Funktsionaalne magnetresonantstomograafia (fMRI) on MRI-skaneerimise spetsiaalne versioon. Selle asemel, et keskenduda ainult aju kudede pildistamisele, jälgib see ka verevoolu erinevatesse piirkondadesse, võttes aluseks teatud vaimsed ülesanded, mida patsient täidab. Seda reageerivat verevoolu nimetatakse hemodünaamiliseks aktiivsuseks. Funktsionaalse magnetresonantstomograafia kättesaadavus on alates 1990. aastate algusest oluliselt suurenenud ja sellest on saanud üks levinumaid neurokuvamise vorme.
Juba ammu on teada, et aju närvitegevuse piirkondade muutumine põhjustab muutusi nende piirkondade verevoolus. Kui närvirakud ajus või mujal muutuvad aktiivseks, tarbivad nad verest hapnikku. Erinevalt lihasrakkudest ei ole neil lähedal glükoosi- ja hapnikuvarusid ning verevoolu tuleb koheselt muuta, et kohaneda suurenenud närvitegevusega. See viib deoksüdeeritud vere lokaalsete piirkondadeni, kus närvitegevus toimus, ja neid piirkondi saab näha funktsionaalse magnetresonantstomograafia abil.
Vere magnetilised omadused erinevad sõltuvalt sellest, kas see on hapnikuga rikastatud või hapnikuvaba. Seda magnetallkirja loeb funktsionaalne magnetresonantstomograafia skanner. Selle jaoks mõeldud tehnoloogia töötati esmakordselt välja 1990. aastal ja see on avanud palju potentsiaalseid võimalusi aju funktsioonide ja organisatsioonide mõistmise arendamiseks.
Kui patsiendile tehakse funktsionaalne magnetresonantstomograafia, võib see sõltuvalt selle eesmärgist kesta 15 minutit kuni kaks tundi. On väga oluline, et patsient lamab selle aja jooksul täiesti paigal, et saada kasutatavaid pilte. See võib olla problemaatiline väikelastele või teatud psühholoogiliste seisunditega inimestele, kuid nende patsientide vajadusi võib proovida rahuldada. Uuritavatele võidakse anda mitmesugust sensoorset teavet või paluda neil sooritada psüühilisi ülesandeid, näiteks meeldejätmist, samal ajal kui arst loeb ja tõlgendab ajutegevuse piirkondi nii, nagu need ekraanil kuvatakse.
Funktsionaalse magnetresonantstomograafia suurim eelis on see, et see on täiesti mitteinvasiivne ega vaja radioaktiivse kontrastvärvi või sarnase materjali süstimist. See tähendab, et patsient ei puutu kokku tarbetu kiirgusega. Vajadusel võib protseduuri pikkus olla ka väga lühike.
Nende protseduuride puudused on seotud mõõdetava iseloomuga. See tähendab, et närvitegevusest tingitud hemodünaamilisi reaktsioone on mõnikord raske eristada muudest keha sündmustest tulenevatest vastustest. Sel põhjusel on fMRI andmete avaldamisel need tavaliselt koondkujutised, mis on rühmitatud paljudelt erinevatelt subjektidelt aja jooksul kogutud andmete põhjal.