La risonanza magnetica funzionale (fMRI) e l'etichettatura degli spin arteriosi (ASL) si basano sulle proprietà paramagnetiche dell'emoglobina ossigenata e deossigenata per vedere le immagini del cambiamento del flusso sanguigno nel cervello associato all'attività neurale. Ciò consente di generare immagini che riflettono quali strutture cerebrali sono attivate (e come) durante l'esecuzione di diversi compiti o allo stato di riposo. Secondo l'ipotesi dell'ossigenazione, i cambiamenti nel consumo dell'ossigeno nel flusso sanguigno cerebrale regionale durante l'attività cognitiva o comportamentale possono essere associati a regioni neuronali, in quanto direttamente correlati ai compiti cognitivi o comportamentali a cui partecipano.