АСИММЕТРИЯ НЕЙРОСЕТЕЙ ПОКОЯ ПО ДАННЫМ ФМРТ
Authors: Фокин В.Ф. , Пономарева Н.В. 
Published: December 2024

В статье представлен всесторонний обзор функциональной асимметрии во внутренних сетях связности, выявленной с помощью фМРТ в состоянии покоя. Сделана попытка суммировать ключевые выводы о латерализации множественных сетей и связанных с ними когнитивных последствиях. Во введении объясняется, как фМРТ в состоянии покоя позволила изучить функциональную асимметрию путем картирования коррелированных спонтанных колебаний нейронной активности. Феномен асимметрии охватывает различные сети в состоянии покоя и когнитивные области, что представляет собой сложную задачу для расшифровки основных механизмов функциональной асимметрии. В разделе основные данные о сетевой асимметрии рассматриваются доказательства доминирования левого и правого полушарий в основных функциональных сетях: Сети языка и семантической памяти демонстрируют, как правило, левостороннюю латерализацию у правшей, что соответствует языковой специализации левого полушария. Это хорошо выражено у правшей, и более вариабельно у левшей. Также отмечено незначительное влияние доминирования глаз на асимметрию зрительной сети. Зрительно-пространственная обработка демонстрирует правую латерализацию, вне зависимости от правшества и левшества. Сеть режима по умолчанию (DMN) проявляет сложную «смешанную» латерализацию в центральных областях, часто билатеральную, но с более четкой асимметрией в передних/задних областях. Правши склонны к левой латерализации, тогда как левши демонстрируют уменьшенную или обратную асимметрию. Обсуждаются клинические последствия, в том числе то, как психические расстройства нарушают типичные модели латерализации. Рассмотрены структурные и функциональные факторы, способствующие асимметрии сети. В обзоре подчеркивается значительная индивидуальная вариабельность латерализации, на которую влияют рука, пол, возраст и неизвестные генетические/эмпирические факторы. ФМРТ в состоянии покоя выявляет сложность функциональной асимметрии мозга, выходящую за рамки классических моделей. Наконец, предлагаются будущие направления исследований, в том числе использование расширенного сетевого анализа и мультимодальной визуализации для выяснения принципов специализации полушарий. В целом, в работе подчеркивается, как подходы к связям в состоянии покоя расширили наше понимание функциональной асимметрии мозга.

This article provides a comprehensive overview of functional asymmetries in intrinsic connectivity networks revealed by resting-state fMRI. An attempt is made to summarize key findings about the lateralization of multiple networks and their associated cognitive consequences. The introduction explains how resting-state fMRI has enabled the study of functional asymmetries by mapping correlated spontaneous fluctuations in neural activity. The phenomenon of asymmetry spans various networks in resting states and cognitive domains, which poses a challenge to decipher the underlying mechanisms of functional asymmetry. The Basic Evidence for Network Asymmetry section examines evidence for left- and right-hemisphere dominance in core functional networks: Language and semantic memory networks tend to exhibit left-sided lateralization in right-handers, consistent with left-hemisphere language specialization. This is well expressed in right-handed people, and more variable in left-handed people. There was also a slight effect of eye dominance on visual network asymmetry. Visuospatial processing demonstrates right lateralization, regardless of right-handedness or left-handedness. The default mode network (DMN) exhibits complex “mixed” lateralization in central regions, often bilateral, but with more distinct asymmetries in anterior/posterior regions. Right-handers tend to exhibit left lateralization, whereas left-handers exhibit reduced or reverse asymmetry. Clinical implications are discussed, including how psychiatric disorders disrupt typical lateralization patterns. Structural and functional factors contributing to network asymmetry are considered. The review highlights the significant interindividual variability in lateralization, which is influenced by hand, sex, age, and unknown genetic/empirical factors. Resting-state fMRI reveals the complexity of functional brain asymmetries beyond classical models. Finally, future research directions are suggested, including the use of advanced network analysis and multimodal imaging to elucidate principles of hemispheric specialization. Overall, the work highlights how resting-state connectivity approaches have expanded our understanding of functional brain asymmetries.