Электрофизиологические характеристики сетей мозга в состоянии покоя у человека

Исследования с применением функциональной нейровизуализации и электрофизиологических методов выявили динамический базовый уровень собственной активности мозга (не вызванной стимулами или выполнением задачи) в состоянии покоя при бодрствовании. Этот базовый уровень характеризуется медленными (<0,1 Гц) колебаниями сигналов функциональной визуализации, топографически организованными в отдельные мозговые сети, а также значительно более быстрыми (1–80 Гц) электрическими осцилляциями. Для изучения взаимосвязи между гемодинамическими и электрическими осцилляциями мы использовали полностью основанный на данных подход, объединяющий информацию, полученную при одновременной электроэнцефалографии (ЭЭГ) и функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ). С помощью анализа независимых компонент данных фМРТ мы идентифицировали шесть широко распределённых сетей мозга в состоянии покоя. Колебания сигнала, зависящие от уровня насыщения крови кислородом и связанные с каждой сетью, коррелировали с вариациями мощности ЭЭГ в дельта-, тета-, альфа-, бета- и гамма-ритмах. Каждая функциональная сеть характеризовалась специфической электрофизиологической сигнатурой, включавшей сочетание различных мозговых ритмов. Кроме того, совместный анализ ЭЭГ/фМРТ позволил более детально физиологически дифференцировать сети мозга в состоянии покоя у человека. Этот результат впервые у человека подтверждает объединение нескольких мозговых ритмов в крупномасштабных сетях мозга, как предполагалось в биофизических исследованиях.