想象一下，不用开口说话，不做开颅手术，就能“看到”人的大脑里发生着什么——是情绪在波澜起伏？记忆碎片的重组？还是某个区域，亮起了危险的“红灯”？这听起来像“读心术”，但在21世纪，已经有一个更科学的名字：脑成像。
什么是脑成像
现代脑成像技术是揭示大脑内部这复杂连接图谱和工作状态的工具。它利用各种高科技手段，将大脑的结构、功能和活动转化为可视化图像，就像一台强大的大脑***，可以捕捉到大脑活动时产生的微妙变化。
MRI/磁共振成像
MRI是利用强磁场和无线电波生成大脑结构图像的技术。人体躺在特殊的磁场中，用无线电射频脉冲激发人体内氢原子核，氢原子核吸收能量并产生共振。在停止射频脉冲后，氢原子核按特定频率发出射电信号，并释放吸收到的能量，被体外的接收器收录，经电子计算机处理获得人体图像。
MRI的工作原理听起来复杂，其实就像一场精心编排的“原子舞蹈秀”。人体水含量超过60%，藏有大量的氢原子。当人在磁共振机器中，强大的磁场使其氢原子沿着磁场方向排列。这时，机器发射出无线电波，氢原子们偏离原来的位置。等无线电波一停，氢原子又慢慢“归位”并释放能量信号。磁共振机器会收集这些信号。不同组织部位的氢原子“归位”速度和释放的信号强度不同，根据这些差异，就能构建出黑白对比鲜明的图像——信号强则亮，信号弱则暗。
fMRI/功能性磁共振成像
如果说MRI关注大脑结构，fMRI则关注大脑在做什么。fMRI是在大脑执行特定功能或静息状态下拍摄图像，观察进行某项任务时“脑激活”情况或功能连接情况。当我们思考、运动、感受情绪时，大脑相应区域的神经元会消耗大量氧气。此时，富含氧气的血液快速流向这些“忙碌”的区域。fMRI正是利用这个生理特性，通过监测大脑中血氧水平的变化，间接判断哪些区域正在工作。具体来说，当某块大脑区域活跃时，局部的含氧血液会迅速增加，而含氧血红蛋白和脱氧血红蛋白对磁场的反应不同，机器能敏锐捕捉到这种细微差异，并转化为信号。计算机再根据信号强弱，用不同颜色标记大脑神经活动的强弱。fMRI为心理学研究带来了巨大的突破，使科学家们在脑神经层面探索人类活动（如认知、情感）的神经基础。
EEG/脑电图
EEG通过头皮电极记录脑电波。给受试者的头部戴上电极帽，以探测头皮上的大脑神经活动产生的电位，就能看到大脑神经活动的实时变化，呈现出一张起起伏伏的波形图。从脑电图中提取的事件相关电位（ERPs）是特定事件诱发的脑神经活动电位。通过有意地赋予事件以特殊的心理意义，所记录的事件相关电位能反映人脑的认知过程。
MEG/脑磁图
大脑发电的同时必会产生磁场，MEG则捕捉脑细胞产生的微弱磁场。这种无创的脑功能检测技术通过超导量子干涉器来放大人脑神经活动时产生的微弱磁信号，以毫秒级速度记录脑内变化。由于脑磁信号不受容积传导和颅骨薄厚等个体差异的影响，它的定位精度优于脑电图。然而，脑的生物磁场可能是地球磁场的十亿分之一，即使是人自身的心跳、呼吸也会产生磁场，这些磁场容易与MEG信号混淆，所以MEG的收集需要打造一个磁屏蔽室。
参考文献：
[1]杨正汉,王霄英,冯逢,王振常,赵斌,李坤成& 蒋学祥. (2010).磁共振成像技术指南.北京：人民军医出版社.
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[3]Onozuka, M., & Yen, C. T. (2008). Novel trends in brain science. Tokyo, Japan: Springer.
[4]Soares, J. M., Magalhães, R., Moreira, P. S., Sousa, A., Ganz, E., Sampaio, A.,& Sousa, N. (2016). A Hitchhiker's guide to functional magnetic resonance imaging. Frontiers in neuroscience, 10, 515.
