宝宝今天4岁6个月19天。多年来，学者们一直设想多动症儿童可能存在着大脑结构的异常。人们很想知道这些儿童的脑部发生了什么，使得他们的大脑和正常儿童有差异，才产生了行为上的迥然不同？还有更多的学者想通过研究知道，药物对于多动症儿童的影响在于什么方面，和对一般儿童有什么不同？如果要回答上述问题，就必须使用一种特殊的直接探索儿童大脑的奥秘仪器，对他们的大脑进行深入研究。
近二十年来，随着正电子发射断层扫描(PET)、磁共振成像(MRI)、功能性磁共振成像(fMRI)等多种无创性脑研究技术的发展，人们开始能进一步深入、系统地揭示大脑结构与功能的特点、发展变化规律以及潜力开发等重要问题。特别特别是近十年来，功能磁共振(fMRI)的迅速发展为我们研究多动症儿童脑功能的异常提供了有力的武器。用功能磁共振研究脑功能多是让孩子完成特定的认知任务，同时观察其大脑的活动状态。当给予儿童的任务不同时，在表示脑部活动的图像上面显示的激活脑区也就不同，然后根据局部脑区的血流量变化情况来判断相应脑区的活动程度。结果表明，和正常儿童相比，多动症儿童的大脑结构的确存在着差别：多动症儿童大脑的前额叶、胼胝体体积减小，小脑后下蚓部的体积明显减小等。
研究发现，多动症儿童脑内局部脑血流异常。那些多动、冲动等行为症状越严重的孩子，其额叶和顶叶的血流灌注越少；纹状体区的灌注普遍降低。在执行相同的认知任务时，多动症儿童大脑特定脑区的活动情况也和正常儿童不同。例如，儿童在执行某一任务时要求其突然停止，此时，多动症儿童前额叶皮层后部，背外侧前额叶皮层，腹外侧前额叶皮层等部位的激活程度较正常儿童差；而在解决冲突问题时（此时需要对先对问题判断，然后作出反应），多动症儿童的前扣带回，背外侧前额叶皮层等部位的激活明显不足。
北京大学精神卫生研究所儿童研究室的王玉凤教授带领的研究小组研究在多动症儿童的脑功能研究方面还得出了很多有价值的结果。我们发现，让多动症儿童根据看到不同的字的提示，按不同的键作出反应，在完成难度大的任务时，前额叶、扣带回前部、基底节、小脑和右顶下小叶的激活程度均低下；完成难度小的任务时，前额叶功能低下，而基底节、小脑和右顶下小叶激活程度代偿性增强。
多动症儿童脑功能的异常还表现在对治疗药物的反应上。研究发现，在给多动症儿童服用利他林（目前治疗多动症最常用的药物）后，其基底节部位底血流量下降；有研究者在给多动症儿童和正常儿童服用利他林后，让他们做需要持续集中注意力的任务，并对这些儿童的脑纹状体区进行研究，发现利他林可以使多动症儿童纹状体的活动增强，而使正常儿童纹状体的活动减弱。这说明药物的治疗作用正是通过改变大脑的活动状态而实现的；药物对正常儿童和多动症儿童大脑的影响是不一致的。
这些研究结果都说明了，多动症儿童在完成特定的任务时，大脑的活动和正常儿童的确存在差异，也许正是这些差异，才会出现多动症的诸多症状。多动症症状的出现存在着神经生物学基础。综上所述，脑功能成像对于我们从整体角度理解多动症儿童的神经生物学基础，以及探讨和发现多动症的病因和发病机理将提供极大的帮助。