medvisМедицинская визуализацияMedical Visualization1607-07632408-9516RDS-Media Ltd.10.24835/1607-0763-2020-1-68-84medvis-886Research ArticleГОЛОВАHEADВизуализация сетей покоя (resting state) фМРТ у пациентов с тяжелой черепно-мозговой травмойfMRI resting state networks visualization in patients with severe traumatic brain injuryhttps://orcid.org/0000-0003-4994-4187ШароваЕ. В.SharovaE. V.

доктор мед. наук, заведующая лабораторией  117485 Москва, ул. Бутлерова, д. 5А, Российская Федерация

Тел.: +7-499-972-85-59 (не менее 7 гудков)

Doct. of Sci. (Biol.), Head of the Laboratory of common and clinical neurophysiology Phone: +7-499-972-85-59 (rings at least 7)

5A Butlerova Str., Moscow 117485, Russian Federation

ESharova@nsi.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3739-6304КотовичЮ. В.KotovichJu. V.

магистрант кафедры медицинской физики 117485 Москва, ул. Бутлерова, д. 5А, Российская Федерация

115409 Москва, Каширское ш., 31, Российская Федерация

5A Butlerova Str., Moscow 117485, Russian Federation

 

31 Kashirskoe hwy, Moscow, 115409, Russian Federation

https://orcid.org/0000-0002-2624-077XDeza-AraujoYacila IsabelaDeza-AraujoYacila Isabela

 Dezernat 8, Dresden, 01062, Germany

https://orcid.org/0000-0001-9313-6350СмирновА. С.SmirnovA. S.

16, 4 Tverskaya-Yamskaya str., Moscow, 125047, Russian Federation

https://orcid.org/0000-0001-5754-9828АвронА. А.GavronA. A.

магистрант кафедры медицинской физики 117485 Москва, ул. Бутлерова, д. 5А, Российская Федерация

115409 Москва, Каширское ш., 31, Российская Федерация

5A Butlerova Str., Moscow 117485, Russian Federation

 

31 Kashirskoe hwy, Moscow, 115409, Russian Federation

https://orcid.org/0000-0002-3240-5585ФадееваЛ. М.FadeevaL. M.

16, 4 Tverskaya-Yamskaya str., Moscow, 125047, Russian Federation

https://orcid.org/0000-0002-1345-5237Челяпина-ПостниковаМ. В.Chelyapina-PostnikovaM. V.

5A Butlerova Str., Moscow 117485, Russian Federation

АлександроваЕ. В.AlexandrovaE. V.

канд. мед. наук, врач-невролог 125047 Москва, 4-я Тверская-Ямская, д.16, Российская Федерация

https://orcid.org/0000-0001-5327-314Х

16, 4 Tverskaya-Yamskaya str., Moscow, 125047, Russian Federation

https://orcid.org/0000-0002-0884-7455ЖаворонковаЛ. А.ZhavoronkovaL. A.

5A Butlerova Str., Moscow 117485, Russian Federation

https://orcid.org/0000-0003-1719-2304БолдыреваГ. Н.BoldyrevaG. N.

доктор биол. наук, профессор, главный научный сотрудник 

117485 Москва, ул. Бутлерова, д. 5А, Российская Федерация

5A Butlerova Str., Moscow 117485, Russian Federation

https://orcid.org/0000-0002-8353-6884ВерхлютовВ. М.VerkhlyutovV. M.

5A Butlerova Str., Moscow 117485, Russian Federation

https://orcid.org/0000-0002-0487-1183КорниенкоВ. Н.KornienkoV. N.

16, 4 Tverskaya-Yamskaya str., Moscow, 125047, Russian Federation

https://orcid.org/0000-0002-4480-0275ПронинИ. Н.ProninI. N.

Full Мember of the Russian Academy of Sciences, Doct. of Sci. (Med.), Professor, Head of Neuroradiology department, Deputy Director

16, 4 Tverskaya-Yamskaya str., Moscow, 125047, Russian Federation

ФГБУН Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАНРоссияInstitute of Higher Nervous Activity and Neurophysiology of RASRussian FederationФГБУН Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН; Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”РоссияInstitute of Higher Nervous Activity and Neurophysiology of RAS; National Research Nuclear University MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute)Russian FederationОтделение психиатрии и центр нейровизуализации Технического университета ДрезденаГерманияDepartment of Psychiatry and Neuroimaging Center, Technische Universitat DresdenGermanyФГАУ “Национальный медицинский исследовательский центр нейрохирургии имени академика Н.Н. Бурденко” Минздрава РоссииРоссияFederal State Autonomous Institution “N.N. Burdenko National Medical Research Center of Neurosurgery”of the Ministry of Health of the Russian FederationRussian Federation202030042020241Медицинская визуализация 2020№16884Copyright © Шарова Е.В., Котович Ю.В., Deza-Araujo Y., Смирнов А.С., Аврон А.А., Фадеева Л.М., Челяпина-Постникова М.В., Александрова Е.В., Жаворонкова Л.А., Болдырева Г.Н., Верхлютов В.М., Корниенко В.Н., Пронин И.Н., 20202020Шарова Е.В., Котович Ю.В., Deza-Araujo Y., Смирнов А.С., Аврон А.А., Фадеева Л.М., Челяпина-Постникова М.В., Александрова Е.В., Жаворонкова Л.А., Болдырева Г.Н., Верхлютов В.М., Корниенко В.Н., Пронин И.Н.Sharova E.V., Kotovich J.V., Deza-Araujo Y., Smirnov A.S., Gavron A.A., Fadeeva L.M., Chelyapina-Postnikova M.V., Alexandrova E.V., Zhavoronkova L.A., Boldyreva G.N., Verkhlyutov V.M., Kornienko V.N., Pronin I.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://medvis.rdsmedia.ru/jour/article/view/886

По данным литературы, анализ функциональной манитно-резонансной томографии (фМРТ) в состоянии покоя (RS) является информативным методическим подходом к исследованию базового уровня функциональной активности здорового и больного мозга. Усреднение данных по группам наблюдений при разных формах церебральной патологии зачастую неприемлемо. Ранее нами был освоен и применен алгоритм независимых компонент (ICA) в программном обеспечении FSL для визуализации и анализа индивидуальных сетей покоя фМРТ здоровых людей.

