功能磁共振成像（BOLD信号）

功能磁共振成像（fMRI）是一种为活体大脑拍摄“影片”的方法，可以在人思考、观看或活动时记录整个大脑的情况，而且不需要手术，也不用打针。它并不直接拍下大脑的电信号，而是去观察血液。它所依赖的关键技巧叫作BOLD信号，是“血氧水平依赖信号”的缩写：这是一种巧妙的测量手段，能够告诉我们大脑中的血液在何时、何处携带了更多或更少的氧气。

它能起作用，靠的是这样一连串线索。当某一小块脑区开始忙碌时，那里活跃的细胞会消耗氧气；几秒钟之内，身体会过度补偿，向这个地方涌入大量富含氧气的新鲜血液——其数量远远超过细胞实际消耗的。缺氧的血液和富氧的血液在磁性上并不相同（血液中的铁会因是否携带氧气而表现不同），而巨大的磁共振磁体能够感知到这种差异。于是，某处富氧血液的局部增多会让那里的信号变亮，扫描仪便把这些亮点绘制到整个大脑上。因此，神经活动是被推断出来的，而不是被直接测量到的——fMRI看到的是神经元放电所引起的血流“回声”，而不是放电本身。

这条间接的路径既给了fMRI它的长处，也带来了它的局限。由于它能一次覆盖整个大脑，并能把活跃区域定位到几毫米的范围内，它已成为回答“某项任务发生在大脑哪个部位”这一问题的主力工具。但血液的反应很迟缓，比真正的神经活动滞后好几秒，因此fMRI不擅长追踪大脑那种以毫秒为单位的快速时序。解读它那些色彩斑斓的图像也需要谨慎：一个亮点说明的是血流发生了变化，而这只是科学家真正想了解的神经活动的一种替代指标。