血氧水平依赖对比 :
1990年，日本科学家小川诚二及其同事从理论上验证了血氧水平依赖对比（BOLD）方法的可行性，并做了一系列实验，证明了在活体生物内的血氧变化可以被磁共振检测到。1992年，血氧水平依赖功能磁共振成像（BOLD fMRI）的开拓者邝健民及其同事第一次将此技术用于人类被试。
BOLD方法的发展得益于血液循环生理学家们的研究。在接受外界刺激后，大脑皮层相应部位的神经活动会发生改变，不同的刺激会引起大脑不同区域的激活改变，BOLD方法是利用神经细胞活动引起的局部脑血流中脱氧血红蛋白含量的改变来进行成像，间接检测出患者或被试大脑的神经活动。具体来说，大脑神经细胞活动是需要消耗葡萄糖和氧气的，这需要周边的毛细血管来进行供给。当大脑某区域神经细胞活动增强时，此区域的血流量会增多，供给的氧远远超出消耗的氧，因此血管里含氧的血红蛋白数量会增加，脱氧的血红蛋白数量会减少，使得这一活动区域在磁共振扫描中产生的信号会增强。那么在一段时间的扫描过程中，神经活动区域的图像信号变化就会与其他地方的不同。
1990年，小川诚二及其同事发文证明了由于血红蛋白在含氧和脱氧形式下具有不同的磁性，且这两种状态均可被MRI检测到。当在实验室进行各种心理和行为体验时，通过统计手段检测到特定脑功能区具有显著变化的BOLD，因而推断，这些脑区参与了这些心理和行为相关的功能。