vmireavizВестник медицинского института «РЕАВИЗ». Реабилитация, Врач и ЗдоровьеBulletin of the Medical Institute "REAVIZ" (REHABILITATION, DOCTOR AND HEALTH)2226-762X2782-1579РЕАВИЗ10.20340/vmi-rvz.2026.2.MIM.2vmireaviz-1416Research ArticleМедицинская визуализацияMedical ImagingИзменения межсетевой функциональной связности головного мозга у пациентов с хронической инсомниейInter-network functional connectivity alterations in chronic Insomniahttps://orcid.org/0000-0003-0613-7385БоршевецкаяА. А.BorshevetskayaA. A.

Боршевецкая Анастасия Александровна - Аспирант кафедры лучевой диагностики и медицинской  визуализации с клиникой Института медицинского образования

ул. Аккуратова, д. 2, г. Санкт-Петербург, 197341, Россия

Anastasiya A. Borshevetskaya - Postgraduate Student,  Department of Radiation Diagnostics and Medical Imaging with Clinic, Institute of Medical Education

Akkuratova St., 2, St. Petersburg, 197341, Russia 

borshevetskaya@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1611-5000ТруфановА. Г.TrufanovA. G.

Труфанов Артем Геннадьевич - Д-р мед. наук, профессор, профессор кафедры неврологии и мануальной медицины

ул. Льва Толстого, д. 6-8, г. Санкт-Петербург, 197022, Россия

Artem G. Trufanov - Dr. Sci. (Med.), Professor, Professor, Department of Neurology and Manual Medicine

Lev Tolstoy St., 6-8, St. Petersburg, 197022, Russia

trufanovart@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-3170-0451СвиряевЮ. В.SviryaevYu. V.

Свиряев Юрий Владимирович - Д-р мед. наук, руководитель группы сомнологии  научно-исследовательского отдела артериальной гипертензии

ул. Аккуратова, д. 2, г. Санкт-Петербург, 197341, Россия

Yuriy V. Sviryaev - Dr. Sci. (Med.), Professor (Medicine), Head of the Somnology Group, Arterial Hypertension Research  Department

Akkuratova St., 2, St. Petersburg, 197341, Russia

yusvyr@yandex.ruhttps://orcid.org/0009-0005-4851-1234БодроваО. В.BodrovaO. V.

Бодрова Ольга Валерьевна - Ординатор по специальности «Рентгенология» кафедры лучевой диагностики и медицинской визуализации с клиникой Института медицинского образования

ул. Аккуратова, д. 2, г. Санкт-Петербург, 197341, Россия

Ol'ga V. Bodrova - Resident in Radiology, Department of  Radiology and Medical Imaging with the Clinic of the Institute of Medical Education

Akkuratova St., 2, St. Petersburg, 197341, Russia

bodrowa.olga2015@yandex.ruНациональный медицинский исследовательский центр имени В.А. АлмазоваРоссияAlmazov National Medical Research CenterRussian FederationПервый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. ПавловаРоссияI.P. Pavlov First St. Petersburg State Medical UniversityRussian Federation202615072026162203211Copyright © Боршевецкая А.А., Труфанов А.Г., Свиряев Ю.В., Бодрова О.В., 20262026Боршевецкая А.А., Труфанов А.Г., Свиряев Ю.В., Бодрова О.В.Borshevetskaya A.A., Trufanov A.G., Sviryaev Y.V., Bodrova O.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.reaviz.ru/jour/article/view/1416

