動作障礙疾病(Movement disorders)可分為hypokinetic和hyperkinetic disorders兩大類，其中的帕金森病(Parkinson's disease)，更是老年人口中第二常見的神經退化疾病。在目前人口結構逐漸老化的情況下，這類疾病，對於國民健康愈社會經濟等影響，也越來越明顯。不過要早期與正確診斷這一類疾病，相當不容易；目前仍多倚賴臨床表徵與醫師的經驗，缺少準確性高的客觀檢查。而神經影像學，特別是分子影像，則對臨床診斷，提供了相當大的幫助。因為分子影像，可以直接偵測不同神經傳導系統的變化，讓臨床醫師知道某一特定徑路、蛋白質、或神經細胞的改變。如帕金森病的多巴胺徑路，就有多種tracer，如偵測多巴胺轉運體(dopamine transporter, DAT)的99mTc-TRODAT-1，123I-FP-CIT；標定多巴胺合成酵素(dopa decarboxylase) 的18F-DOPA，以及標記負責多巴胺儲存的第二型囊泡單胺轉運體(vesicle monoamine transporter type II, VMAT2)的18F-DTBZ等，大大的增加了診斷的正確度。
　　除此之外，分子影像也可以用於監測疾病的進程與治療效果。由於臨床症狀會被藥物所掩蓋，因此根據臨床嚴重度，並無法正確估計腦部退化的程度。而分子影像，便可實際與客觀的顯示出腦部功能的變化，所以分子影像對於神經保護療法的研發，是非常重要的評量工具。新的分子影像藥物的開發，也讓我們可以幾乎是直接看到"病理變化": 除了原有的類澱粉示蹤劑，如18F-flurbetapir(已應用於多種失智症的鑑別診斷上)，目前已有數種可以直接標定致病的tau蛋白質的核醫藥物，如THK-5351等。這些新藥，除了失智症外，對於鑑別診斷帕金森病與帕金森症候群，如progressive supranuclear palsy，也將帶來相當大的幫助。