Aivojen kuvantaminen on yksi historian merkittävimmistä lääketieteellisistä ja tieteellisistä kehityksistä. Sen vaikutukset ovat laaja -alaisia ja käyttötarkoituksia lukemattomia. Kyky nähdä aivojen rakenne ja toiminta on muuttanut lääketieteen kasvot ikuisesti.
Neurokuvat ovat edenneet pitkälle sen jälkeen, kun Walter Dandy löysi ne vuonna 1918. Ensimmäiset aivokuvat otettiin ventrikulografia -nimisellä menetelmällä. Lääkärit porasivat reikiä potilaan kalloon ja ruiskuttivat ilmaa aivojen sivukammioihin tarkempien röntgenkuvien saamiseksi. Tämä menettely, vaikkakin tarkka, oli erittäin riskialtista ja invasiivista. Koko 20. ja 21. vuosisadan ajan on kehitetty erilaisia, vähemmän invasiivisia ja tarkempia aivojen kuvantamismenetelmiä.
Elektroenkefalografia, prosessi, jolla mitataan aivotoiminnan sähköistä liikettä, kehitettiin myös varhain. Tässä menetelmässä lääkärit yhdistävät elektrodeja potilaan päänahkaan aivojen sähköisen toiminnan lukemiseksi. Vaikka elektroenkefalografia (EEG) oli ja on edelleen tehokas tapa mitata aivotoimintaa, tietokoneet mullistivat tavan, jolla maailma koki aivojen kuvantamisen. 1970-luvulla tietokoneistetun aksiaalisen tomografian (CAT- tai CT-skannaus) käyttöönotto antoi lääkäreille mahdollisuuden käyttää tietokoneavusteista röntgentekniikkaa tarkempien kolmiulotteisten kuvien saamiseksi aivoista. Lääkärit pystyivät näkemään aivojen yksityiskohtaiset poikkileikkaukset ensimmäistä kertaa.
Positroniemissiotomografia (PET) ja yksittäinen fotoniemissiotietokone (SPECT) riippuvat molemmat radioaktiivisten merkkiaineiden injektiosta verenkiertoon. Nämä merkkiaineet tunkeutuvat aivoihin ja skanneri tarkkailee, missä merkkiaineet kerääntyvät aivoihin. Lääkärit voivat käyttää näitä kuvia määrittääkseen, onko aivojen eri osissa vikoja.
Magneettikuvaus (MRI) käyttää magneettikenttiä ja radioaaltoja radioaktiivisten materiaalien sijaan aivokuvien luomiseksi. Aivojen protonit reagoivat näihin ärsykkeisiin tuottamalla signaaleja, joita voidaan käyttää aivojen kartan luomiseen. Magneettikuvauksella ei ole vain varaa erinomainen näyttö aivojen rakenteesta, vaan se voi myös paljastaa aivojen toiminnan. Toiminnallisella magneettikuvauksella (fMRI) sekä PET- ja SPECT -skannauksilla on lukuisia vaikutuksia lukemattomien sairauksien ja häiriöiden diagnosointiin ja hoitoon.
Aivojen kuvantaminen on alusta lähtien tehnyt useiden neurologisten häiriöiden, kuten masennuksen, skitsofrenian ja kaksisuuntaisen mielialahäiriön, diagnoosin helpommaksi. Aivokuvantaminen voi myös tunnistaa aivohalvauksen ja dementian oireet ennen niiden esiintymistä. Aivojen kuvantaminen ei ainoastaan tue neurologisten häiriöiden diagnoosia, vaan koska se tekee mahdolliseksi havaita aivojen reaktion vieraisiin ärsykkeisiin, se on hyödyllinen lääkkeiden kehittämisessä näiden häiriöiden korjaamiseksi.