Цель исследования

Цель исследования: анализ индивидуальных сетей покоя фМРТ, сопряженных с состоянием двигательной активности и сознания, у пациентов с тяжелой черепно-мозговой травмой (ТЧМТ).

Материал и методы

Материал и методы. Группы наблюдений: 23 пациента с ТЧМТ, сопровождавшейся разной степенью угнетения сознания и двигательных нарушений в форме гемипареза (основная), и 17 здоровых испытуемых (контроль). У каждого записывали фМРТ 3 Тл в состоянии покоя с закрытыми глазами. Проводили групповой (в норме) и индивидуальный (в норме и при патологии) фМРТ-анализ RS с использованием программных средств FSL (алгоритм ICA) и SPM8 в среде MATLAB. Для сетей DMN и Sensorimotor определяли топографию активированных зон мозга, представленность сетей в группах наблюдений, общий объем и интенсивность их активации.

Результаты

Результаты. Воспроизводимые при групповом и индивидуальном анализе фМРТ здоровых людей особенности топографии, а также усредненные количественные показатели сетей покоя были использованы в качестве эталонных для патологии.В контексте двигательной активности рассматривали сенсомоторную сеть RS. Ее топография близка к норме у большинства пациентов без или с легким гемипарезом. Нарастание этого дефекта сопровождается  уменьшением интегральных количественных показателей сети, сочетающимся с асимметричной редукцией (отсутствием активации в контралатеральной моторной коре) при грубом гемипарезе.В контексте сознания анализировали особенности сети DMN у пациентов с ТЧМТ при разном его уровне: от ясного до хронического вегетативного состояния. Выявлено, что снижение уровня сознания сопровождается редукцией корковых составляющих DMN, в первую очередь лобных (anterior DMN), не выраженной при вегетативном состоянии. Активациия каудального компонента DMN (в частности, задней цингулярной коры) у пострадавших с угнетенным сознанием сохраняется: отчетливая и даже несколько усиленная по сравнению с нормой при обратимой его форме, менее выраженная – при хронической.

Заключение

Заключение. Полученные данные свидетельствуют об информативности фМРТ-анализа индивидуальных сетей покоя в контексте изучения церебральных структурно-функциональных основ сознания и двигательной активности, а также диагностики состояния этих функций при ТЧМТ.

According to the literature, fMRI analysis at resting state (RS) is an informative methodological approach to the study of the basic level of a healthy and diseased brain’s functional activity. Averaging data over observation groups for various forms of cerebral pathology is often unacceptable. Previously, we mastered and applied the Independent Component Algorithm (ICA) in FSL software to visualize and analyze individual fMRI resting networks of healthy people.

Objective

Objective: to analyze individual fMRI resting networks associated with the state of motor activity and consciousness in patients with severe traumatic brain injury (STBI).

Materials and methods

Materials and methods. Observation groups: 23 patients with SТBI (main) and 17 healthy volunteers (control). 3T fMRI recorded at rest. Individual (norm and STBI) and group (norm) analysis of RS networks was carried out by FSL software (ICA algorithm) and SPM8 in MATLAB.For the DMN and Sensorimotor networks, topography and total volume and intensity of their activation of their activation were determined.

Results

Results. The topography features reproduced in the group and individual analysis of fMRI of healthy people, as well as the averaged quantitative indicators of the rest networks were used as reference for pathology.In the context of motor activity, the RS Sensorimotor network was considered. Its topography is close to normal in most patients without or with mild hemiparesis. The growth of this defect is accompanied by a decrease in the integral quantitative indicators of the network, combined with asymmetric reduction (lack of activation in the contralateral motor cortex) in rough hemiparesis.In the context of consciousness, the expression and characteristics of the DMN network were compared in healthy people and in patients with STBI at its various levels: from clear to chronic vegetative state. It was revealed that a decrease in the level of consciousness is accompanied by a reduction in the cortical components of DMN, primarily the frontal (anterior DMN), not pronounced in the vegetative state. Activation of the caudal component of DMN (in particular, the posterior cingular cortex) persists in patients with depressed consciousness: distinct and even somewhat enhanced compared to the norm with its reversible form, less pronounced with chronic

Conclusion

Conclusion. The data obtained indicate the informative value of fMRI analysis of individual resting networks in the context of studying cerebral structural and functional foundations of consciousness and motor activity, as well as diagnosing the state of these functions in STBI.

