Over the past decade, the main focus in functional magnetic resonance imaging (fMRI) studies on the structural and functional organization of the human brain has shifted from functional segregation, i. e., the functional specialization of individual brain structures, to functional integration, i. e., the collective activity of the brain systems. Currently, the most common type of fMRI study is the resting-state functional connectivity studies, due to the relative ease of obtaining and statistically analyzing data. At the same time, growing attention is paid to dynamic changes of functional connections during task performance. In this review, we briefly describe the nature of functional connectivity measured using fMRI, review existing task-modulated functional connectivity methods, and provide practical recommendations for choosing a statistical analysis method and planning the fMRI task design. In conclusion, we will discuss the significance and prospects of studying task-modulated functional connectivity for fundamental research into the systemic organization of the human brain in health and pathology.
В последнее десятилетие в области исследований структурно-функциональной организации головного мозга человека с использованием функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) основное внимание сместилось от изучения функциональной сегрегации, т. е. функциональной специализации отдельных структур мозга, к изучению функциональной интеграции, т. е. системной деятельности мозга. На данный момент благодаря относительной простоте получения и статистического анализа данных наиболее распространенным видом такого рода фМРТ-исследований является анализ функциональной связности между областями мозга в состоянии спокойного бодрствования. В то же время все больше внимания уделяется изучению динамических изменений функциональных связей при выполнении различных тестовых заданий, т. е. изучению функционального коннектома не только в покое, но и во время активной деятельности. В данном обзоре мы опишем природу функциональной связности, измеряемой с помощью метода фМРТ, перечислим существующие статистические методы для анализа контекстно-зависимой функциональной связности и дадим практические рекомендации по выбору метода анализа и планированию дизайна тестового задания. В заключение мы обсудим значимость и перспективы изучения модуляции функциональных связей при выполнении тестовых заданий для фундаментальных исследований системной организации головного мозга человека в норме и при патологии.