การถ่ายภาพสมองเป็นหนึ่งในพัฒนาการทางการแพทย์และวิทยาศาสตร์ที่โดดเด่นที่สุดในประวัติศาสตร์ ความหมายของมันแพร่หลายและการใช้งานมากมายนับไม่ถ้วน ความสามารถในการมองเห็นโครงสร้างและการทำงานของสมองทำให้ใบหน้าของยาเปลี่ยนไปตลอดกาล
Neuroimaging มาไกลตั้งแต่การค้นพบโดย Walter Dandy ในปี 1918 ภาพสมองแรกถูกถ่ายโดยกระบวนการที่เรียกว่า ventriculography แพทย์เจาะรูเข้าไปในกะโหลกศีรษะของผู้ป่วยและอัดอากาศเข้าไปในโพรงสมองด้านข้างเพื่อให้ได้ภาพเอ็กซ์เรย์ที่แม่นยำยิ่งขึ้น ขั้นตอนนี้ถึงแม้จะแม่นยำ แต่ก็มีความเสี่ยงและการรุกรานอย่างมาก ตลอดศตวรรษที่ 20 และ 21 ได้มีการพัฒนาวิธีการทางสมองที่หลากหลายที่รุกรานน้อยลงและแม่นยำมากขึ้น
Electroencephalography ซึ่งเป็นกระบวนการของการวัดการเคลื่อนไหวทางไฟฟ้าในการทำงานของสมองได้รับการพัฒนาในช่วงต้น ในวิธีนี้แพทย์จะเชื่อมขั้วไฟฟ้าเข้ากับหนังศีรษะของผู้ป่วยเพื่ออ่านกิจกรรมไฟฟ้าในสมอง แม้ว่า electroencephalography (EEG) เป็นและยังคงเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการวัดการทำงานของสมองคอมพิวเตอร์ปฏิวัติวิธีการที่โลกมีประสบการณ์เกี่ยวกับการถ่ายภาพสมอง ในปี 1970 การเปิดตัวของการตรวจเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ด้วยคอมพิวเตอร์ (CAT หรือ CT scan) ทำให้แพทย์ได้ใช้เทคโนโลยีเอ็กซเรย์คอมพิวเตอร์ช่วยในการรับภาพสมองสามมิติที่แม่นยำยิ่งขึ้น แพทย์สามารถเห็นภาพตัดขวางของสมองอย่างละเอียดเป็นครั้งแรก
การตรวจเอกซเรย์ปล่อยโพซิตรอน (PET) และการตรวจเอกซเรย์คอมพิวเตอร์โดยใช้โฟตอนเดียว (SPECT) ทั้งสองขึ้นอยู่กับการฉีดสารติดตามสารกัมมันตรังสีเข้าสู่กระแสเลือด เครื่องมือสะกดรอยเหล่านี้ทำงานเข้าสู่สมองและเครื่องสแกนจะตรวจสอบว่ามีรอยใดมารวมกันภายในสมอง แพทย์สามารถใช้ภาพเหล่านี้เพื่อตรวจสอบว่ามีข้อบกพร่องในส่วนต่าง ๆ ของสมอง
การถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก (MRI) ใช้สนามแม่เหล็กและคลื่นวิทยุแทนวัสดุกัมมันตรังสีเพื่อสร้างภาพสมอง โปรตอนในสมองตอบสนองต่อสิ่งเร้าเหล่านี้สร้างสัญญาณซึ่งสามารถใช้สร้างแผนที่ของสมองได้ MRI ไม่เพียงสามารถแสดงโครงสร้างของสมองได้อย่างยอดเยี่ยม แต่ยังสามารถแสดงวิธีการทำงานของสมองได้อีกด้วย Functional MRI (fMRI) พร้อมด้วย PET และ SPECT สแกนมีความหมายมากมายสำหรับการวินิจฉัยและการรักษาโรคและความผิดปกติมากมาย
จากการโจมตีการถ่ายภาพสมองทำให้การวินิจฉัยโรคทางระบบประสาทมากมายรวมถึงโรคซึมเศร้าโรคจิตเภทและโรคอารมณ์แปรปรวนซึ่งเห็นได้ชัดมากขึ้น การถ่ายภาพสมองยังสามารถระบุอาการของโรคหลอดเลือดสมองและสมองเสื่อมก่อนที่จะเกิดขึ้น การถ่ายภาพสมองไม่เพียง แต่รองรับการวินิจฉัยความผิดปกติของระบบประสาทเท่านั้น แต่ยังช่วยให้สังเกตปฏิกิริยาของสมองต่อสิ่งเร้าจากต่างประเทศที่เป็นไปได้