ФМРТсостояние покоятяжелая черепно-мозговая травманейронные сетигемипарезугнетение сознанияFMRIresting statesevere traumatic brain injuryneural networkshemiparesisdepression of consciousnessReferencesПотапов А.А., Лихтерман Л.Б., Кравчук А.Д., Рошаль Л.М. Черепно-мозговая травма: проблемы и перспективы. Журнал “Вопросы нейрохирургии” имени Н.Н. Бур денко. 2009; 2: 3–8.Potapov A.A., Likhterman L.B., Kravchuk A.D., Roshal' L.M. Traumatic brain injury: problems and prospects. Burdenko's Journal of Neurosurgery = Zhurnal “Voprosy neirokhirurgii” imeni N.N. Burdenko. 2009; 2: 3–8. (In Russian)Доброхотова Т.А., Потапов А.А., Зайцев О.С., Лихтерман Л.Б. Обратимые посткоматозные бессознательные состояния. Журнал Социальная и клиническая психиатрия. 1996; 2: 26–36.Dobrokhotova T.A., Potapov A.A., Zaitsev O.S., Likhterman L.B. Postcoma reversible unconscious state. Sotsial'naya i linicheskaya psikhiatriya. 1996; 2: 26–36. (In Russian)Зайцев О.С. Психопатология тяжелой черепно-мозговой травмы (2-е изд.). М.: МЕДпресс-информ, 2014. 335 c.Zaitsev O.S. Psychopathology of severe traumatic brain injury (2nd ed.). Moscow: MEDpress-inform, 2014. 335 p. (In Russian)Laureus S., Tononi G. The Neurology of Consciousness. London: Elssevier. 2009. 423 p.Laureus S., Tononi G. The Neurology of Consciousness. London: Elssevier. 2009. 423 p.Lutkenhoff E.S., Chiang J., Tshibanda L., Kamau E., Kirsch M., Pickard J.D., Laureys S., Owen A.M., Monti M.M. Thalamic and extrathalamic mechanisms of consciousness after severe brain injury. Ann Neurol. 2015; 78: 68. http://doi.org/10.1002/ana.24423Lutkenhoff E.S., Chiang J., Tshibanda L., Kamau E., Kirsch M., Pickard J.D., Laureys S., Owen A.M., Monti M.M. Thalamic and extrathalamic mechanisms of consciousness after severe brain injury. Ann Neurol. 2015; 78: 68. http://doi.org/10.1002/ana.24423Шарова Е.В., Зайцев О.С., Куликов М.А., Щепетков А.Н., Коробкова Е.В., Челяпина М.В Функциональные и структурные предпосылки угнетения сознания при тяжелой черепно-мозговой травме. Нейронауки: теоретические и клинические аспекты (Украина, Донецк). 2011; 1–2: 68–75.Sharova E.V., Zaitsev O.S., Kulikov M.А., Schepetkov A.N., Korobkova E.V., Chelyapina M.V. Functional and structural preconditions of oppression consciousnesses at the heavycraniocereberal trauma. Neironauhi: Theoretiheskie I klinicheskie Aspecti (Ukraine, Donetsk). 2011; 1–2: 68–75. (In Russian)Кондратьева Е.А., Яковенко И.В. Вегетативное состояние (этиология, патогенез, диагностика). М.: ОАО “Издательство Медицина”, 2014. 361 c.Kondratieva E.A., Yakovenko I.V. Vegetative state (etiology, pathogenesis, diagnosis). Moscow:Publishing House Medicine, 2014. 361 p. (In Russian)Александрова Е.В., Тенедиева В.Д., Потапов А.А. Посттравматические бессознательные состояния (Фундаментальные и клинические аспекты). М.: ГЭОТАР-Медиа, 2015. 392 c.Aleksandrova E.V., Tenedieva V.D., Potapov A.A. Posttraumatic unconscious states. Moscow: GEOTAR-Media; 2015. 392 p. (In Russian)Пирадов М.А., Супонева Д.В., Червяков А.В., Рябинкина Ю.В., Синицин Д.О., Пойдашева А.Г., Кремнева Е.И., Морозова С.Н., Язева Е.Г., Легостаева Л.А. Структурно-функциональные основы хронических нарушений сознания. Анналы клинической и экспериментальной неврологии. 2018; 12 (Специальный выпуск): 6–15. http://doi.org/10.25692/ACEN.2018.5.1Piradov M.A., Suponeva N.A., Sergeev D.V., Chervyakov A.V., Ryabinkina Yu.V., Sinitsyn D.O., Poydasheva A.G., Kremneva E.I., Morozova S.N., Iazeva E.G., Legostaeva L.A. Structural and functional basis of chronic disorders of consciousness. Ann. Clin. Experimental Neurol. 2018; 12 (Special issue): 6–15. http://doi.org/10.25692/ACEN.2018.5.1 (In Russian)Александрова Е.В., Зайцев О.С., Потапов А.А. Нейромедиаторные основы сознания и бессознательных состояний. Журнал “Вопросы нейрохирургии” имени Н.Н. Бурденко. 2014: 78 (1): 26–32.Aleksandrova E.V., Zaytsev O.S., Potapov A.A. Neurotransmitter Basis of Consciousness and Unconsciousness. Burdenko's Journal of Neurosurgery = Zhurnal “Voprosy neirokhirurgii” imeni N.N. Burdenko. 2014: 78 (1): 26–32. (In Russian)Chelyapina-Postnikova M.V., Sharova E.V., Zaitsev О.S. A comparative clinical and encephalographic study on manifestation of the choline and dopamine deficiency syndromes in consciousness recovery after severe traumatic brain injury. Int. J. Med. Sci. Clin. Invent. 2019; 6 (5): 4468–4471. http://doi.org/10.18535/ijmsci/v6i5.07Chelyapina-Postnikova M.V., Sharova E.V., Zaitsev О.S. A comparative clinical and encephalographic study on manifestation of the choline and dopamine deficiency syndromes in consciousness recovery after severe traumatic brain injury. Int. J. Med. Sci. Clin. Invent. 