Suite au développement des techniques de neuroimagerie, plusieurs tentatives ont été faites dans le domaine pour explorer les différences structurelles et fonctionnelles du cerveau entre les coureurs d'endurance et les témoins sains (HC). Par exemple, en comparant un groupe de jeunes athlètes d'endurance (2 nageurs, 6 triathlètes, 4 marathoniens et un coureur cycliste) avec des athlètes d'endurance, une étude de morphométrie basée sur les voxels (VBM) a montré un volume de matière grise (GMV) plus élevé dans le gyrus frontal supérieur gauche et le gyrus parahippocampique gauche dans le groupe d'athlètes d'endurance (Schlaffke et al. 2014). Plus récemment, une étude d'IRM fonctionnelle au repos (IRMf) a fait état d'une connectivité fonctionnelle (FC) accrue du réseau frontopariétal avec les régions cérébrales du cortex frontal chez les jeunes athlètes ER par rapport aux HC (Raichlen et al. 2016). En utilisant l'imagerie de diffusion (DTI), une étude des régions d'intérêt (ROI) centrée sur les ganglions de la base a révélé une fraction d’anisotropie (FA) plus faible et un taux de diffusion moyen légèrement plus élevé dans le segment interne du globus pallidus chez les jeunes coureurs d'endurance par rapport aux HC (Chang et al. 2015).
À la connaissance des auteurs, aucune étude multimodale combinant ou fusionnant trois modalités d'IRM du cerveau n'a été réalisée pour explorer les différences structurelles et fonctionnelles du cerveau entre les coureurs d'endurance et les HC. L'exploitation des informations croisées entre les types de données lors d'analyses multimodales peut fournir de nombreuses informations sur les différences structurelles et fonctionnelles entre les deux groupes.