Введение. Хроническая инсомния является одним из наиболее распространённых нарушений сна, встречаясь у 10–15% взрослого населения. Это состояние сопровождается снижением качества жизни, когнитивными расстройствами и повышением риска соматических заболеваний. Современные методы функциональной магнитно-резонансной томографии (МРТ) позволяют исследовать особенности нейронной активности мозга в состоянии покоя и оценивать взаимодействие функциональных сетей, в том числе сенсомоторной (SMN), визуальной (VN) и фронтопариетальной (FPN). По данным зарубежных исследований, при хронической инсомнии отмечаются изменения внутрисетевой и межсетевой коннективности, включая ослабление интеграции фронтопариетальной сети. В отечественных работах подобные данные немногочисленны, а взаимосвязь показателей функциональной коннективности с объективными характеристиками сна по данным полисомнографии (ПСГ) изучена недостаточно.Цель исследования: выделить основные функциональные сети покоя у пациентов с хронической инсомнией и оценить взаимосвязи между сетевой коннективностью и объективными параметрами сна.Материалы и методы. В исследование включён 51 пациент с клинически подтверждённой хронической инсомнией и 34 здоровых добровольца, сопоставимых по полу и возрасту. Все пациенты обследованы на базе ФГБУ «НМИЦ им. В.А. Алмазова» Минздрава России. Полисомнография выполнялась на системе Embla N7000 (Natus, США) с использованием программы Somnologica Studio по стандартному протоколу. МРТ проводилась на томографе Magnetom Trio A Tim (Siemens) с индукцией магнитного поля 3,0 Тесла. Протокол включал структурную последовательность (T1-MPRAGE) и функциональную (EPI BOLD, resting-state). Предобработка данных включала коррекцию движения, временную синхронизацию, нормализацию и сглаживание. Независимый компонентный анализ (ICA) выполнялся с использованием пакетов SPM12, CONN Toolbox и DPABI. Статистическая обработка проводилась с применением двухвыборочных t-тестов и поправкой на множественные сравнения (FDR, p<0,05).Результаты и обсуждение. По данным независимого компонентного анализа у пациентов с хронической инсомнией выявлены изменения функциональной организации сенсомоторной, визуальной и фронтопариетальной сетей. У лиц с нарушением структуры сна наблюдалось ослабление связности сенсомоторной сети с височными ассоциативными зонами, что отражает неполную деактивацию сенсорных контуров при засыпании. Ослабление взаимодействия визуальной сети с мозжечковыми и теменно-височными областями указывает на нарушение сенсорного торможения и избыточную активность зрительных контуров. У пациентов с ухудшением качества сна и увеличением латентности засыпания отмечено ослабление связности фронтопариетальной сети с лобными и теменно-височными областями, что свидетельствует о дисфункции механизмов когнитивного торможения. Полученные данные подтверждают концепцию гипервозбуждения при хронической инсомнии, характеризующуюся сохранением активности исполнительных и сенсорных систем даже в состоянии покоя.Заключение. У пациентов с хронической инсомнией выявлены изменения функциональной организации сенсомоторной, визуальной и фронтопариетальной сетей, проявляющиеся снижением их связности с ассоциативными и исполнительными областями мозга. Эти изменения отражают нарушение процессов сенсорной и когнитивной деактивации, необходимых для перехода ко сну, и соответствуют концепции гипервозбуждения при инсомнии. Полученные результаты позволяют уточнять нейрофизиологические механизмы расстройств сна и могут быть использованы для поиска объективных МРТ-маркеров нарушений регуляции цикла сон–бодрствование.