2019;Доброхотова Т.А., Гриндель О.М., Брагина Н.Н., Потапов А.А., Шарова Е.В., Князева Н.А. Восстановление сознания плсле длительной комы у больных с тяжелой черепно-мозговой травмой. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 1985; 85 (5): 720–726.6 (5): 4468–4471. http://doi.org/10.18535/ijmsci/v6i5.07Гриндель О.М., Романова Н.В., Зайцев О.С., Воронов В.Г., Скорятина И.Г. Математический анализ электроэнцефалограмм в процессе восстановления сознания после тяжелой черепно-мозговой травмы. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2006; 106 (12): 47–51.Dobrokhotova T.A., Grindel' O.M., Bragina N.N., Potapov A.A., Sharova E.V., Kniazeva N.A. Recovery of consciousness after prolonged coma in patients with severe traumatic brain injury. S.S. Korsakov Journal of Neurology and Psychiatry = Zhurnal nevrologii i psikhiatrii imeni S.S. Korsakova. 1985; 85 (5): 720–726. (In Russian)Sharova E.V., Chelyapina M.V., Korobkova E.V., Kulikov M.A., Zaitsev O.S. EEG correlates of consciousness recovery after traumatic brain injury. N.N. Burdenko Journal of Neurosurgery. 2014; 1: 13–23.Grindel' O.M., Romanova N.V., Zaytsev O.S, Voronov V.G., Skoryatina I.G. Mathematical analysis of EEG in conscious ness recovery after traumatic traumatic brain injuries. S.S. Korsakov Journal of Neurology and Psychiatry = Zhurnal nevrologii i psikhiatrii imeni S.S. Korsakova. 2006; 106 (12): 47–51. (In Russian)Zhavoronkova L.A., Zharikova A.V., Maksakova O.A. The integrative role of restoration of voluntary postural control in the rehabilitation of patients with craniocerebral trauma. Neuroscience and Behavioral Physiology. 2012; 42 (5): 486–494.Sharova E.V., Chelyapina M.V., Korobkova E.V., Kulikov M.A., Zaitsev O.S. EEG correlates of consciousness recovery after traumatic brain injury. N.N. Burdenko Journal of Neurosurgery. 2014; 1: 13–23.Zakharova N., Kornienko V., Potapov A., Pronin I. Neuroiaging of traumatic brain injury. London: Springer, 2014. 159 p.Zhavoronkova L.A., Zharikova A.V., Maksakova O.A. The integrative role of restoration of voluntary postural control in the rehabilitation of patients with craniocerebral trauma. Neuroscience and Behavioral Physiology. 2012; 42 (5): 486–494.Biswal B., Yetkin F.Z., Haughton V.M., Hyde J.S. Functional connectivity in the motor cortex of resting human brain using echo-planar MRI. Magn. Reson. Med. 1995; 34: 537–541.Zakharova N., Kornienko V., Potapov A., Pronin I. Neuroiaging of traumatic brain injury. London: Springer, 2014. 159 p.Van Dijk K.R., Hedden T., Venkataraman A. et al. Intrinsic functional connectivity as a tool for human connectomics: theory, properties, and optimization. J. Neurophysiol. 2010; 103: 297–321. http://doi.org/10.1152/jn.00783.2009.Biswal B., Yetkin F.Z., Haughton V.M., Hyde J.S. Functional connectivity in the motor cortex of resting human brain using echo-planar MRI. Magn. Reson. Med. 1995; 34: 537–541.Штарк М.Б., Коростышевская А.М., Резакова М.В., Савелов А.А. Функциональная магнитно-резонансная томография и нейронауки. Успехи физиологических наук. 2012; 43 (1): 3–29.Van Dijk K.R., Hedden T., Venkataraman A. et al. Intrinsic functional connectivity as a tool for human connectomics: theory, properties, and optimization. J. Neurophysiol. 2010; 103: 297–321. http://doi.org/10.1152/jn.00783.2009.Raichle M.E., Mintun M.A. Brain work and brain imaging. Ann. Rev. Neurosci. 2006; 29: 449–476. http://doi.org/10.1146/annurev.neuro.29.051605.112819Shtark M.B., Korostyshevskaja A.M., Rezakova M.V., Savelov A.A. Functional magnetic resonance imaging and neuroscience. Uspekhi fiziologicheskikh nauk. 2012; 43 (1): 3–29. (In Russian)Cordes D., Haughton V.M., Arfanakis K., Wendt G.J., Turski P.A., Moritz C.H., Quigley M.A., Meyerand M.E. Mapping functionally related regions of brain with functional connectivity MR imaging. Am. J. Neuroradiol. 2000; 21: 1636–1644.Raichle M.E., Mintun M.A. Brain work and brain imaging. Ann. Rev. Neurosci. 2006; 29: 449–476. http://doi.org/10.1146/annurev.neuro.29.051605.112819Beckmann C.F., DeLuca M., Devlin J.T., Smith S.M. Investigations into resting-state connectivity using independent component analysis. Philos. Trans. R. Soc. Lond. B. Biol. Sci. 2005; 360: 1001–1013. https://doi.org/10.1098/rstb.2005.1634Cordes D., Haughton V.M., Arfanakis K., Wendt G.J., Turski P.A., Moritz C.H., Quigley M.A., Meyerand M.E. Mapping functionally related regions of brain with functional connectivity MR imaging. Am. J. Neuroradiol. 