Die kurzen Schaltzeiten des Kopfgradienten-Systems erlauben es, alle 2 Sekunden ein dreidimensionales Bild des gesamten menschlichen Gehirns mit einer isotropen Auflösung von 2 mm aufzunehmen. Die dabei möglichen kurzen Echozeiten von 25 ms reduzieren Suszeptibilitäts-Artefakte so weit, dass auch die Aktivierung in schwierigen Hirnarealen, wie dem ventralen Striatum, messbar wird. Derartige Messungen werden z.B. im Rahmen des BNIC-Projekts P12 "Multimodal Imaging of Dopamine-Glutamate Interaction during Reward Processing in Schizophrenics and Healthy Controls", einer Kooperation mit der Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie der Charité, Campus Mitte, durchgeführt.

Der BOLD-Effekt (Blood Oxygenation Level Dependence), auf dem die meisten fMRI-Messungen beruhen, führt zu einer Änderung des MR-Signals, sobald ein Gehirnareal aktiviert wird. Dieser Zusammenhang ist aber recht komplex und bisher nur in seinen Grundsätzen verstanden. Die Ergebnisse der Neurowissenschaft der letzten fünf Jahre haben gezeigt, dass weitere Messmethoden eingesetzt werden müssen, um das Zusammenspiel der verschiedenen Einzelbeiträge zum BOLD-Effekt zu analysieren. Mit solchen Daten hofft man, ein mathematisches Modell des BOLD-Effekts aufstellen zu können, das dann zu einem tieferen Verständnis der neurologischen Zusammenhänge führt.
NIRS ist wie fMRI eine nichtinvasive Messmethode. Sie nutzt die optischen Eigenschaften im nahen Infrarot-Spektralbereich des oxygenierten und deoxygenierten Bluts, um Gehirnaktivierung zu detektieren.
Die im Fachbereich 8.3 "Biomedizinische Optik" der PTB entwickelte zeitaufgelöste NIRS-Messmethode wurde apparativ an die Randbedingungen durch den MR-Tomographen angepasst und kann nun gleichzeitig mit einer fMRI-Messung eingesetzt werden. Einen Beispieldatensatz bei einem visuell stimulierten Probanden zeigt Abb. 3.