Smegenų vaizdavimas yra vienas ryškiausių medicinos ir mokslo pasiekimų istorijoje. Jo pasekmės yra plačiai paplitusios, o panaudojimas – nesuskaičiuojamas. Gebėjimas matyti smegenų struktūrą ir funkcijas amžiams pakeitė medicinos veidą.
Nuo tada, kai 1918 m. Walteris Dandy atrado neurovaizdavimą, neurovizualinis tyrimas nuėjo ilgą kelią. Pirmieji smegenų vaizdai buvo paimti taikant procedūrą, vadinamą ventrikulografija. Norėdami gauti tikslesnius rentgeno vaizdus, gydytojai išgręžė skyles paciento kaukolėje ir suleido oro į šoninius smegenų skilvelius. Ši procedūra, nors ir tiksli, buvo nepaprastai rizikinga ir invazinė. Per XX ir XXI amžių buvo kuriami įvairūs, mažiau invaziniai ir tikslesni smegenų vaizdavimo metodai.
Anksti buvo sukurta ir elektroencefalografija, smegenų veiklos elektrinio judėjimo matavimo procesas. Šiuo metodu gydytojai prijungia elektrodus prie paciento galvos odos, kad galėtų nuskaityti elektrinį aktyvumą smegenyse. Nors elektroencefalografija (EEG) buvo ir vis dar yra veiksmingas smegenų veiklos matavimo būdas, kompiuteriai pakeitė pasaulio smegenų vaizdavimo patirtį. Aštuntajame dešimtmetyje pradėjus taikyti kompiuterinę ašinę tomografiją (CAT arba CT skenavimą), gydytojai galėjo naudoti kompiuterinę rentgeno technologiją, kad gautų tikslesnius, trimačius smegenų vaizdus. Gydytojai pirmą kartą galėjo pamatyti išsamius smegenų skersinius pjūvius.
Pozitronų emisijos tomografija (PET) ir vieno fotono emisijos kompiuterinė tomografija (SPECT) priklauso nuo radioaktyviųjų atsekamųjų medžiagų suleidimo į kraują. Šie žymekliai patenka į smegenis, o skaitytuvas stebi, kur smegenyse susikaupia atsekamosios medžiagos. Gydytojai gali naudoti šiuos vaizdus, kad nustatytų, ar yra kokių nors defektų įvairiose smegenų dalyse.
Magnetinio rezonanso tomografija (MRT) naudoja magnetinius laukus ir radijo bangas, o ne radioaktyvias medžiagas, kad sukurtų smegenų vaizdus. Smegenyse esantys protonai reaguoja į šiuos dirgiklius, gamindami signalus, kurie gali būti naudojami smegenų žemėlapiui sukurti. MRT gali ne tik puikiai parodyti smegenų struktūrą, bet ir atskleisti, kaip veikia smegenys. Funkcinis MRT (fMRT) kartu su PET ir SPECT skenavimu turi daug įtakos diagnozuojant ir gydant daugybę ligų ir sutrikimų.
Nuo pat pradžių smegenų vaizdavimas leido lengviau diagnozuoti daugybę neurologinių sutrikimų, įskaitant depresiją, šizofreniją ir bipolinį sutrikimą. Smegenų vaizdavimas taip pat gali tiksliai nustatyti insulto ir demencijos simptomus prieš jiems pasireiškiant. Smegenų vaizdavimas ne tik padeda diagnozuoti neurologinius sutrikimus, bet ir leidžia stebėti smegenų reakciją į pašalinius dirgiklius, todėl padeda kurti šiuos sutrikimus koreguojančius vaistus.