2000; 21: 1636–1644.Rosazza C., Minati L. Resting-state brain networks: literature review and clinical applications. Neurol Sci. 2011; 32 (5): 773–785. http://doi.org/10.1007/s10072-011-0636-y.Beckmann C.F., DeLuca M., Devlin J.T., Smith S.M. Investigations into resting-state connectivity using independent component analysis. Philos. Trans. R. Soc. Lond. B. Biol. Sci. 2005; 360: 1001–1013. https://doi.org/10.1098/rstb.2005.1634Верхлютов В.М., Соколов П.А., Ушаков В.Л., Величковский Б.М. Макроскопические функциональные сети головного мозга человека при просмотре и припоминании коротких видеосюжетов. Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. 2015; 65 (3): 333–343.Rosazza C., Minati L. Resting-state brain networks: literature review and clinical applications. Neurol Sci. 2011; 32 (5): 773–785. http://doi.org/10.1007/s10072-011-0636-yМартынова О.В., Сушинская-Тетерева А.О., Балаев В.В., Иваницкий А.М. Корреляция функциональной связанности областей мозга, активных в состоянии покоя, с поведенческими и психологическими показателями. Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. 2016; 66 (5): 541–555. http://doi.org/10.7868/S0044467716050063Verkhlyutov V.M., Sokolov P.A., Ushakov V.L., Velichkovsky B.M. Macroscopic Functional Networks of the Human Brain when Viewing and Recalling Short Videos. I.P. Pavlov Journal of Higher Nervous Activity = Zh Vyssh Nerv Deiat I.P. Pavlova. 2015; 65 (3):333–343. PMID: 26281231. (In Russian)Greicius M.D., Krasnow B., Reiss A.L., Menon V. Functional connectivity in the resting brain: a network analysisof the default mode hypothesis. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2003; 100: 253–258. http://doi.org/10.1073/pnas.0135058100Martynova O.V., Sushinskaya-Tetereva A.O., Balaev V.V., Ivanitsky A.M. Correlation of functional connectivity of brain regions active at rest with behavioral and psychological indicators. I.P. Pavlov Journal of Higher Nervous Activity = Zh Vyssh Nerv Deiat I.P. Pavlova. 2016; 66 (5): 541–555.Allen E.A., Erhardt E.B., Damaraju E., Gruner W., Segall J.M., Silva R.F., Havlicek M., Rachakonda S., Fries J., Kalyanam R., Michael A.M., Caprihan A., Turner J.A., Eichele T., Adelsheim S., Bryan A.D., Bustillo J., Clark V.P., Feldstein Ewing S.W., Filbey F., Ford C.C., Hutchison K., Jung R.E., Kiehl K.A., Kodituwakku P., Komesu Y.M., Mayer A.R., Pearlson G.D., Phillips J.P., Sadek J.R., Stevens M., Teuscher U., Thoma R.J., Calhoun V.D. A baseline for the multivariate comparison of resting-state networks. Frontiers in Systems Neuroscience. 2011; 5: 1–19. http://doi.org/10.3389/fnsys.2011.00002http://doi.org/10.7868/S0044467716050063 (In Russian)Smith S.M., Fox P.T., Miller K.L., Glahn D.C., Fox P.M., Mackay C.E., Filippini N., Watkins K.E., Toro R., Laird A.R., Beckmann C.F. Correspondence of the brain’s functional architecture during activation and rest. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2009; 106: 13040–13045. http://doi.org/10.1073/pnas.0905267106Greicius M.D., Krasnow B., Reiss A.L., Menon V. Functional connectivity in the resting brain: a network analysisof the default mode hypothesis. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2003; 100: 253–258. http://doi.org/10.1073/pnas.0135058100Rocca M.A., Valsasina P., Absinta M., Riccitelli G., Rodegher M.E., Misci P., Rossi P., Falini A., Comi G., Filippi M. Default-mode network dysfunction and cognitive impairment in progressive MS. Neurol. 2010; 74: 1252–1259. http://doi.org/10.1212/WNL.0b013e3181d9ed91Allen E.A., Erhardt E.B., Damaraju E., Gruner W., Segall J.M., Silva R.F., Havlicek M., Rachakonda S., Fries J., Kalyanam R., Michael A.M., Caprihan A., Turner J.A., Eichele T., Adelsheim S., Bryan A.D., Bustillo J., Clark V.P., Feldstein Ewing S.W., Filbey F., Ford C.C., Hutchison K., Jung R.E., Kiehl K.A., Kodituwakku P., Komesu Y.M., Mayer A.R., Pearlson G.D., Phillips J.P., Sadek J.R., Stevens M., Teuscher U., Thoma R.J., Calhoun V.D. A baseline for the multivariate comparison of resting-state networks. Frontiers in Systems Neuroscience. 2011; 5: 1–19. http://doi.org/10.3389/fnsys.2011.00002Bonavita S., Gallo A., Sacco R., Corte M.D., Bisecco A., Docimo R., Lavorgna L., Corbo D., Costanzo A.D., Tortora F., Cirillo M., Esposito F., Tedeschi G. Distributed changes in default-mode resting-state connectivity in multiple sclerosis. Mult. Scler. 2011; 17: 411–422. http://doi.org/10.1177/1352458510394609Smith S.M., Fox P.T., Miller K.L., Glahn D.C., Fox P.M., Mackay C.E., Filippini N., Watkins K.E., Toro R., Laird A.R., Beckmann C.F. Correspondence of the brain’s functional architecture during activation and rest. