fMRI dựa trên ý tưởng rằng máu mang oxy từ phổi hoạt động trong từ trường khác với máu đã giải phóng oxy cho các tế bào . Nói cách khác, máu giàu oxy và máu nghèo oxy có cộng hưởng từ khác nhau. Các nhà khoa học biết rằng các vùng não hoạt động nhiều hơn sẽ nhận được nhiều máu oxy hơn. FMRI thu nhận lưu lượng máu tăng lên này để xác định hoạt động lớn hơn. Việc đo lưu lượng máu, thể tích máu và sử dụng oxy được gọi là tín hiệu phụ thuộc vào mức oxy trong máu ( BOLD ) .
Máy MRI là một thiết bị đắt tiền (có giá từ 500.000 đến 2 triệu đô la) giúp hình ảnh não bộ bằng cách sử dụng sự kết hợp của sóng vô tuyến và một từ trường cực mạnh [nguồn: Frost & Sullivan Research ]. Máy quét MRI nghiên cứu điển hình có sức mạnh bằng 3 teslas - một lực mạnh hơn từ trường Trái đất khoảng 50.000 lần [nguồn: Đại học Oxford ].
Khi bạn nằm bên trong máy MRI hình trụ, nó hướng sóng vô tuyến vào các proton - hạt mang điện trong hạt nhân của nguyên tử hydro - trong khu vực cơ thể bạn đang được nghiên cứu. Khi từ trường chạm vào các proton, chúng sẽ thẳng hàng. Sau đó, máy phát ra một chùm sóng vô tuyến ngắn, đánh bật các proton ra khỏi sự liên kết. Sau khi quá trình bùng nổ sóng vô tuyến kết thúc, các proton trở lại thẳng hàng và khi chúng phát ra, chúng phát ra các tín hiệu mà MRI thu nhận. Các proton trong các khu vực của máu được oxy tạo ra các tín hiệu mạnh nhất.
Một máy tính xử lý những tín hiệu này thành hình ảnh ba chiều của não mà các bác sĩ có thể kiểm tra từ nhiều góc độ khác nhau. Hoạt động của não được lập bản đồ trong các hình vuông gọi là voxels . Mỗi voxel đại diện cho hàng ngàn tế bào thần kinh ( neuron ). Màu sắc được thêm vào hình ảnh để tạo bản đồ các khu vực hoạt động nhiều nhất trong não.
