Bildgebende Verfahren sind Methoden mit denen hirnanatomische Strukturen mit
Hilfe von Messwerten rekonstruiert und dreidimensional visualisiert werden.
Die Grundlage für kognitive Prozesse sind Veränderungen in der Hirnaktivität,
die sich auf neuronale Aktivitäten zurückführen lassen. Damit
verbunden sind in den entsprechenden Arealen erhöhte Hirndurchblutung sowie
vermehrte Stoffwechselaktivität. Diese Faktoren lassen sich lokalisieren,
messen und darstellen.
Entscheidend bei der visuellen Umsetzung ist das Lambert-Beer Gesetz. Es besagt,
dass jedes Gewebe mit der Änderung des funktionalen Zustandes auch seine
optischen Eigenschaften ändert. Wenn Lichtquanten auf Gewebe treffen, werden
sie je nach Durchblutung und Stoffwechselzustand, verschieden stark reflektiert
oder absorbiert. Die photographische Erfassung wird somit möglich.
Zu den gängigen Methoden der Neurowissenschaft gehört beispielsweise
die Positronenemissionstomographie (PET). Neuronen, die elektrische Impulse
senden, benötigen zum Beispiel mehr Zucker und Sauerstoff. Diese Stoffe
werden radioaktiv markiert und injiziert. Nach einer chemischen Reaktion kann
mit Hilfe von Detektoren ein Bild konstruiert werden, das zeigt wo im Gehirn
ein erhöhter Verbrauch der Stoffe zu verzeichnen ist.