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2009; 106: 13040–13045. http://doi.org/10.1073/pnas.0905267106Beltrachini L., De Marco M., Taylor Z.A., Lotjonen J., Frangi A.F., Venneri A. Integration of cognitive tests and resting state fMRI for the individual identification of mild cognitive impairment. Curr. Alzheimer Res. 2015; 12: 592–603. http://doi.org/10.2174/156720501206150716120332Rocca M.A., Valsasina P., Absinta M., Riccitelli G., Rodegher M.E., Misci P., Rossi P., Falini A., Comi G., Filippi M. Default-mode network dysfunction and cognitive impairment in progressive MS. Neurol. 2010; 74: 1252–1259. http://doi.org/10.1212/WNL.0b013e3181d9ed91Селивёрстова Е.В., Селивёрстов Ю.А., Коновалов Р.Н., Иллариошкин С.Н. Роль функциональной МРТ покоя в анализе структурно-функциональных изменений головного мозга у пациентов с болезнью Паркинсона. Российский электронный журнал лучевой диагностики (REJR). 2013; 3 (2): 418–419.Bonavita S., Gallo A., Sacco R., Corte M.D., Bisecco A., Docimo R., Lavorgna L., Corbo D., Costanzo A.D., Tortora F., Cirillo M., Esposito F., Tedeschi G. Distributed changes in default-mode resting-state connectivity in multiple sclerosis. Mult. Scler. 2011; 17: 411–422. http://doi.org/10.1177/1352458510394609Di Perri C., Stender J., Laureys S., Gosseries O. Functional neuroanatomy of disorders of consciousness. Epilepsy & Behavior. 2014; 30: 28–32. http://dx.doi.org/10.1016/j.yebeh.2013.09.014Beltrachini L., De Marco M., Taylor Z.A., Lotjonen J., Frangi A.F., Venneri A. Integration of cognitive tests and resting state fMRI for the individual identification of mild cognitive impairment. Curr. Alzheimer Res. 2015; 12: 592–603. http://doi.org/10.2174/156720501206150716120332Vanhaudenhuyse A., Noirhomme Q., Tshibanda L.J., Bruno M.A., Boveroux P., Schnakers C., Soddu A., Perlbarg V., Ledoux D., Brichant J.F., Moonen G., Maquet P., Greicius M.D., Laureys S., Boly M. Default network connectivity reflects the level of consciousness in non-communicative brain-damaged patients. Brain (A Journal of Neurology). 2010: 133 (1); 161–171. http://doi.org/10.1093/brain/awp313Selivjorstova E.V., Selivjorstov Ju.A., Konovalov R.N., Illarioshkin S.N. The role of functional rest MRI in the analysis of structural and functional changes in the brain in patients with Parkinson's disease. Russian Electronic Journal of Radiology (REJR). 2013; 3 (2): 418–419. (In Russian)Demertzi A., Antonopoulos G., Heine L., Voss H.U., Crone J.S., de Los Angeles C., Bahri M.A., Di Perri C., Vanhaudenhuyse A., Charland-Verville V., Kronbichler M., Trinka E., Phillips C., Gomez F., Tshibanda L., Soddu A., Schiff N.D., Whitfield-Gabrieli S., Laureys S. Intrinsic functional connectivity differentiates minimally conscious from unresponsive patients. Brain. 2015; 138: 2619–2631. https://doi.org/10.1093/brain/awv169Di Perri C., Stender J., Laureys S., Gosseries O. Functional neuroanatomy of disorders of consciousness. Epilepsy & Behavior. 2014; 30: 28–32. http://dx.doi.org/10.1016/j.yebeh.2013.09.014Chen P., Xie Q., Wu X., Huang H., Lv W., Chen L., Guo Y., Zhang Sh., Hu H., Wang Y., Nie Y., Yu R., Huang R. Abnormal Effective Connectivity of the Anterior Forebrain Regions in Disorders of Consciousness. Neurosci. Bull. 2018; 34 (4): 647–658. https://doi.org/10.1007/s12264-018-0250-6Vanhaudenhuyse A., Noirhomme Q., Tshibanda L.J., Bruno M.A., Boveroux P., Schnakers C., Soddu A., Perlbarg V., Ledoux D., Brichant J.F., Moonen G., Maquet P., Greicius M.D., Laureys S., Boly M. Default network connectivity reflects the level of consciousness in non-communicative brain-damaged patients. Brain (A Journal of Neurology). 2010: 133 (1); 161–171. http://doi.org/10.1093/brain/awp313Pruim R.H.R., Mennes M., van Rooij D., Llera A., Buitelaar J.K., Beckmann C.F. ICA-AROMA: A robust ICA-based strategy for removing motion artifacts from fMRI data. NeuroImage. 2015; 112: 267–277. http://dx.doi.org/10.1016/j.neuroimage.2015.02.064Demertzi A., Antonopoulos G., Heine L., Voss H.U., Crone J.S., de Los Angeles C., Bahri M.A., Di Perri C., Vanhaudenhuyse A., Charland-Verville V., Kronbichler M., Trinka E., Phillips C., Gomez F., Tshibanda L., Soddu A., Schiff N.D., Whitfield-Gabrieli S., Laureys S. Intrinsic functional connectivity differentiates minimally conscious from unresponsive patients. Brain. 2015; 138: 2619–2631. https://doi.org/10.1093/brain/awv169Salimi-Khorshidi G., Douaud G., Beckmann C.F., Glasser M.F., Griffanti L., Smith S.M. Automatic denoising of functional MRI data: Combining independent component analysis and hierarchical fusion of classifiers. NeuroImage. 