认知神经科学是研究负责人类认知的神经生物学基础的学科，旨在揭示人类心理过程中的隐藏神经回路。这包括学习、对事物和事件的认知以及注意力的研究。认知神经科学研究人员的重点是了解负责听觉功能、音乐处理和情绪表达的大脑机制（Mataró，2017）。
认知神经科学还致力于理解能够产生预测过程的神经机制及其对感知的影响。它研究形成的预测如何影响我们对环境的理解。这项研究还包括解决算术问题时使用的计算策略，以及数学爱好者在进行数值分析时面临的困难程度。
神经心理学是神经科学研究成果的临床应用。它研究脑部疾病或脑损伤如何导致认知功能和人类行为的缺陷。该领域的另一个研究重点是分析老龄化及退行性疾病导致的认知能力变化，以及脑部致命损伤后的大脑重组机制（Mataró，2017）。它研究如何通过非侵入性刺激技术改善轻度认知缺陷患者的认知功能。神经科学研究的一部分还包括研究脑血管疾病和神经保护干预措施对神经生物学机制（如认知训练和体育锻炼）的影响。
其他研究领域关注正常体重与肥胖（超重）人群中枢神经系统功能差异，以及严重精神障碍与物质使用障碍的共存情况。同时还会分析非语言学习障碍和阅读障碍等学习障碍。
神经科学家使用的一些技术包括基因研究、认知测试和神经影像技术，如磁共振成像。
神经影像是指那些在不进行脑部手术、皮肤切割或任何内体接触的情况下产生大脑图像的技术（Jnguyen，2012）。
神经影像技术让医生和神经科学家能够在不进行脑部手术的情况下清晰查看大脑中的活动和问题（Demitri，2016）。全球医疗设施使用着五种以上安全的神经影像技术，但最常见的是三种：功能性磁共振成像（fMRI）、计算机断层扫描（CT）和正电子发射断层扫描（PET）（Jnguyen，2012）。其他技术还包括脑电图（EEG）、脑磁图（MEG）和近红外光谱（NIRS）（Demitri，2016）。
功能性磁共振成像（fMRI）
功能性磁共振成像是通过分析大脑血液流动来测量大脑活动的技术。MRI扫描仪通过检测与神经活动相关的血液氧合和血流变化进行工作。因为当大脑工作时，活跃区域会消耗更多氧气（Demitri，2016）。
功能性MRI扫描仪使用强电磁铁在扫描仪内产生强磁场。这使得大脑中随机旋转的质子与磁场方向对齐。同时，质子在对齐时会继续旋转并表现出陀螺摆动行为。这种摆动的频率称为共振。
当质子处于强磁场中，并以特定共振频率接收能量时，它们会高效吸收能量。在MRI中，使用无线电波提供使质子运动所需的力（Jnguyen，2012）。
使用fMRI的优势在于它不涉及放射性，且未报告磁磁场和无线电波使用产生的副作用。此外，fMRI价格合理、无创、易于获取，并能提供出色的时空分辨率。
计算机断层扫描（CT）
计算机断层扫描是一种利用X射线生成身体内部图像的神经影像技术。它根据X射线的不同吸收率生成人类大脑图像。该技术已广泛用于医疗诊断，指导和监测脑部治疗。
计算机断层扫描使用不同角度的X射线生成人类大脑图像。
进行计算机断层扫描时，可移动X射线源会围绕被检测者头部旋转。探测器记录传输射线的强度，计算机同时组合可移动X射线机拍摄的快照并排列成三维横断面图像。这可用于医生和研究人员获取更多大脑信息（Jnguyen，2012）。
计算机断层扫描的优势在于其无痛、成本效益高且使用快速。它能够同时生成骨骼、组织和血管图像。然而，患者会因X射线的辐射暴露而面临癌症风险。
正电子发射断层扫描（PET）
正电子发射断层扫描使用通过血液流入大脑的放射性标记分子，这些分子被活跃的神经元摄取。当这些物质因放射性衰变时会释放正电子，这可以被探测器捕捉。PET通过研究大脑血流和代谢活动来呈现大脑生化过程的变化（Demitri，2016）。PET可用于判断大脑是否正常运作。
示踪剂是一种类似葡萄糖的物质，可被体内细胞活动分解，在其中标记放射性同位素。涉及的风险非常低，因为辐射量少，同位素可通过排尿轻松排出体外。
当示踪剂进入血液后，同位素会开始衰变，放射性逐渐减弱。在此过程中释放正电子，当其与电子碰撞时，正负电子相互湮灭产生伽马射线。产生的两个伽马射线向相反方向传播并离开患者身体。探测器设置在180度角可检测到这些射线并记录为重合事件。计算机随后确定伽马射线在被检测者大脑中的来源并生成三维图像。
作为附加优势，PET可以在观察解剖变化前检测身体系统的其他疾病。此外，受检者移动不会影响输出质量，尽管图像在某些情况下可能不够清晰。但辐射使用可能对受检者健康造成伤害。
这些是神经科学家在神经影像学中使用的一些流行技术，它们各自都有优缺点。然而，它们都被用于阿尔茨海默病、痴呆和帕金森病等神经疾病的治疗。
阿尔茨海默病
研究发现阿尔茨海默病是痴呆症的主要原因，已证实其导致约50%的已确认痴呆病例。因为记忆丧失是受影响患者最常见的症状（EssayEmpire，2017）。
阿尔茨海默病是一种渐进性和退行性疾病，会导致个体认知能力的随机衰退。其特征是神经元和突触的丧失。通常会导致人类大脑中出现斑块和缠结（β-淀粉样蛋白和tau蛋白聚集）（Bussey，2015）。
德国医生和神经病理学家阿洛伊斯·阿尔茨海默首次发现了大脑中的斑块和缠结。1907年，他在对一名死于痴呆症的女性进行尸检时，发现了神经纤维缠结和神经炎性斑块形式的组织病理学改变。
该疾病的另一个特征是情感领域功能的变化；患者倾向于在判断和推理上出现偏差。此外，患者可能在语言功能、构建能力方面出现缺陷。
痴呆
痴呆是人类大脑认知功能逐渐且持续恶化的现象。它影响个体的智力能力及行为模式。可能影响个体在特定日常活动中的表现，如家务、驾驶、参加社交活动、记录日常销售等。个体的性格和情感变化也可见（CNADC，2017）。
与普遍认知不同，痴呆并非衰老特有现象，而是由影响大脑的疾病所致。痴呆的影响涵盖心智和行为模式的各个方面，包括语言能力、专注能力、视觉感知、性情、记忆力、判断力、社交互动等。
然而，痴呆不应被视为单一疾病，它是表明大脑多疾病或损伤的多种症状和体征的组合（CNADC，2017）。
帕金森病
帕金森病是由神经系统退化引起的疾病，主要影响运动系统（NINDS，2016）。其症状缓慢显现，包括四肢震颤、行走困难和动作迟缓。伴随出现思维和行为问题，抑郁和焦虑在帕金森患者中也普遍存在。此外，患者还可能出现睡眠障碍、感觉问题和情绪问题（Sveinbjornsdottir，2016）。
帕金森病的病因与遗传和环境因素都相关。在家族中有发病史的情况下特别容易代际传递。当个体暴露于某些杀虫剂或脑部受伤时，也可能患帕金森病。然而，吸烟或饮用咖啡似乎不会影响患病概率（Kalia & Lang，2015）。
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