Funkcionalna magnetska rezonancija (fMRI) je specijalizirana verzija MR skeniranja. Umjesto da se fokusira samo na snimanje tkiva mozga, on također prati protok krvi u različita područja, na temelju određenih mentalnih zadataka koje obavlja pacijent. Ovaj odgovorni protok krvi naziva se hemodinamska aktivnost. Dostupnost funkcionalne magnetske rezonancije uvelike se povećala od ranih 1990-ih i postala je jedan od češćih oblika neuroimaginga.
Odavno je poznato da promjena područja neuralne aktivnosti u mozgu uzrokuje promjene u protoku krvi kroz ta područja. Kada živčane stanice u mozgu ili bilo gdje drugdje postanu aktivne, one troše kisik iz krvi. Za razliku od mišićnih stanica, one nemaju obližnje rezerve glukoze i kisika, a protok krvi mora se odmah modificirati kako bi se prilagodila povećana neuralna aktivnost. To dovodi do lokaliziranih područja deoksigenirane krvi na kojima se odvijala živčana aktivnost, a ta područja su ono što se može vidjeti funkcionalnom magnetskom rezonancijom.
Magnetska svojstva krvi razlikuju se ovisno o tome je li oksigenirana ili deoksigenirana. Ovaj magnetski potpis očitava funkcionalni skener magnetske rezonancije. Tehnologija za to je prvi put razvijena 1990. godine i otvorila je mnoge potencijalne mogućnosti za razvoj našeg razumijevanja moždane funkcije i organizacije.
Kada se pacijent podvrgne postupku funkcionalne magnetske rezonancije, može trajati od 15 minuta do dva sata, ovisno o namjeni. Vrlo je važno da pacijent cijelo to vrijeme leži potpuno miran kako bi se dobile upotrebljive slike. To može biti problematično za malu djecu ili onu s određenim psihičkim stanjima, ali se može pokušati udovoljiti potrebama tih pacijenata. Ispitanicima se tijekom pregleda mogu prezentirati različite senzorne informacije ili se od njih tražiti da obavljaju mentalne zadatke poput pamćenja, dok liječnik čita i tumači područja moždane aktivnosti kako su prikazana na ekranu.
Najveća prednost koju nudi funkcionalna magnetska rezonancija je ta što je potpuno neinvazivna i ne zahtijeva ubrizgavanje radioaktivne kontrastne boje ili sličnog materijala. To znači da pacijent nije izložen nepotrebnom zračenju. Duljina postupka također može biti vrlo kratka, ako je potrebno.
Nedostaci ovih postupaka povezani su s prirodom onoga što mjere. To znači da je hemodinamske odgovore zbog neuralne aktivnosti ponekad teško razlikovati od odgovora zbog drugih događaja u tijelu. Iz tog razloga, kada se fMRI podaci objavljuju, oni obično imaju oblik skupnih slika, grupiranih iz podataka prikupljenih tijekom vremena od mnogih različitih subjekata.