Introduction. Chronic insomnia is a common sleep disorder, affecting approximately 10–15% of adults. It is associated with reduced quality of life, cognitive disturbances, and decreased risk of somatic diseases. Functional magnetic resonance imaging (fMRI) allows to assess resting-state neural activity and analyze major brain networks interactions, including sensorimotor network (SMN), visual network (VN), and frontoparietal network (FPN). Previous international studies demonstrated that chronic insomnia involves alterations in both intra- and inter-network connectivity, characterized by increased default mode network activity and reduced frontoparietal integration. However, similar findings in Russian populations are scarce, and associations between functional connectivity measures and objective polysomnographic (PSG) sleep parameters remain insufficiently investigated.The study aimed to identify major resting-state functional networks in patients with chronic insomnia, assess internetwork connectivity and its correlation with objective sleep parameters.Materials and methods. The study included 51 patients with clinically confirmed chronic insomnia and 34 healthy volunteers. All participants underwent examination at the Almazov National Medical Research Centre, Ministry of Health of the Russian Federation. Polysomnography was performed using the Embla N7000 system (Natus, USA) and Somnologica Studio software in accordance with the standard protocol. Magnetic resonance imaging was conducted using Magnetom Trio A Tim scanner (Siemens, Germany) with a magnetic field strength of 3.0 T. The protocol comprised a structural T1-MPRAGE sequence and a functional EPI-BOLD sequence (resting state). Data preprocessing included motion correction, slice-timing adjustment, normalization, and spatial smoothing. Independent component analysis (ICA) was performed using SPM12, CONN Toolbox, and DPABI. Statistical analysis was conducted using two-sample t-tests with false discovery rate (FDR) correction for multiple comparisons (p<0.05).Discussion. Independent component analysis revealed altered functional organization of the sensorimotor, visual, and frontoparietal networks in patients with chronic insomnia. In individuals with disrupted sleep architecture, reduced connectivity between the sensorimotor network and temporal associative regions indicated incomplete deactivation of sensory circuits during the transition to sleep. Decreased connectivity of the visual network with cerebellar and parietotemporal regions suggested impaired sensory inhibition and persistent activation of visual pathways. In patients with reduced sleep quality and prolonged sleep latency, weakened connectivity of the frontoparietal network with frontal and parietotemporal regions reflected impaired cognitive inhibition. Obtained data support the hyperarousal model of chronic insomnia, characterized by sustained activation of executive and sensory networks even during rest.Conclusion. Patients with chronic insomnia showed altered functional organization of the sensorimotor, visual, and frontoparietal networks, characterized by reduced connectivity with associative and executive brain regions. These changes indicate impaired sensory and cognitive deactivation processes necessary for the transition to sleep and align with the hyperarousal model of insomnia. The findings enhance understanding of neurophysiological mechanisms of sleep disorders and may support the identification of objective MRI markers of sleep-wake regulation disturbances.

