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기능적 자기 공명 영상(Functional magnetic resonance imaging) 또는 기능적 MRI ( fMRI )는 혈류와 관련된 변화를 감지하여 뇌 활동을 측정하는 기술이다. 이 기술은 뇌 혈류와 신경 세포의 활성화가 연관되어 있다는 사실, 즉 뇌 영역이 사용되면 그 영역으로 가는 혈류의 양도 증가한다는 사실에 기초한다.  

대부분의 fMRI는 Segi Ogawa가 발견 한 혈액 - 산소 준위 의존성(BOLD) 대비를 사용한다. 산소 준위 의존성(BOLD) 대비는 뇌 세포의 에너지 사용과 연관된 혈류의 변화를 영상화하여 인간 또는 다른 동물 의 뇌 또는 척수 에서 신경 활동의 위치를 파악하는 데 사용되는 특수한 뇌 및 신체 스캔이다. 1990 년대 초부터, fMRI는 뇌 지도화(brain mapp-ing) 연구를 지배하다시피 했다. 왜냐하면 fMRI를 이용하면 사람들이 촬영 및 수술을 받거나, 물질을 삼키거나, 또는 이온화된 방사능에 노출될 필요가 없었기 때문이다.

fMRI검사 결과는 다양한 원인으로 인해 자주 오류가 생긴다. 따라서, 근본적인 신호를 추출하기 위해 통계적 방법이 사용된다. 그 결과로 나오는 뇌의 활성화 정도는 뇌 또는 특정 영역에서의 색상으로 나타낼 수 있다. 이 기술은 뇌의 활동부위를 밀리미터 단위로 파악할 수 있지만, 또한 표준 기술을 사용하여 몇 초 내에 영상을 띄울 수 있다. 대조를 얻는 다른 방법은 동맥 회전 표지기술과 확산 MRI 이다. 후자의 절차는 BOLD fMRI 와 유사 하지만 뇌의 물 분자가 확산되는 정도에 따라 대비를 얻을 수 있다.

fMRI는 연구에서 사용되며, 가끔 임상 환경에서 사용된다. 또한 fMRI는 뇌파(EEG) 와 근적외선(NIRS) 과 같은 뇌 생리학의 다른 관찰방법들과 결합, 보완 될 수 있다 . 최근에 공간 해상도와 시간 해상도를 향상시키는 새로운 방법들이 연구되고 있으며, 이들은 BOLD 신호 보다 바이오 마커를 주로 사용한다. 일부 기업들은 fMRI 기술을 기반으로 한 거짓말 탐지기와 같은 상품을 개발했지만, fMRI는 아직 상용화를 위해 충분히 발전된 것으로 여겨지지 않는다.