2014; 90: 449–468. http://dx.doi.org/10.1016/j.neuroimage.2013.11.046Chen P., Xie Q., Wu X., Huang H., Lv W., Chen L., Guo Y., Zhang Sh., Hu H., Wang Y., Nie Y., Yu R., Huang R. Abnormal Effective Connectivity of the Anterior Forebrain Regions in Disorders of Consciousness. Neurosci. Bull. 2018; 34 (4): 647–658. https://doi.org/10.1007/s12264-018-0250-6Гаврон А.А., Deza Araujo Y.I., Шарова Е.В., Смирнов А.С., Князев Г.Г., Челяпина М.В., Фадеева Л.М., Абдулаев А.А., Куликов М.А., Жаворонкова Л.А., Болдырева Г.Н., Верхлютов В.М., Пронин И.Н. Групповой и индивидуальный фМРТ анализ основных сетей покоя здоровых испытуемых. Журнал высшей нервной деятельности. 2019; 69 (2): 150–163. http://doi.org/10.1134/S0044467719020072Pruim R.H.R., Mennes M., van Rooij D., Llera A., Buitelaar J.K., Beckmann C.F. ICA-AROMA: A robust ICA-based strategy for removing motion artifacts from fMRI data. NeuroImage. 2015; 112: 267–277. http://dx.doi.org/10.1016/j.neuroimage.2015.02.064Teasdale G., Jennet B. Assessment of coma and impaired consciousness. A practical scale. Lancet. 1974; 2 (7872): 81–84.Salimi-Khorshidi G., Douaud G., Beckmann C.F., Glasser M.F., Griffanti L., Smith S.M. Automatic denoising of functional MRI data: Combining independent component analysis and hierarchical fusion of classifiers. NeuroImage. 2014; 90: 449–468. http://dx.doi.org/10.1016/j.neuroimage.2013.11.046Вейс М., Зембатый А.М. (ред.) Физиотерапия. М.: Медицина, 1986. 496 c.Gavron A.A., Deza Araujo Y.I., Sharova E.V., Smirnov A.S., Knyazev G.G., Chelyapina M.V., Fadeeva L.M., Abdulaev A.A., Kulikov M.A., Zhavoronkova L.A., Boldyreva G.N., Verkhlyutov V.M., Pronin I.N. Healthy subjects group and individual resting state networks fMRI analysis. I.P. Pavlov Journal of Higher Nervous Activity = Zh Vyssh Nerv Deiat I.P. Pavlova. 2019; 69 (2):150–163. http://doi.org/10.1134/S0044467719020072 (In Russian)McPeak L.A. Physiatric history and examination. In: Braddom R, editor. Physical medicine and rehabilitation. W.B. Saunders Company, 1996: 3–42.Teasdale G., Jennet B. Assessment of coma and impaired consciousness. A practical scale. Lancet. 1974; 2 (7872): 81–84.Hyvärinen A., Oja E. Independent component analysis: algorithms and applications. Neural Netw. 2000; 13 (4–5): 411–430.Veis M., Zembatyi A.M. (eds). Fizioterapiya[Physiotherapy]. Moscow: Meditsina, 1986. 496 p. (In Russian)Dumas E.M., van den Bogaard S.J.A., Hart E.P., Soeter R.P., van Buchem M.A., van der Grond J., Rombouts S.A.R.B., Roos R.A.C. Reduced functional brain connectivity prior to and after disease onset in Huntington's disease. Neuroimage: Clinical. 2013; 2: 377–384. http://dx.doi.org/10.1016/j.nicl.2013.03.001McPeak L.A. Physiatric history and examination. In: Braddom R, editor. Physical medicine and rehabilitation. W.B. Saunders Company, 1996: 3–42.Widjaja E., Zamyadi M., Raybaud C., Snead O.C., Smith M.L. Impaired Default Mode Network on RestingState fMRI in Children with Medically Refractory Epilepsy. Am. J. Neuroradiol. 2013; 34 (3): 552–557. https://doi.org/10.3174/ajnr.A3265Hyvärinen A., Oja E. Independent component analysis: algorithms and applications. Neural Netw. 2000; 13 (4–5): 411–430.Corbetta M., Shulman G.L. Control of goal-directed and stimulus-driven attention in the brain. Nat. Rev. Neurosci. 2002; 3: 201–215. http://doi.org/10.1038/nrn755Dumas E.M., van den Bogaard S.J.A., Hart E.P., Soeter R.P., van Buchem M.A., van der Grond J., Rombouts S.A.R.B., Roos R.A.C. Reduced functional brain connectivity prior to and after disease onset in Huntington's disease. Neuroimage: Clinical. 2013; 2: 377–384. http://dx.doi.org/10.1016/j.nicl.2013.03.001Sharova E.V. Electrographic Correlates of Brain Reactions to Afferent Stimuli in Postcomatose Unconscious States after Severe Brain Injury. Hum. Physiol. 2005; 31 (3): 245–254.Widjaja E., Zamyadi M., Raybaud C., Snead O.C., Smith M.L. Impaired Default Mode Network on RestingState fMRI in Children with Medically Refractory Epilepsy. Am. J. Neuroradiol. 2013; 34 (3): 552–557. https://doi.org/10.3174/ajnr.A3265Вайншенкер Ю.И., Ивченко И.М., Коротков А.Д., Мелючева Л.А., Катаева Г.В., Медведев С.В. Вегетативное состояние (длительная кома) как проявление устойчивого патологического состояния. Физиология человека. 2010; 36 (1): 138–141.Corbetta M., Shulman G.L. Control of goal-directed and stimulus-driven attention in the brain. Nat. Rev. Neurosci. 2002; 3: 201–215. http://doi.org/10.1038/nrn755Casarotto S., Comanducci A., Rosanova M., Sarasso S., Fecchio M., Napolitani M., Pigorini A., Casali A.G., Trimarchi P.D., Boly M., Gosseries O., Bodart O., Curto F., Landi C., Mariotti M., Devalle G., Laureys S., Tononi G., Massimini M. Stratification of Unresponsive Patients by an Independently Validated Index of Brain Complexity. Аnn. Neurol. 