Hình ảnh thần kinh

Chụp cộng hưởng từ chức năng (fMRI) của đầu, từ trên xuống dưới của hộp sọ

Chương đầu tiên của lịch sử hình ảnh thần kinh bắt nguồn từ nhà khoa học thần kinh người Ý Angelo Mosso , người đã phát minh ra 'cân bằng tuần hoàn của con người', có thể đo lường sự phân phối lại máu một cách không xâm phạm trong hoạt động tình cảm và trí tuệ. ^[2]

Năm 1918, bác sĩ giải phẫu thần kinh người Mỹ Walter Dandy đã giới thiệu kỹ thuật chụp não thất. Hình ảnh X-quang của hệ thống tâm thất trong não thu được bằng cách bơm không khí đã lọc trực tiếp vào một hoặc cả hai tâm thất bên của não. Dandy cũng quan sát thấy rằng không khí được đưa vào khoang dưới nhện thông qua chọc dò tủy sống thắt lưng có thể đi vào não thất và cũng chứng minh các khoang dịch não tủy xung quanh đáy não và trên bề mặt của nó. Kỹ thuật này được gọi là kỹ thuật điện não đồ .

Năm 1927, Egas Moniz giới thiệu phương pháp chụp mạch máu não , nhờ đó cả các mạch máu bình thường và bất thường trong và xung quanh não đều có thể được hình dung với độ chính xác cao.

Vào đầu những năm 1970, Allan McLeod Cormack và Godfrey Newbold Hounsfield đã giới thiệu phương pháp chụp cắt lớp vi tính trục (quét CAT hoặc CT), và ngày càng có nhiều hình ảnh giải phẫu chi tiết hơn của não cho các mục đích chẩn đoán và nghiên cứu. Cormack và Hounsfield đã giành được giải Nobel Sinh lý học hoặc Y học năm 1979 cho công việc của họ. Ngay sau sự ra đời của CAT vào đầu những năm 1980, sự phát triển của mật độ bức xạ đã cho phép chụp cắt lớp vi tính phát xạ photon đơn lẻ (SPECT) và chụp cắt lớp phát xạ positron (PET) của não.

Ít nhiều đồng thời, hình ảnh cộng hưởng từ (quét MRI hoặc MR) đã được phát triển bởi các nhà nghiên cứu bao gồm Peter Mansfield và Paul Lauterbur , những người đã được trao giải Nobel Sinh lý học hoặc Y học năm 2003. Vào đầu những năm 1980, MRI đã được giới thiệu trên lâm sàng, và trong Những năm 1980, sự bùng nổ thực sự của các cải tiến kỹ thuật và các ứng dụng MR chẩn đoán đã diễn ra. Các nhà khoa học sớm biết rằng những thay đổi lớn của lưu lượng máu được đo bằng PET cũng có thể được ghi lại bằng loại MRI chính xác. Phương pháp chụp cộng hưởng từ chức năng (fMRI) ra đời và từ những năm 1990, fMRI đã thống trị lĩnh vực lập bản đồ não do tính xâm lấn thấp, ít tiếp xúc với bức xạ và tính khả dụng tương đối rộng rãi.

Vào đầu những năm 2000, lĩnh vực hình ảnh thần kinh đã đạt đến giai đoạn mà các ứng dụng thực tế hạn chế của hình ảnh chức năng não trở nên khả thi. Khu vực ứng dụng chính là các dạng thô sơ của giao diện máy tính-não .

Hình ảnh thần kinh theo sau một cuộc kiểm tra thần kinh, trong đó bác sĩ đã tìm ra nguyên nhân để điều tra sâu hơn một bệnh nhân có hoặc có thể bị rối loạn thần kinh .

