Moderne Bildgebungsverfahren wie Magnetresonanztomographie(MRT)-basierte strukturelle und funktionelle Bildgebung und nichtinvasive Stimulationsverfahren, wie die transkranielle Magnetsimulation (TMS), werden zunehmend in der neurowissenschaftlichen Untersuchung neurologischer Erkrankungen, wie z. B. dem Schlaganfall, Tinnitus oder Bewegungsstörungen, eingesetzt. Dabei bieten diese Methoden, besonders in Kombination, nicht nur die Möglichkeit, zum pathophysiologischen Verständnis der Erkrankungen beizutragen, sondern auch die Erholung von einer Erkrankung bzw. die Adaptation an die Erkrankungen darzustellen und vorherzusagen. Dabei ist für die Therapieplanung die Frage nach der Voraussage des Verlaufes der Erkrankung bzw. der Erholung davon ein zentraler Aspekt. Basierend auf diesem Wissen können erst patientenindividualisierte Therapiestrategien entwickelt werden. Neben Aussagen zu Pathophysiologie und Verlauf der Erkrankungen bieten diese Methoden weiter, v. a. in Kombination, neue, innovative Ansätze zur Abschätzung der Risiken neurochirurgischer Interventionen und deren Reduktion. Diese Aspekte werden im folgenden Übersichtsartikel beispielhaft an den Folgen und der Erholung nach einem Schlaganfall und an Interventionen an Hirntumoren diskutiert. Dabei ist der Fokus auf die Kombination von struktureller und funktioneller MRT-Bildgebung mit nichtinvasiver Hirnstimulation mittels TMS gelegt