然而，大約在20年前，一種被稱(chēng)之為功能核磁共振成像的技術(shù)得到發(fā)展，它利用氧使得腦部區域的圖像突顯出來(lái)，從而可推斷出有神經(jīng)元活動(dòng)，如思考。利用平面回波掃描成像(EPI)和功能核磁共振成像可清晰的分辨出含氧血集中在大腦運轉區，而去氧血位于大腦的低活躍區。

　　當用標準的核磁共振成像儀器或功能核磁共振成像儀器所產(chǎn)生的磁場(chǎng)覆蓋大腦時(shí)產(chǎn)生輕微的變化，從而為氫原子在不同的區域提供相應不同的磁場(chǎng)。這些不同的磁場(chǎng)強度使氫原子旋轉產(chǎn)生不同的速率，因此，當一個(gè)無(wú)線(xiàn)電波脈沖集中在頭部時(shí)，這些原子依賴(lài)所處的不同區域和特定的環(huán)境產(chǎn)生不同的反應。環(huán)繞在頭部的磁線(xiàn)圈可檢測到那些吸收了無(wú)線(xiàn)電能量隨后又釋放這些能量的原子，得到的信號或“回波”被用來(lái)生成大腦圖像。

　　當利用平面回波掃描成像時(shí)，單一的無(wú)線(xiàn)電波脈沖用來(lái)激發(fā)氫原了，在這些原子平靜下來(lái)之前，磁場(chǎng)多次快速的翻轉，可引起50到100的回波。這些多重的回波形成高分辨率大腦圖像。

　　2002年，范伯格提出依次用兩個(gè)脈沖，在相同的時(shí)間里獲得兩倍的圖像數據。這就是所謂的同步再聚焦（SIR）平面回波掃描成像，這一技術(shù)被證實(shí)在功能核磁共振成像和神經(jīng)元軸突因子足跡3D成像中非常有效，然而這次改進(jìn)在提高掃描速度仍有局限，因為這樣會(huì )使信號產(chǎn)生衰減并且圖像分辨率也會(huì )下降。