Mesin fMRI, atau mesin Pencitraan Resonansi Magnetik Fungsional, adalah perangkat yang mengambil gambar aktivitas otak secara real-time saat seseorang melakukan suatu tindakan. Tindakannya bisa sesederhana mengetuk kaki atau melihat gambar. Mesin fMRI mampu mengambil perubahan yang sangat kecil dalam aliran darah dan juga dapat digunakan saat mencatat gerakan saraf melalui sumsum tulang belakang. Prosedur ini relatif non-invasif dan tidak menggunakan radiasi. Itu menciptakan medan magnet yang kuat dan orang-orang dengan alat pacu jantung, implan telinga dan kumparan logam tertentu di dalam pembuluh darah tidak dapat menjalani pencitraan resonansi magnetik.
Subyek diminta untuk berbaring di tempat tidur sempit dan sedikit menahan diri untuk mencegah gerakan apa pun. Hal ini sangat penting ketika pencitraan orang dengan beberapa bentuk psikosis serta anak-anak kecil. Jam tangan, jepit rambut, cincin, dan benda logam lainnya dilepas dan subjek kemudian perlahan-lahan dimasukkan ke dalam ruang melingkar yang sempit di dalam mesin fMRI. Beberapa orang melaporkan perasaan klaustrofobia ringan tetapi mereka terus berkomunikasi dengan teknisi pencitraan melalui sistem interkom dua arah yang kecil. Prosesnya bisa memakan waktu mulai dari 15 menit hingga satu jam.
Begitu berada di dalam mesin fMRI, subjek mungkin diminta untuk mendengarkan suara tertentu, melakukan tugas dan aktivitas kognitif seperti mengingat peristiwa masa lalu atau melakukan tugas mental yang memerlukan beberapa penalaran. Mesin tersebut kemudian dapat memetakan respons otak terhadap tugas-tugas ini. Berbeda dengan Electroencephalogram (EEG), yang merupakan teknik yang mempelajari dan mengukur arus listrik di dalam otak, mesin fMRI mampu merekam aktivitas dari semua wilayah otak. Gambar memiliki resolusi tinggi dan dapat setepat 1 mm. Hasil pemindaian banyak digunakan sebagai alat pemetaan dan analisis otak dalam komunitas ilmu kognitif.
Pemindaian Magnetic Resonance Imaging (MRI) mengambil gambar struktur tubuh, sedangkan pemindaian fMRI biasanya menggambarkan aktivitas dan fungsi metabolisme. Fungsi metabolisme mengacu pada semua proses yang diperlukan untuk menjaga organisme tetap hidup, seperti mengubah makanan menjadi energi. Mesin fMRI menciptakan gambar yang benar-benar dapat melihat aktivitas metabolisme di dalam struktur tubuh. Perangkat ini bukannya tanpa kontroversi karena terkadang dapat menghasilkan hasil positif palsu. Ini terjadi ketika hasil pemindaian menghasilkan hasil “positif” padahal sebenarnya yang terjadi adalah kebalikannya.