Một trong những vấn đề thần kinh phổ biến hơn mà một người có thể gặp phải là ngất đơn giản . ^{[3] [4]} Trong trường hợp ngất đơn giản mà tiền sử bệnh nhân không gợi ý các triệu chứng thần kinh khác, chẩn đoán bao gồm khám thần kinh nhưng chụp ảnh thần kinh thường quy không được chỉ định vì khả năng tìm thấy nguyên nhân ở hệ thần kinh trung ương là rất lớn. thấp và bệnh nhân không chắc được hưởng lợi từ thủ thuật. ^[4]

Hình ảnh thần kinh không được chỉ định cho những bệnh nhân đau đầu ổn định được chẩn đoán là đau nửa đầu. ^[5] Các nghiên cứu chỉ ra rằng sự hiện diện của chứng đau nửa đầu không làm tăng nguy cơ mắc bệnh nội sọ của bệnh nhân. ^[5] Chẩn đoán chứng đau nửa đầu ghi nhận sự vắng mặt của các vấn đề khác, chẳng hạn như phù gai thị , sẽ không chỉ ra nhu cầu về hình ảnh thần kinh. ^[5] Trong quá trình tiến hành chẩn đoán cẩn thận, bác sĩ nên xem xét liệu cơn đau đầu có nguyên nhân nào khác ngoài chứng đau nửa đầu và có thể yêu cầu chẩn đoán thần kinh hay không. ^[5]

Một chỉ định khác cho hình ảnh thần kinh là phẫu thuật lập thể có hướng dẫn CT-, MRI và PET hoặc xạ phẫu để điều trị các khối u nội sọ, dị dạng động mạch và các tình trạng có thể điều trị bằng phẫu thuật khác. ^{[6] [7] [8] [9]}

Chụp cắt lớp vi tính trục

Chụp cắt lớp vi tính (CT) hoặc Chụp cắt lớp vi tính theo trục (CAT) sử dụng một loạt các tia X của đầu được chụp từ nhiều hướng khác nhau. Thường được sử dụng để xem nhanh các chấn thương não , quét CT sử dụng một chương trình máy tính thực hiện phép tính tích phân số ( biến đổi Radon nghịch đảo ) trên chuỗi tia X đo được để ước tính lượng tia X được hấp thụ trong một thể tích nhỏ não. Thông thường, thông tin được trình bày dưới dạng các mặt cắt ngang của não. ^[10]

Hình ảnh quang học khuếch tán

Hình ảnh quang học khuếch tán (DOI) hoặc chụp cắt lớp quang học khuếch tán (DOT) là một phương thức hình ảnh y tế sử dụng ánh sáng hồng ngoại gần để tạo ra hình ảnh của cơ thể. Kỹ thuật này đo độ hấp thụ quang học của hemoglobin và dựa trên phổ hấp thụ của hemoglobin thay đổi theo tình trạng oxy hóa của nó. Chụp cắt lớp quang học khuếch tán mật độ cao (HD-DOT) đã được so sánh trực tiếp với fMRI bằng cách sử dụng phản ứng với kích thích thị giác ở các đối tượng được nghiên cứu bằng cả hai kỹ thuật, với kết quả tương tự. ^[11] HD-DOT cũng được so sánh với fMRI về các nhiệm vụ ngôn ngữ và kết nối chức năng ở trạng thái nghỉ. ^[12]

Tín hiệu quang học liên quan đến sự kiện

Tín hiệu quang học liên quan đến sự kiện (EROS) là một kỹ thuật quét não sử dụng ánh sáng hồng ngoại thông qua các sợi quang học để đo những thay đổi về đặc tính quang học của các vùng hoạt động của vỏ não. Trong khi các kỹ thuật như hình ảnh quang học khuếch tán (DOT) và quang phổ cận hồng ngoại (NIRS) đo sự hấp thụ quang học của hemoglobin, và do đó dựa trên lưu lượng máu, EROS tận dụng các đặc tính tán xạ của chính các tế bào thần kinh và do đó cung cấp trực tiếp hơn nhiều thước đo hoạt động của tế bào. EROS có thể xác định chính xác hoạt động trong não trong vòng milimét (không gian) và trong vòng mili giây (theo thời gian). Nhược điểm lớn nhất của nó là không có khả năng phát hiện hoạt động sâu hơn vài cm. EROS là một kỹ thuật mới, tương đối rẻ tiền, không xâm lấn đối tượng thử nghiệm. Nó được phát triển tại Đại học Illinois ở Urbana-Champaign, nơi nó hiện được sử dụng trong Phòng thí nghiệm Hình ảnh Thần kinh Nhận thức của Tiến sĩ Gabriele Gratton và Tiến sĩ Monica Fabiani.

