علوم اعصاب محاسباتی
توجه دیداری، یکی از محصولات شناختی مغز است که شامل فرایندهای متعددی است جهت انتخاب سریع و بهینه ی اطلاعات دیداری مرتبط و فیلترینگ و حذف اطلاعات نامرتبط در یک صحنه دیداری. در واقع، مغز انسان در هر لحظه با مقدار بی شماری اطلاعات ورودی حسی روبروست و تبعا این حجم از اطلاعات بدون وجود فیلترهای مناسب، به سرریزی اطلاعات و عدم توانایی مغز در انجام وظایف شناختی خواهد انجامید. بنابر این، جهت جلوگیری از سرریز شدن اطلاعات و تسریع پردازش آن، مغز دارای دو مکانیزم اساسی جهت کنترل و فیلترینگ اطلاعات دیداری است. مکانیزم های کنترل بالا به پائین و پائین به بالا که توسط ارتباطات وسیع الکتروشیمیایی انجام میپذیرند، به انجام و اجرای دقیق فرایند توجه کمک می رسانند.
تصویربرداری عصبی
توموگرافی انتشار پوزیترون (PET) و توموگرافی انتشارات پوزیترون مغز، به سنجش میزان انتشار مواد شیمیایی دارای متابولیسم فعال رادیواکتیوی که در جریان خون تزریق شده‌است، می‌پردازد. داده‌های انتشار یافته برای تولید تصاویر دو -یا سه- بُعدی از توزیع مواد شیمیایی در مغز، به صورت کامپیوتری پردازش می‌شوند. رادیوایزوتوپ‌های انتشار پوزیترون با استفاده از یک سیکلوترون تولید می‌شوند و مواد شیمیایی با این اتم‌های رادیواکتیو برچسب گذاری می‌شوند. ترکیب برچسب گذاری شده، به نام "رادیوتراپی"، به داخل جریان خون تزریق می‌شود و سرانجام راه خود را به مغز می‌رساند. سنسورهای اسکنر PET فعالیت رادیواکتیویته را به عنوان انباشته‌هایی ترکیبی در مناطق مختلف مغز تشخیص می‌دهند.کامپیوتر از داده‌های جمع‌آوری شده توسط حسگرها برای ایجاد تصاویر رنگی ۲- و ۳ بعدی استفاده می‌کند که نشان دهنده محل عمل این ترکیب در مغز است. . به خصوص مجموعه ای گسترده از لیگاندهای برای نشان دادن جنبه‌های مختلف فعالیت انتقال دهنده عصبی، ضمن استفاده از ردیاب PET که فرم نشاندار شده از گلوکز است، مفید است. (نگاه کنید به Fludeoxyglucose (18F) (FDG)). بزرگترین مزیت اسکن PET این است که ترکیبات مختلف می‌توانند جریان خون و اکسیژن و متابولیسم گلوکز را حین کار در بافت‌های مغز نشان دهند. این اندازه‌گیری‌ها نشان دهنده فعالیت مغز در مناطق مختلف آن بوده، و امکان آشنایی بیشتر با نحوه عملکرد مغز را فرآهم می‌آورد. اسکن‌های PET، هنگامی که برای اولین بار ارائه شدند، از لحاظ رزولوشن و سرعت تکمیل (بازهٔ به کوچکی تنها ۳۰ ثانیه)، بسیار برتر از سایر روش‌های تصویربرداری متابولیک بودند. وضوح بهبود یافته، امکان مطالعه بهتر منطقه مغزی فعال شده توسط یک کار خاص را فراهم می‌ساخت. بزرگترین نقص اسکن PET این است که به علت از بین رفتن سریع ماده رادیواکتیویته، تنها امکان نظارت بر فعالیت‌های کوتاه مدت وجود دارد. قبل از اینکه تکنولوژی fMRI به صورت آنلاین وارد شود، اسکن PET، روش ترجیحی تصویربرداری مغزی کارکردی (به جای ساختاری) بوده، همچنان نیز در علوم اعصاب نقش بزرگی دارد. از اسکن PET در تشخیص بیماری‌های مغزی نیز استفاده می‌شود، بیشتر به این خاطر که تومورهای مغزی، سکته مغزی و بیماری‌های آسیب زننده به نورون، که سبب زوال عقل می‌شوند (مانند بیماری آلزایمر)، باعث تغییرات زیادی در متابولیسم مغز می‌شوند که به نوبهٔ خود باعث ایجاد تغییرات قابل تشخیص در PET می‌شوند. احتمالاً PET بیشتر در موارد ابتدایی برخی عارضه‌های مغزی (که از موارد قدیمی و شایع آن می‌توان به بیماری آلزایمر و بیماری Pick نام برد) مفید است، که آسیب اولیه آن‌ها بسیار پراکنده بوده و باعث کاهش بسیار زیادی در حجم مغز و ساختار ناخالص آن می‌شود، بگونه ای که باعث ایجاد تغییر قابل توجه در تصاویر CT و MRI استاندارد گشته، بگونه ای که به‌طور طبیعی قابل تفکیک نسبت به حالت "طبیعی و نرمال" آتروفی قشرمغز باشد، که با پیری (در بسیاری، اما نه همه) افراد صورت پذیرفته، و الزاماً به ضایعه مغزی بالینی نمی‌انجامد.