La ricerca biologica dell'encefalo coinvolge molti livelli, da quello molecolare, a quello cellulare (neuronale), dal livello di sistemi neurali relativamente piccoli, a quelli maggiori come le colonne corticali (che mediano la percezione visiva), fino ai grandi sistemi come la corteccia cerebrale e dal cervelletto al livello elevato del sistema nervoso nella sua totalità.
Il Neuroimaging funzionale (Functional Neuroimaging) è l’utilizzo della tecnologia del neuroimaging per misurare e visualizzare le funzioni dell’encefalo, per comprendere, analizzare e studiare la relazione tra l’attività in una determinate area cerebrale e specifiche funzioni cerebrali.
È uno strumento di primaria importanza nelle neuroscienze cognitive e in neuropsicologia. Oltre alle classiche applicazioni di ricerca sperimentale sui processi neurocognitivi, le tecniche di neuroimaging funzionale stanno acquisendo una sempre maggiore importanza nella clinica e nella diagnostica neurologica, per lo studio delle alterazioni encefaliche in seguito a patologie traumatiche, oncologiche, vascolari e neurodegenerative.
I geroglifici con i quali gli antichi egizi rappresentavano la parola cervello (/'yś/ in lingua egizia) sono apparsi per la prima volta nel papiro del XVII secolo a.C. denominato "Papiro chirurgico Edwin Smith". Nel quale vi erano descritti i sintomi, la prognosi e le cure di due persone ferite alla testa. Questo documento è il primo documento che si conosca che faccia riferimento alla parola cervello. Eric Kandel et. al. (1999) Fondamenti delle neuroscienze e del comportamento, pp.2