Chụp cộng hưởng từ

Cắt lát MRI Sagittal ở đường giữa.

Chụp cộng hưởng từ (MRI) sử dụng từ trường và sóng vô tuyến để tạo ra hình ảnh hai hoặc ba chiều chất lượng cao của cấu trúc não mà không cần sử dụng bức xạ ion hóa (tia X) hoặc chất đánh dấu phóng xạ.

kỷ lục về độ phân giải không gian cao nhất của một bộ não còn nguyên vẹn (khám nghiệm tử thi) là 100 micron, từ Bệnh viện Đa khoa Massachusetts. Dữ liệu đã được xuất bản trên NATURE vào ngày 30 tháng 10 năm 2019. ^{[13] [14]}

Hình ảnh cộng hưởng từ chức năng

Cắt MRI trục ở mức độ của hạch nền , cho thấy những thay đổi tín hiệu fMRI BOLD phủ lên các tông màu đỏ (tăng) và xanh lam (giảm).

Hình ảnh cộng hưởng từ chức năng (fMRI) và ghi nhãn spin động mạch (ASL) dựa trên các đặc tính thuận từ của hemoglobin được oxy hóa và khử oxy để xem hình ảnh thay đổi lưu lượng máu trong não liên quan đến hoạt động thần kinh. Điều này cho phép tạo ra hình ảnh phản ánh cấu trúc não nào được kích hoạt (và như thế nào) trong quá trình thực hiện các nhiệm vụ khác nhau hoặc ở trạng thái nghỉ ngơi. Theo giả thuyết oxy hóa, những thay đổi trong việc sử dụng oxy trong lưu lượng máu não khu vực trong hoạt động nhận thức hoặc hành vi có thể liên quan đến các tế bào thần kinh khu vực liên quan trực tiếp đến các nhiệm vụ nhận thức hoặc hành vi đang được thực hiện.

Hầu hết các máy quét fMRI cho phép hiển thị các đối tượng bằng các hình ảnh, âm thanh và kích thích cảm ứng khác nhau, đồng thời thực hiện các hành động khác nhau như nhấn nút hoặc di chuyển cần điều khiển. Do đó, fMRI có thể được sử dụng để tiết lộ cấu trúc não và các quá trình liên quan đến nhận thức, suy nghĩ và hành động. Độ phân giải của fMRI hiện tại khoảng 2-3 mm, bị giới hạn bởi sự lan truyền trong không gian của phản ứng huyết động đối với hoạt động thần kinh. Nó đã thay thế phần lớn PET để nghiên cứu các mô hình kích hoạt não. Tuy nhiên, PET vẫn giữ được lợi thế đáng kể là có thể xác định các thụ thể não cụ thể (hoặc các chất vận chuyển ) liên quan đến các chất dẫn truyền thần kinh cụ thể thông qua khả năng hình ảnh các "phối tử" thụ thể được đánh dấu phóng xạ (phối tử thụ thể là bất kỳ hóa chất nào dính vào các thụ thể).

Cũng như nghiên cứu trên các đối tượng khỏe mạnh, fMRI ngày càng được sử dụng rộng rãi để chẩn đoán bệnh tật. Bởi vì fMRI rất nhạy cảm với việc sử dụng oxy trong lưu lượng máu, nó cực kỳ nhạy cảm với những thay đổi ban đầu trong não do thiếu máu cục bộ (lưu lượng máu thấp bất thường), chẳng hạn như những thay đổi sau đột quỵ . Chẩn đoán sớm một số loại đột quỵ ngày càng quan trọng trong thần kinh học, vì các chất làm tan cục máu đông có thể được sử dụng trong vài giờ đầu tiên sau khi một số loại đột quỵ xảy ra, nhưng rất nguy hiểm nếu sử dụng sau đó. Những thay đổi về não được thấy trên fMRI có thể giúp đưa ra quyết định điều trị bằng các tác nhân này. Với độ chính xác từ 72% đến 90% trong đó cơ hội đạt được 0,8%, ^[15] kỹ thuật fMRI có thể quyết định xem đối tượng đang xem hình ảnh nào trong số các hình ảnh đã biết. ^[16]

