)主要用來(lái)對(duì)腦進(jìn)行快速成像，來(lái)觀察外傷引起的組織水腫和腦室擴(kuò)張。
2.擴(kuò)散光學(xué)成像
擴(kuò)散光學(xué)成像是一種利用近紅外光的神經(jīng)成像方法。這種方法主要基于血紅蛋白對(duì)近紅外光的吸收。該方法可通過測(cè)量吸收光譜來(lái)計(jì)算血液中的氧含量。該技術(shù)可以用來(lái)測(cè)量腦組織對(duì)外部刺激或在執(zhí)行某種功能時(shí)的代謝變化，稱為事件相關(guān)光學(xué)信號(hào)。EROS的長(zhǎng)處在于它較高的空間(毫米量級(jí))和時(shí)間(毫秒量級(jí))分辨率，缺點(diǎn)在于它無(wú)法觀測(cè)深部腦組織的活動(dòng)。
3.核磁共振成像
核磁共振成像(MRI)的基本原理是對(duì)原子核自旋的射頻激發(fā)以及對(duì)隨后弛豫過程中的射頻信號(hào)的采集和處理。MRI設(shè)備有一個(gè)大磁體產(chǎn)生的較大靜磁場(chǎng)，使得樣本原子核(主要是[[氫]原子核)磁矩排列一致。設(shè)備的射頻線圈在Larmor頻率激發(fā)這些原子核，使它們偏離這個(gè)方向，并隨后發(fā)生弛豫現(xiàn)象。接受線圈可以拾取弛豫過程中產(chǎn)生的電磁信號(hào)。設(shè)備的梯度磁場(chǎng)用來(lái)產(chǎn)生隨空間變化的磁場(chǎng)強(qiáng)度，從而實(shí)現(xiàn)空間編碼。通過二維傅立葉變換等方法，計(jì)算機(jī)可重建樣本的圖像。MRI圖像中的數(shù)值的含義(即對(duì)比度)由于MRI激發(fā)和采集模式的不同而不同。常用的對(duì)比度有T1對(duì)比度，T2對(duì)比度，T2*對(duì)比度等。不同對(duì)比度的圖像有不同的生理學(xué)或解剖學(xué)含義。
MRI可以產(chǎn)生腦的高清晰度結(jié)構(gòu)或功能圖像。MRI結(jié)構(gòu)圖像可用于神經(jīng)科對(duì)于腦腫瘤，腦血管疾病(例如中風(fēng))等的診斷。功能核磁共振成像(Functional Magnetic Resonance Imaging,fMRI)的基本原理是氧化血紅蛋白和去氧血紅蛋白在磁性質(zhì)上的差別以及伴隨腦神經(jīng)活動(dòng)的腦血流變化。fMRI可以用來(lái)展現(xiàn)各種感覺，運(yùn)動(dòng)，和認(rèn)知活動(dòng)過程中的激活腦區(qū)。fMRI的空間分辨率多在2-3毫米左右。
4.腦磁圖
腦磁圖的基本原理是腦的神經(jīng)活動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電信號(hào)所產(chǎn)生的磁信號(hào)。超導(dǎo)量子干涉設(shè)備(SQUID)可以用來(lái)測(cè)量這種微弱的磁信號(hào)。與fMRI不同，MEG直接測(cè)量神經(jīng)活動(dòng)。fMRI測(cè)量的是伴隨神經(jīng)活動(dòng)的代謝變化。而且磁信號(hào)基本不受周邊組織的影響。
5.正電子發(fā)射成像
正電子發(fā)射成像使用人工引入的放射性代謝物質(zhì)。這種放射性代謝物質(zhì)被注射入血管。PET設(shè)備檢測(cè)改物質(zhì)在腦內(nèi)衰變時(shí)產(chǎn)生的正電子，來(lái)產(chǎn)生腦功能圖像。常用的放射性標(biāo)注物質(zhì)包括含氧-15的水和含氟-18的氯代脫氧葡萄糖。