2016; 80: 718–729. http://doi.org/10.1002/ana.24779Sharova E.V. Electrographic Correlates of Brain Reactions to Afferent Stimuli in Postcomatose Unconscious States after Severe Brain Injury. Hum. Physiol. 2005; 31 (3): 245–254.Жаворонкова Л.А., Морареску С.И., Болдырева Г.Н., Шарова Е.В., С.В. Купцова, Смирнов А.С., Машеров Е.Л., Пронин И.Н. ФМРТ-реакции мозга при выполнении двигательных нагрузок у пациентов с черепно-мозговой травмой. Физиология человека. 2018; 44 (5): 2–9. http://doi.org/10.1134/S0131164618050168Vainshenker Yu.I., Ivchenko I.M., Korotkov A.D., Melyucheva L.A., Kataeva G.V., Medvedev S.V. Vegetative State (Prolonged Coma) as Manifestation of Stable Pathological State. Fiziologiya cheloveka. 2010; 36 (1): 138–141. (In Russian)Болдырева Г.Н., Ярец М.Ю.,.Жаворонкова Л.А., Шарова Е.В., Купцова С.В., Трошина Е.М. Машеров Е.Л., Смирнов А.С. Двигательные фМРТ ответы мозга у пациентов с легким посттравматическим гемипарезом. Новые информационные технологии в медицине, биологии, фармакологии и экологии: Материалы Международной конференции IT + M&Ec`2018, Гурзуф, 1–11 июня 2019. М.: Изд-во: ООО “Институт новых информационных технологий”, 2019: 140–143.Casarotto S., Comanducci A., Rosanova M., Sarasso S., Fecchio M., Napolitani M., Pigorini A., Casali A.G., Trimarchi P.D., Boly M., Gosseries O., Bodart O., Curto F., Landi C., Mariotti M., Devalle G., Laureys S., Tononi G., Massimini M. Stratification of Unresponsive Patients by an Independently Validated Index of Brain Complexity. Аnn. Neurol. 2016; 80: 718–729. http://doi.org/10.1002/ana.24779Gusnard D.A., Akbudak E., Shulman G.L., Raichle M.E. Medial prefrontal cortex and self-referential mental activity: Relation to a default mode of brain function. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2001; 98 (7): 4259–4264. http://doi.org/10.1073/pnas.071043098Zhavoronkova L.A., Moraresku S.I., Boldyreva G.N., Sharova E.V., Kuptsova S.V., Smirnov A.S., Masherov E.L., Pronin I.N. Human Physiology = Fiziologiya Cheloveka. 2018; 44 (5): 2–9. http://doi.org/10.1134/S0131164618050168 (In Russian)Qin P., Northoff G. How is our self related to midline regions and the default-mode network? NeuroImage. 2011; 57: 1221–1233. http://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2011.05.028Boldyreva G.N., Yarets M.Y., Zhavoronkova L.A., Sharova E.V., Kuptsova S.V., Troshina E.M., Masherov E.L., Smirnov A.S. Motor fMRI responses of the brain in patients with mild post-traumatic hemiparesis. Novie informacionnie tehnologii v medicine, biologii, farmacologii I ecologii: Materials of the International Conference IT + M & Ec`2018, Gurzuf, June 1-11, 2019. Moscow: Publisher Institute of New Information Technologies Limited Liability Company, 2019: 140–143. (In Russian)Sharova E.V., Kulikov M.A., Zaitsev O.S. The peculiarities of EEG dynamics during mental recovery after long-term posttraumatic coma. EEG and Clinical Neurophysiology. 1997; 103 (1): 207. (Abstracts of the 14th Intern. Congress of EEG and Clin. Neurophysiol., Florence, Italy). http://doi.org/10.1016/S0013-4694(97)88991-6Gusnard D.A., Akbudak E., Shulman G.L., Raichle M.E. Medial prefrontal cortex and self-referential mental activity: Relation to a default mode of brain function. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2001; 98 (7): 4259–4264. http://doi.org/10.1073/pnas.071043098Qin P., Northoff G. How is our self related to midline regions and the default-mode network? NeuroImage. 2011; 57: 1221–1233. http://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2011.05.028Qin P., Northoff G. How is our self related to midline regions and the default-mode network? NeuroImage. 2011; 57: 1221–1233. http://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2011.05.028Sharova E.V., Kulikov M.A., Zaitsev O.S. The peculiarities of EEG dynamics during mental recovery after long-term posttraumatic coma. EEG and Clinical Neurophysiology. 1997; 103 (1): 207. (Abstracts of the 14th Intern. Congress of EEG and Clin. Neurophysiol., Florence, Italy). http://doi.org/10.1016/S0013-4694(97)88991-6Sharova E.V., Kulikov M.A., Zaitsev O.S. The peculiarities of EEG dynamics during mental recovery after long-term posttraumatic coma. EEG and Clinical Neurophysiology. 1997; 103 (1): 207. (Abstracts of the 14th Intern. Congress of EEG and Clin. Neurophysiol., Florence, Italy). http://doi.org/10.1016/S0013-4694(97)88991-6

The authors declare that there are no conflicts of interest present.