Magnetoencephalography

Magnetoencephalography (MEG) là một kỹ thuật hình ảnh được sử dụng để đo từ trường được tạo ra bởi hoạt động điện trong não thông qua các thiết bị cực nhạy như thiết bị giao thoa lượng tử siêu dẫn (SQUID) hoặc từ kế không thư giãn trao đổi spin ^[17] (SERF). MEG cung cấp phép đo rất trực tiếp hoạt động điện thần kinh (so với fMRI chẳng hạn) với độ phân giải thời gian rất cao nhưng độ phân giải không gian tương đối thấp. Ưu điểm của việc đo từ trường do hoạt động thần kinh tạo ra là chúng ít bị biến dạng bởi mô xung quanh (đặc biệt là hộp sọ và da đầu) so với điện trường được đo bằng điện não đồ (EEG). Cụ thể, có thể chỉ ra rằng từ trường được tạo ra bởi hoạt động điện không bị ảnh hưởng bởi mô xung quanh đầu, khi đầu được mô phỏng như một tập hợp các vỏ hình cầu đồng tâm, mỗi vỏ là một dây dẫn đồng nhất đẳng hướng. Đầu thật không hình cầu và phần lớn có độ dẫn điện dị hướng (đặc biệt là chất trắng và hộp sọ). Trong khi dị hướng hộp sọ có ảnh hưởng không đáng kể đến MEG (không giống như EEG), dị hướng chất trắng ảnh hưởng mạnh đến phép đo MEG đối với các nguồn xuyên tâm và sâu. ^[18] Tuy nhiên, lưu ý rằng hộp sọ được giả định là dị hướng đồng đều trong nghiên cứu này, điều này không đúng với đầu thật: độ dày tuyệt đối và tương đối của các lớp lưỡng cực và bảng khác nhau giữa và bên trong xương sọ. Điều này làm cho MEG có khả năng cũng bị ảnh hưởng bởi tính dị hướng của hộp sọ, ^[19] mặc dù có thể không ở mức độ như EEG.

Có nhiều công dụng đối với MEG, bao gồm hỗ trợ bác sĩ phẫu thuật xác định vị trí bệnh lý, hỗ trợ các nhà nghiên cứu xác định chức năng của các bộ phận khác nhau của não, phản hồi thần kinh và những bộ phận khác.

Chụp cắt lớp phát xạ positron

Chụp cắt lớp phát xạ Positron (PET) và chụp cắt lớp phát xạ positron não , đo lượng phát xạ từ các hóa chất hoạt tính chuyển hóa được đánh dấu phóng xạ đã được tiêm vào máu. Dữ liệu phát xạ được xử lý bằng máy tính để tạo ra hình ảnh 2 hoặc 3 chiều về sự phân bố của các chất hóa học trong não. ^{[20] : 57} Các đồng vị phóng xạ phát ra positron được sử dụng được tạo ra bởi một cyclotron , và các hóa chất được dán nhãn bằng các nguyên tử phóng xạ này. Hợp chất được đánh dấu , được gọi là cảm biến bức xạ , được tiêm vào máu và cuối cùng sẽ đi đến não. Các cảm biến trong máy quét PET phát hiện phóng xạ khi hợp chất tích tụ trong các vùng khác nhau của não. Một máy tính sử dụng dữ liệu được thu thập bởi các cảm biến để tạo ra hình ảnh 2 hoặc 3 chiều nhiều màu cho thấy hợp chất hoạt động ở đâu trong não. Đặc biệt hữu ích là một loạt các phối tử được sử dụng để lập bản đồ các khía cạnh khác nhau của hoạt động dẫn truyền thần kinh, cho đến nay chất đánh dấu PET được sử dụng phổ biến nhất là một dạng glucose được đánh dấu (xem Fludeoxyglucose (18F) (FDG)).