хроническая инсомнияфункциональная МРТ покояфМРТпфункциональная коннективностьнейронные сетисенсомоторная сетьвизуальная сетьфронтопариетальная сетьchronic insomniaresting-state fMRIrs-fMRIfunctional connectivityneural networkssensorimotor networkvisual networkfrontoparietal networkReferencesЖулев Ю. В., Кулаков С. А., Романенко А. А. Распространенность и структура нарушений сна у взрослого населения России // Журнал неврологии и психиатрии им. С. С. Корсакова. – 2023. – Т. 123, № 6. – С. 62–69.Zhulev Yu. V., Kulakov S. A., Romanenko A. A. Rasprostranennost’ i struktura narusheniy sna u vzroslogo naseleniya Rossii // Zhurnal nevrologii i psikhiatrii im. S. S. Korsakova. – 2023. – Vol. 123, No. 6. – P. 62–69.Kay D. B., Buysse D. J., Germain A. Evidence for sleep- and wake-related neural activity in insomnia: a meta-analysis of neuroimaging studies // Sleep. – 2016. – Vol. 39, No. 7. – P. 1403–1418.Kay D. B., Buysse D. J., Germain A. Evidence for sleep- and wake-related neural activity in insomnia: a meta-analysis of neuroimaging studies // Sleep. – 2016. – Vol. 39, No. 7. – P. 1403–1418.Riemann D., Krone L. B., Wulff K., Nissen C. Sleep, insomnia, and depression // Neuropsychopharmacology. – 2017. – Vol. 42, No. 1. – P. 21–37.Riemann D., Krone L. B., Wulff K., Nissen C. Sleep, insomnia, and depression // Neuropsychopharmacology. – 2017. – Vol. 42, No. 1. – P. 21–37.Raichle M. E. The brain’s default mode network // Annu Rev Neurosci. – 2015. – Vol. 38. – P. 433–447.Raichle M. E. The brain’s default mode network // Annual Review of Neuroscience. – 2015. – Vol. 38. – P. 433–447.Holub F., Korshoj A. R., Ettrup A. et al. Associations between insomnia symptoms and functional connectivity of the default mode network // J Sleep Res. – 2023. – Vol. 32, No. 6. – e13790.Holub F., Korshoj A. R., Ettrup A. et al. Associations between insomnia symptoms and functional connectivity of the default mode network // Journal of Sleep Research. – 2023. – Vol. 32, No. 6. – e13790.Zheng H., Yu R., Huang X. et al. Altered functional connectivity of the default mode and frontoparietal networks in middle-aged adults with insomnia // Hum Brain Mapp. – 2023. – Vol. 44, No. 8. – P. 2941–2954.Zheng H., Yu R., Huang X. et al. Altered functional connectivity of the default mode and frontoparietal networks in middle-aged adults with insomnia // Human Brain Mapping. – 2023. – Vol. 44, No. 8. – P. 2941–2954.Сергеев А. В., Трушина Л. И., Поляков А. В. и др. Изменения функциональной коннективности при нарушениях сна // Журнал неврологии и психиатрии им. С. С. Корсакова. – 2022. – Т. 122, № 11. – С. 72–78.Sergeev A. V., Trushina L. I., Polyakov A. V. [et al.] Izmeneniya funktsional’noy konnektivnosti pri narusheniyakh sna // Zhurnal nevrologii i psikhiatrii im. S. S. Korsakova. – 2022. – Vol. 122, No. 11. – P. 72–78.Zuo X.-N., Di Martino A., Kelly C., Shehzad Z.-E. et al. Cerebral functional networks during sleep in young and older adults // Sci Rep. – 2021. – Vol. 11. – Article ID 2307.Zuo X.-N., Di Martino A., Kelly C., Shehzad Z.-E. et al. Cerebral functional networks during sleep in young and older adults // Scientific Reports. – 2021. – Vol. 11. – Article ID 2307.Liu C.-H., Liu C.-Z., Zhu X.-Q. et al. Increased posterior insula-sensorimotor connectivity is associated with cognitive function in healthy participants with sleep complaints // Front Hum Neurosci. – 2018. – Vol. 12. – Article 35.Liu C.-H., Liu C.-Z., Zhu X.-Q. et al. Increased posterior insula-sensorimotor connectivity is associated with cognitive function in healthy participants with sleep complaints // Frontiers in Human Neuroscience. – 2018. – Vol. 12. – Article 35.Baglioni C., Battagliese G., Feige B. et al. Insomnia as a predictor of depression: a meta-analytic evaluation of longitudinal epidemiological studies // J Affect Disord. – 2016. – Vol. 186. – P. 10-19.Baglioni C., Battagliese G., Feige B. et al. Insomnia as a predictor of depression: a meta-analytic evaluation of longitudinal epidemiological studies // Journal of Affective Disorders. – 2016. – Vol. 186. – P. 10–19.Li C., Dong M., Chen Y. et al. Altered functional connectivity of visual and somatosensory networks in patients with insomnia disorder // Front Neurosci. – 2022. – Vol. 16. – 867592.Li C., Dong M., Chen Y. et al. Altered functional connectivity of visual and somatosensory networks in patients with insomnia disorder // Frontiers in Neuroscience. – 2022. – Vol. 16. – 867592.Wang T., Yan J., Li S. et al. Reduced cerebellar functional connectivity with visual and sensorimotor networks in primary insomnia // Brain Imaging Behav. – 2020. – Vol. 14, No. 5. – P. 1613–1623.Wang T., Yan J., Li S. et al. Reduced cerebellar functional connectivity with visual and sensorimotor networks in primary insomnia // Brain Imaging and Behavior. – 2020. – Vol. 14, No. 5. – P. 1613–1623.

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