Η απεικόνιση του εγκεφάλου είναι μια από τις πιο σημαντικές ιατρικές και επιστημονικές εξελίξεις στην ιστορία. Οι επιπτώσεις του είναι ευρέως διαδεδομένες και οι χρήσεις του αμέτρητες. Η ικανότητα να βλέπουμε τη δομή και τη λειτουργία του εγκεφάλου έχει αλλάξει για πάντα το πρόσωπο της ιατρικής.
Η νευροαπεικόνιση έχει διανύσει πολύ δρόμο από την ανακάλυψή της από τον Walter Dandy το 1918. Οι πρώτες εικόνες εγκεφάλου λήφθηκαν με μια διαδικασία γνωστή ως κοιλιογραφία. Οι γιατροί άνοιξαν τρύπες στο κρανίο του ασθενούς και έκαναν ένεση αέρα στις πλάγιες κοιλίες του εγκεφάλου προκειμένου να λάβουν πιο ακριβείς εικόνες ακτίνων Χ. Αυτή η διαδικασία, αν και ακριβής, ήταν εξαιρετικά επικίνδυνη και επεμβατική. Κατά τη διάρκεια του 20ου και 21ου αιώνα, έχουν αναπτυχθεί διάφορες, λιγότερο επεμβατικές και ακριβέστερες μέθοδοι απεικόνισης του εγκεφάλου.
Η ηλεκτροεγκεφαλογραφία, μια διαδικασία μέτρησης της ηλεκτρικής κίνησης στην εγκεφαλική δραστηριότητα, αναπτύχθηκε επίσης από νωρίς. Σε αυτή τη μέθοδο, οι γιατροί συνδέουν ηλεκτρόδια στο τριχωτό της κεφαλής του ασθενούς προκειμένου να διαβάσουν την ηλεκτρική δραστηριότητα στον εγκέφαλο. Αν και το ηλεκτροεγκεφαλογράφημα (ΗΕΓ) ήταν και εξακολουθεί να είναι ένας αποτελεσματικός τρόπος μέτρησης της εγκεφαλικής δραστηριότητας, οι υπολογιστές έφεραν επανάσταση στον τρόπο με τον οποίο ο κόσμος βίωσε την απεικόνιση του εγκεφάλου. Στη δεκαετία του 1970, η εισαγωγή της ηλεκτρονικής αξονικής τομογραφίας (CAT ή CT scanning) επέτρεψε στους γιατρούς να χρησιμοποιήσουν τεχνολογία ακτίνων Χ με τη βοήθεια υπολογιστή για να αποκτήσουν πιο ακριβείς τρισδιάστατες εικόνες του εγκεφάλου. Οι γιατροί μπόρεσαν να δουν λεπτομερείς διατομές του εγκεφάλου για πρώτη φορά.
Η τομογραφία εκπομπής ποζιτρονίων (PET) και η υπολογιστική τομογραφία εκπομπής ενός φωτονίου (SPECT) εξαρτώνται και οι δύο από την έγχυση ραδιενεργών ιχνηθέτων στην κυκλοφορία του αίματος. Αυτοί οι ιχνηθέτες εισχωρούν στον εγκέφαλο και ο σαρωτής παρατηρεί πού συγκεντρώνονται οι ιχνηθέτες μέσα στον εγκέφαλο. Οι γιατροί μπορούν να χρησιμοποιήσουν αυτές τις εικόνες για να προσδιορίσουν εάν υπάρχουν ελαττώματα σε διάφορα τμήματα του εγκεφάλου.
Η μαγνητική τομογραφία (MRI) χρησιμοποιεί μαγνητικά πεδία και ραδιοκύματα αντί για ραδιενεργά υλικά για τη δημιουργία εικόνων του εγκεφάλου. Τα πρωτόνια στον εγκέφαλο αντιδρούν σε αυτά τα ερεθίσματα, παράγοντας σήματα που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία ενός χάρτη του εγκεφάλου. Όχι μόνο μπορεί η μαγνητική τομογραφία να προσφέρει μια εξαιρετική απεικόνιση της δομής του εγκεφάλου, αλλά μπορεί επίσης να αποκαλύψει τον τρόπο λειτουργίας του εγκεφάλου. Η λειτουργική μαγνητική τομογραφία (fMRI), μαζί με τις σαρώσεις PET και SPECT, έχουν πολυάριθμες συνέπειες για τη διάγνωση και τη θεραπεία αναρίθμητων ασθενειών και διαταραχών.
Από την έναρξή της, η απεικόνιση του εγκεφάλου έχει κάνει πιο απτή τη διάγνωση πολλών νευρολογικών διαταραχών, όπως η κατάθλιψη, η σχιζοφρένεια και η διπολική διαταραχή. Η απεικόνιση του εγκεφάλου μπορεί επίσης να εντοπίσει συμπτώματα εγκεφαλικού και άνοιας πριν από την εμφάνισή τους. Όχι μόνο η απεικόνιση του εγκεφάλου υποστηρίζει τη διάγνωση νευρολογικών διαταραχών, αλλά επειδή καθιστά δυνατή την παρατήρηση της αντίδρασης του εγκεφάλου σε ξένα ερεθίσματα, είναι χρήσιμη στην ανάπτυξη φαρμάκων για τη διόρθωση αυτών των διαταραχών.