Lợi ích lớn nhất của việc quét PET là các hợp chất khác nhau có thể hiển thị lưu lượng máu và chuyển hóa oxy và glucose trong các mô của não đang hoạt động. Các phép đo này phản ánh số lượng hoạt động của não trong các vùng khác nhau của não và cho phép tìm hiểu thêm về cách thức hoạt động của não. Chụp PET vượt trội hơn tất cả các phương pháp chụp ảnh chuyển hóa khác về độ phân giải và tốc độ hoàn thành (ít nhất là 30 giây) khi chúng mới xuất hiện. Độ phân giải được cải thiện cho phép nghiên cứu tốt hơn về vùng não được kích hoạt bởi một nhiệm vụ cụ thể. Hạn chế lớn nhất của quét PET là do hoạt độ phóng xạ phân hủy nhanh chóng, nó bị giới hạn trong việc giám sát các nhiệm vụ ngắn. ^{[20] : 60} Trước khi công nghệ fMRI trực tuyến, quét PET là phương pháp ưa thích để chụp ảnh não chức năng (trái ngược với cấu trúc), và nó tiếp tục đóng góp lớn cho khoa học thần kinh .

Chụp PET cũng được sử dụng để chẩn đoán bệnh não, đáng chú ý nhất là vì khối u não, đột quỵ và các bệnh tổn thương tế bào thần kinh gây ra chứng mất trí (như bệnh Alzheimer) đều gây ra những thay đổi lớn trong chuyển hóa não, do đó gây ra những thay đổi dễ phát hiện trong PET quét. PET có lẽ hữu ích nhất trong các trường hợp sớm của một số bệnh sa sút trí tuệ (với các ví dụ điển hình là bệnh Alzheimer và bệnh Pick ), nơi tổn thương ban đầu quá lan tỏa và tạo ra quá ít sự khác biệt về thể tích não và cấu trúc tổng thể để thay đổi hình ảnh CT và MRI tiêu chuẩn đủ để có thể phân biệt một cách đáng tin cậy với mức độ teo vỏ não "bình thường" xảy ra với quá trình lão hóa (ở nhiều người nhưng không phải tất cả) và không gây ra sa sút trí tuệ trên lâm sàng.

Chụp cắt lớp phát xạ đơn photon

Single-photon emission chụp X quang (SPECT) cũng tương tự như PET và sử dụng tia gamma -emitting radioisotopes và một camera gamma để dữ liệu ghi lại rằng một sử dụng máy tính để xây dựng hai hoặc hình ảnh ba chiều các vùng não hoạt động. ^[21] SPECT phụ thuộc vào việc tiêm chất đánh dấu phóng xạ, hay "tác nhân SPECT", được não bộ hấp thụ nhanh chóng nhưng không phân phối lại. Sự hấp thụ của tác nhân SPECT gần như hoàn thành 100% trong vòng 30 đến 60 giây, phản ánh lưu lượng máu não (CBF) tại thời điểm tiêm. Những đặc tính này của SPECT làm cho nó đặc biệt phù hợp để chụp ảnh động kinh, vốn thường gặp khó khăn do các vấn đề về cử động của bệnh nhân và các kiểu co giật thay đổi. SPECT cung cấp "ảnh chụp nhanh" của lưu lượng máu não vì có thể thu được ảnh chụp sau khi chấm dứt cơn động kinh (miễn là chất đánh dấu phóng xạ được tiêm vào thời điểm động kinh). Một hạn chế đáng kể của SPECT là độ phân giải kém (khoảng 1 cm) so với MRI. Ngày nay, máy SPECT với Đầu dò kép được sử dụng phổ biến, mặc dù trên thị trường có bán các máy Đầu dò ba. Việc tái tạo hình ảnh , (chủ yếu được sử dụng để "chụp nhanh" chức năng của não) đòi hỏi nhiều phép chiếu từ Đầu dò xoay quanh hộp sọ của con người, vì vậy một số nhà nghiên cứu đã phát triển máy SPECT 6 và 11 của Đầu dò để cắt giảm thời gian hình ảnh và cho độ phân giải cao hơn. ^{[22] [23]}

Giống như PET, SPECT cũng có thể được sử dụng để phân biệt các loại quá trình bệnh khác nhau tạo ra chứng mất trí, và nó ngày càng được sử dụng cho mục đích này. Neuro-PET có một nhược điểm là yêu cầu sử dụng các chất đánh dấu có thời gian bán hủy tối đa là 110 phút, chẳng hạn như FDG . Chúng phải được sản xuất bằng cyclotron, và đắt tiền hoặc thậm chí không có sẵn nếu thời gian vận chuyển cần thiết kéo dài hơn một vài chu kỳ bán rã. Tuy nhiên, SPECT có thể sử dụng các chất đánh dấu có thời gian bán hủy dài hơn nhiều, chẳng hạn như technetium-99m, và do đó, được phổ biến rộng rãi hơn nhiều.

