اکسیژن توسط هموگلوبین به نورونها تحویل داده می‌شود. وقتی فعالیت نورونی افزایش می‌یابد، تقاضا برای اکسیژن توسط نورون ها بالا می رود، در نتیجه جریان خون در محل فعالیت نورونها افزایش می یابد. هموگلوبین حاوی اکسیژن خاصیت مغناطیسی دارد. این ویژگی خون باعث ایجاد تفاوت کوچک در سیگنال تشدید مغناطیسی (MR) می‌شود. از آنجا که میزان اکسیژن خون بسته به سطح فعالیت نورونی تغییر می کند، میتوان از این تغییرات برای ثبت فعالیت مغزی استفاده نمود. از آنجا که در این نوع تصویربرداری فعالیت مغزی ثبت می‌شود، به آن تصویر برداری تشدید مغناطیسی کارکردی (fMRI) گفته می‌شود.
شکل 2. افزایش سایز رگ ها به علت فعالیت نرونی و در نتیجه افزایش جریان خون در محل فعالیت نورونی
خدمات آزمایشگاه برای پردازش تصاویر تشدید مغناطیسی کارکردی (fMRI):
دو نوع مطالعه fMRI وجود دارد، نوع اولtask-based fMRI است. این نوع سعی می‌کند تا فعالیت مغزی را در هنگام یک فعالیت خاص ثبت کند. این مطالعات، معمولا تحت یک فعالیت شناختی و درکی یا حرکتی خاص انجام می شوند و هدف آنها پیدا کردن مناطقی از مغز است که با آن فعالیت مربوطه ارتباط دارند. نوع دیگر مطالعه fMRI، میزان فعالیت مناطق مختلف مغز را در حالتی که شخص هیچ فعالیت مغزی انجام نمی دهد بررسی می کند، که مطالعات rest-fMRI نامیده می‌شود. معمولا برای پردازش تصاویر fMRI، از دو روش کلی استفاده می‌شود: روش‌های بر پایه مدل و روش‌های مبتنی بر داده.
در task-based fMRI عمدتا روش‌های بر پایه ی مدل GLM استفاده می شوند و برعکس در rest-fMRI روش‌های مبتنی بر داده که برای تعیین Connectivity عملکردی مورد استفاده قرار می گیرند.
در آزمایشگاه پردازش تصویر، قابلیت آنالیز هر دو نوع مطالعه ی عملکردی ذکر شده وجود دارد. برای آنالیز داده های مبتنی بر task از دو نرم افزار FSL و SPM که شناخته شده ترین نرم افزارهای این حوزه هستند استفاده می شود. همچنین آنالیز داده های rest با استفاده از FSL ،DPARSF یا CONN قابل انجام است.
شکل 3. نمونه تصویر fMRI آنالیز شده. مناطق فعال با رنگ زرد و قرمز مشخص شده‌اند.
شکل 4. نمونه آنالیز Task-based fMRI
شکل 5: نمونه ی آنالیز connectivity عملکردی با نرم افزار CONN