Д.А. Ковалишина1, В.А. Орлов2, С.И. Карташов3

1–3 Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт» (Москва, Россия)

1 kovalishina_da@nrcki.ru, 2 Orlov_VA@nrcki.ru, 3 Kartashov_SI@nrcki.ru

Постановка проблемы. Шизофрения сопровождается нарушением функциональной связанности между различными регионами мозга. Однако топография этих нарушений и их возможная латерализация остаются предметом дискуссий. Для более глубокого понимания нейрофизиологических механизмов расстройства необходимо провести сравнительный анализ функциональной связанности головного мозга у пациентов с шизофренией и здоровых испытуемых в состоянии покоя.

Цель работы – определение особенностей функциональной связанности мозга при шизофрении по данным функциональной магнитно-резонансной томографии в состоянии покоя и выявление возможной латерализации нарушений межрегиональных взаимодействий.

Результаты. В ходе анализа установлено, что у пациентов с шизофренией наблюдается значительное снижение силы связей между рядом корковых и подкорковых структур по сравнению со здоровыми участниками. При этом выявленные изменения носят выраженно левополушарный характер. Такие результаты свидетельствуют о специфической латерализации нарушений функциональной интеграции при шизофрении, согласующейся с данными о структурно-функциональных асимметриях мозга у этой категории пациентов.

Практическая значимость. Полученные данные углубляют понимание нейробиологических механизмов шизофрении и подтверждают ключевую роль снижения межрегиональной связи в патогенезе заболевания. Выявленная левополушарная специфика функциональных нарушений может быть использована для разработки новых диагностических критериев и персонализированных подходов к терапии, направленных на восстановление нарушенных сетевых взаимодействий мозга.

Ковалишина Д.А., Орлов В.А., Карташов С.И. Дефицит функциональных связей у пациентов с шизофренией в сравнении с контролем по данным функциональной магнитно-резонансной томографии в состоянии покоя // Технологии живых систем. 2026. T. 23. № 2. С. 64-72. DOI: https://doi.org/10.18127/j20700997-202602-06

1. World Health Organization: WHO. Шизофрения // World Health Organization: WHO. 2022.
2. Chatterjee I. Mean deviation-based identification of activated voxels from time-series fMRI data of schizophrenia patients // F1000Research. 2018. V. 7. P. 1615.
3. Ogawa S. et al. Brain magnetic resonance imaging with contrast dependent on blood oxygenation // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1990. V. 87. № 24. P. 9868–9872.
4. Bandettini P.A. et al. Time course EPI of human brain function during task activation // Magn. Reson. Med. 1992. V. 25. № 2. P. 390–397.
5. Biswal B. et al. Functional connectivity in the motor cortex of resting human brain using echo‐planar mri // Magn. Reson. Med. 1995. V. 34. № 4. P. 537–541.
6. Matsumoto Y. et al. Disorganization of Semantic Brain Networks in Schizophrenia Revealed by fMRI // Schizophr. Bull. 2022. V. 49. № 2. P. 498–506.
7. Aleman A. et al. Moderate effects of noninvasive brain stimulation of the frontal cortex for improving negative symptoms in schizophrenia: Meta-analysis of controlled trials // Neurosci. Biobehav. Rev. 2018. V. 89. P. 111–118.
8. Mohanty R. et al. Rethinking Measures of Functional Connectivity via Feature Extraction // Sci. Rep. 2020. V. 10. № 1. P. 1298.
9. Fisher R.A. Frequency Distribution of the Values of the Correlation Coefficient in Samples from an Indefinitely Large Population // Biometrika. 1915. V. 10. № 4. P. 507.
10. Whitfield-Gabrieli S., Nieto-Castanon A. Conn: A Functional Connectivity Toolbox for Correlated and Anticorrelated Brain Networks // Brain Connect. 2012. V. 2. № 3. P. 125–141.
11. Ashburner J., Friston K.J. Nonlinear spatial normalization using basis functions // Hum. Brain Mapp. 1999. V. 7. № 4. P. 254–266.
12. Griffanti L. et al. Hand classification of fMRI ICA noise components // NeuroImage. 2017. V. 154. P. 188–205.
13. Jenkinson M., Picheaud M., Smith S. Abstracts of the 11th Annual Meeting of the Organization for Human Brain Mapping (2005) // NeuroImage. 2005. № 17. P. 176.
14. Sørensen T. A method of establishing groups of equal amplitude in plant sociology based on similarity of species and its application to analyses of the vegetation on Danish commons // Biol. Skr. 1948. V. 5. P. 1-34.
15. Benjamini Y., Hochberg Y. Controlling the False Discovery Rate: A Practical and Powerful Approach to Multiple Testing // J. R. Stat. Soc. Ser. B Methodol. 1995. V. 57. № 1. P. 289–300.
16. De Martino F. et al. Combining multivariate voxel selection and support vector machines for mapping and classification of fMRI spatial patterns // NeuroImage. 2008. V. 43. № 1. P. 44–58.
17. Kristensen T.D. et al. Structural and functional connectivity in relation to executive functions in antipsychotic-naïve patients with first episode schizophrenia // Schizophrenia. 2024. V. 10. № 1. P. 1–9.
18. Guo W. et al. Decreased gray matter volume in the left middle temporal gyrus as a candidate biomarker for schizophrenia: A study of drug naive, first-episode schizophrenia patients and unaffected siblings // Schizophr. Res. 2014. V. 159. № 1. P. 43–50.
19. Onitsuka T. et al. Middle and Inferior Temporal Gyrus Gray Matter Volume Abnormalities in Chronic Schizophrenia: An MRI Study // Am. J. Psychiatry. 2004. V. 161. № 9. P. 1603–1611.
20. Zhu T. et al. Meta-analysis of structural and functional brain abnormalities in schizophrenia with persistent negative symptoms using activation likelihood estimation // Front. Psychiatry. 2022. V. 13. Article 957685.
21. Kerns J.G. et al. Decreased Conflict- and Error-Related Activity in the Anterior Cingulate Cortex in Subjects With Schizophrenia // Am. J. Psychiatry. 2005. V. 162. № 10. P. 1833–1839.
22. Huang X.-Q. et al. Localization of cerebral functional deficits in treatment-naive, first-episode schizophrenia using resting-state fMRI // NeuroImage. 2010. V. 49. № 4. P. 2901–2906.
23. Eldaief M.C. et al. Reconfiguration of Intrinsic Functional Coupling Patterns Following Circumscribed Network Lesions // Cereb. Cortex. 2016. V. 27. № 5. P. bhw139.
24. Shenton M.E. et al. Abnormalities of the Left Temporal Lobe and Thought Disorder in Schizophrenia // N. Engl. J. Med. 1992. V. 327. № 9. P. 604–612.
25. Kuroki N. et al. Middle and Inferior Temporal Gyrus Gray Matter Volume Abnormalities in First-Episode Schizophrenia: An MRI Study // Am. J. Psychiatry. 2006. V. 163. № 12. P. 2103.