Siêu âm sọ não

Siêu âm sọ não thường chỉ được sử dụng ở trẻ sơ sinh có thóp mở cung cấp cửa sổ âm thanh cho phép siêu âm hình ảnh não. Các ưu điểm bao gồm không có bức xạ ion hóa và khả năng quét đầu giường, nhưng việc thiếu chi tiết mô mềm có nghĩa là MRI được ưu tiên hơn trong một số điều kiện.

Hình ảnh siêu âm chức năng

Hình ảnh siêu âm chức năng (fUS) là một kỹ thuật hình ảnh siêu âm y tế để phát hiện hoặc đo lường những thay đổi trong các hoạt động thần kinh hoặc chuyển hóa, ví dụ, các locus hoạt động của não, điển hình thông qua việc đo lưu lượng máu hoặc các thay đổi huyết động. Siêu âm chức năng dựa vào Doppler siêu nhạy và hình ảnh siêu âm siêu nhanh cho phép hình ảnh dòng máu có độ nhạy cao.

Hình ảnh cộng hưởng từ chức năng (fMRI)

fMRI thường được xếp vào loại nguy cơ từ tối thiểu đến trung bình do tính không xâm lấn của nó so với các phương pháp chẩn đoán hình ảnh khác. fMRI sử dụng điều khiển phụ thuộc mức độ oxy hóa trong máu (BOLD) để tạo ra hình ảnh của nó. Độ tương phản BOLD là một quá trình xảy ra tự nhiên trong cơ thể nên fMRI thường được ưa chuộng hơn các phương pháp chụp ảnh yêu cầu chất đánh dấu phóng xạ để tạo ra hình ảnh tương tự. ^[24] Mối quan tâm trong việc sử dụng fMRI là việc sử dụng fMRI ở những người có thiết bị hoặc thiết bị cấy ghép y tế và các vật dụng bằng kim loại trong cơ thể. Cộng hưởng từ (MR) phát ra từ thiết bị có thể gây hỏng thiết bị y tế và thu hút các vật kim loại trong cơ thể nếu không được kiểm tra đúng cách. Hiện tại, FDA phân loại thiết bị và thiết bị cấy ghép y tế thành ba loại, tùy thuộc vào khả năng tương thích với MR: MR an toàn (an toàn trong mọi môi trường MR), MR-không an toàn (không an toàn trong mọi môi trường MR) và MR có điều kiện (tương thích với MR trong môi trường nhất định, yêu cầu thêm thông tin). ^[25]

• Nhãn an toàn của FDA MR cho thiết bị và thiết bị cấy ghép
• 

  MR Safe ^[26]

• 

  MR có điều kiện

• 

  MR không an toàn

Chụp cắt lớp vi tính (CT)

Chụp CT được giới thiệu vào những năm 1970 và nhanh chóng trở thành một trong những phương pháp chẩn đoán hình ảnh được sử dụng rộng rãi nhất. Chụp CT có thể được thực hiện trong vòng chưa đầy một giây và tạo ra kết quả nhanh chóng cho các bác sĩ lâm sàng, với tính năng dễ sử dụng dẫn đến sự gia tăng số lần chụp CT được thực hiện ở Hoa Kỳ từ 3 triệu năm 1980 lên 62 triệu năm 2007. Các bác sĩ thường chụp nhiều lần , với 30% cá nhân trải qua ít nhất 3 lần quét trong một nghiên cứu về việc sử dụng chụp CT. ^[27] Chụp CT có thể khiến bệnh nhân tiếp xúc với mức bức xạ cao gấp 100-500 lần so với chụp X-quang truyền thống, với liều bức xạ cao hơn sẽ tạo ra hình ảnh có độ phân giải tốt hơn. ^[28] Mặc dù dễ sử dụng, nhưng việc gia tăng sử dụng CT scan, đặc biệt là ở những bệnh nhân không có triệu chứng, là một chủ đề đáng quan tâm vì bệnh nhân tiếp xúc với mức độ bức xạ cao đáng kể. ^[27]

