正電子發射斷層掃描

正電子發射斷層掃描是一種為活體大腦「正在做什麼」拍照的方法，而不只是看它「長什麼樣」。掃描前，會給受檢者注射極微量、對人體無害的特製示蹤劑——通常是葡萄糖之類常見物質，並給它貼上帶有微弱放射性的標記。大腦會把這種示蹤劑吸引到最繁忙的地方，或某種特定目標所在的地方，而一台環形掃描儀則負責觀察示蹤劑在哪裡聚集。最終得到一張彩色地圖，顯示哪些區域最活躍、或哪種化學物質最多，就像從高空俯瞰夜晚的城市，點點燈火各自發亮。

其背後的關鍵是正電子發射。放射性標記會衰變並放出一個正電子——可以看作電子的鏡像孿生體——它幾乎立刻撞上一個普通電子，兩者湮滅，化作兩束能量沿著恰好相反的方向飛出。掃描儀上的探測器在同一瞬間接住這兩束能量，並在它們之間畫出一條直線；那麼示蹤劑一定就在這條線上的某處。把數以百萬計的這樣的直線疊加起來，電腦便能重建出一幅三維影像。根據所用示蹤劑的不同，正電子發射斷層掃描可以繪製大腦的能量消耗（代謝）、血流，或多巴胺等信使化學物質的對接位點（受體）——正因如此，它在研究阿茲海默症、帕金森氏症和成癮等疾病時備受重視。