Neuro-imaging omvat een krachtig instrumentarium om de verschillende oorzaken van dementie te diagnosticeren, de neurobiologie ervan op te helderen, en de behandeling ervan te volgen. Magnetic resonance imaging (MRI) brengt volumeveranderingen in beeld bij neurodegeneratie en ontsteking, alsmede afwijkingen in functionele en structurele connectiviteit. Met arteriële spin labeling op MRI kan de regionale cerebrale bloedstroom worden gekwantificeerd, die karakteristiek is gewijzigd bij de ziekte van Alzheimer, diffuse Lewy-lichaampjesziekte en frontotemporale dementie. Positronemissietomografie maakt de bepaling van het regionale metabolisme mogelijk, met soortgelijke afwijkingen als de doorstroming, en de meting van β-amyloïde en abnormale tau-afzetting in de hersenen, alsmede regionale ontsteking. Deze instrumenten maken de kwantificering in vivo mogelijk van de meeste pathologische kenmerken die bij dementie veroorzakende stoornissen worden waargenomen. Belangrijk is dat deze instrumenten longitudinale studie van deze afwijkingen mogelijk maken, waarbij bijvoorbeeld is gebleken dat de afzetting van β-amyloïd in de hersenen het begin van dementie tientallen jaren kan voorafgaan. Er is dus een therapeutisch venster geopend en de doeltreffendheid van immunotherapieën gericht op het verwijderen van β-amyloïde uit de hersenen van asymptomatische personen wordt momenteel getest. Tau- en ontstekingsbeeldvorming, die nog in de kinderschoenen staat, moet in combinatie met genomica krachtige inzichten verschaffen in deze aandoeningen en de behandeling ervan vergemakkelijken.