Chụp cắt lớp phát thải Positron (PET)

Trong quét PET, hình ảnh không dựa vào các quá trình sinh học nội tại mà dựa vào một chất lạ được tiêm vào mạch máu di chuyển đến não. Bệnh nhân được tiêm đồng vị phóng xạ được chuyển hóa trong não và phát ra positron để tạo ra hình ảnh hoạt động của não. ^[24] Lượng bức xạ mà một bệnh nhân tiếp xúc trong quá trình chụp PET là tương đối nhỏ, có thể so sánh với lượng bức xạ môi trường mà một cá nhân tiếp xúc trong một năm. Đồng vị phóng xạ PET có thời gian tiếp xúc trong cơ thể rất hạn chế vì chúng thường có thời gian bán hủy rất ngắn (~ 2 giờ) và phân hủy nhanh chóng. ^[29] Hiện tại, fMRI là phương pháp chụp ảnh hoạt động não được ưa chuộng hơn so với PET, vì nó không liên quan đến bức xạ, có độ phân giải thời gian cao hơn PET và sẵn có hơn trong hầu hết các cơ sở y tế. ^[24]

Chụp từ não (MEG) và ghi điện não (EEG)

Độ phân giải thời gian cao của MEG và EEG cho phép các phương pháp này đo lường hoạt động của não xuống từng mili giây. Cả MEG và EEG đều không yêu cầu bệnh nhân tiếp xúc với bức xạ để hoạt động. Các điện cực EEG phát hiện các tín hiệu điện do tế bào thần kinh tạo ra để đo hoạt động của não và MEG sử dụng dao động trong từ trường do các dòng điện này tạo ra để đo hoạt động. Một rào cản trong việc sử dụng rộng rãi MEG là do giá cả, vì các hệ thống MEG có thể có giá hàng triệu đô la. Điện não đồ là một phương pháp được sử dụng rộng rãi hơn nhiều để đạt được độ phân giải tạm thời như vậy vì hệ thống điện não đồ có chi phí thấp hơn nhiều so với hệ thống MEG. Một nhược điểm của EEG và MEG là cả hai phương pháp đều có độ phân giải không gian kém khi so sánh với fMRI. ^[24]

Một số nhà khoa học đã chỉ trích những tuyên bố dựa trên hình ảnh não bộ được đưa ra trên các tạp chí khoa học và báo chí phổ biến, như việc khám phá ra "phần não chịu trách nhiệm" cho các chức năng như tài năng, ký ức cụ thể hoặc tạo ra cảm xúc như tình yêu. Nhiều kỹ thuật ánh xạ có độ phân giải tương đối thấp, bao gồm hàng trăm nghìn tế bào thần kinh trong một voxel . Nhiều chức năng cũng liên quan đến nhiều phần của não, có nghĩa là loại tuyên bố này có thể vừa không thể xác minh được với thiết bị được sử dụng, vừa dựa trên giả định không chính xác về cách phân chia các chức năng của não. Có thể là hầu hết các chức năng của não sẽ chỉ được mô tả chính xác sau khi được đo bằng các phép đo chi tiết hơn nhiều, không nhìn vào các vùng lớn mà thay vào đó là một số lượng rất lớn các mạch não nhỏ riêng lẻ. Nhiều nghiên cứu trong số này cũng gặp các vấn đề kỹ thuật như kích thước mẫu nhỏ hoặc hiệu chuẩn thiết bị kém, có nghĩa là chúng không thể được tái tạo - những cân nhắc đôi khi bị bỏ qua để tạo ra một bài báo giật gân hoặc tiêu đề tin tức. Trong một số trường hợp, kỹ thuật lập bản đồ não được sử dụng cho mục đích thương mại, phát hiện nói dối hoặc chẩn đoán y tế theo những cách chưa được chứng thực về mặt khoa học. ^[30]

• Toàn bộ tập bản đồ não @ Harvard
• Ghi chú bài giảng về các khía cạnh toán học của hình ảnh thần kinh của Will Penny, Đại học College London
• "Kích thích từ tính xuyên sọ" . của Michael Leventon kết hợp với MIT AI Lab .
• NeuroDebian - một hệ điều hành hoàn chỉnh nhắm mục tiêu hình ảnh thần kinh