La neuroimagen comprende un potente conjunto de instrumentos para diagnosticar las diferentes causas de demencia, aclarar su neurobiología y controlar su tratamiento. La resonancia magnética (RM) muestra los cambios de volumen con la neurodegeneración y la inflamación, así como las anomalías en la conectividad funcional y estructural. El marcaje arterial por resonancia magnética permite cuantificar el flujo sanguíneo cerebral regional, característicamente alterado en la enfermedad de Alzheimer, la enfermedad difusa de los cuerpos de Lewy y las demencias frontotemporales. La tomografía por emisión de positrones permite determinar el metabolismo regional, con anomalías similares a las del flujo, y medir el depósito de β-amiloide y tau anormal en el cerebro, así como la inflamación regional. Estos instrumentos permiten la cuantificación in vivo de la mayoría de las características patológicas observadas en los trastornos que causan demencia. Y lo que es más importante, permiten el estudio longitudinal de estas anomalías, habiendo revelado, por ejemplo, que el depósito de β-amiloide en el cerebro puede preceder en décadas la aparición de la demencia. Así, se ha abierto una ventana terapéutica y actualmente se está probando la eficacia de las inmunoterapias dirigidas a eliminar el β-amiloide del cerebro de individuos asintomáticos. Las imágenes de la tau y la inflamación, aún en su fase inicial, combinadas con la genómica, deberían proporcionar una poderosa visión de estos trastornos y facilitar su tratamiento.