A nyugalmi állapot funkcionális MRI (R-fMRI) egy viszonylag új és hatékony módszer a regionális kölcsönhatások értékelésére, amelyek akkor jelentkeznek, amikor az alany nem végez explicit feladatot.
Az alacsony frekvenciájú (<0,1 Hz) BOLD-ingadozások gyakran erős korrelációkat mutatnak nyugalmi állapotban még a távoli szürkeállomány régiókban is. A spontán neurális aktivitás ingadozásai feltételezhetően a BOLD-fluktuációk hátterében állnak, bár a neurális fluktuációkat kiváltó pontos mechanizmusok továbbra is tisztázatlanok. Az R-fMRI korrelációk térbeli mintázatai stabilak, mivel többféle “nyugalmi” állapotban, például nyitott szemmel, zárt szemmel és fixációban, valamint egyének és munkamenetek között hasonlóak. A feladatkövetelmények hiánya miatt az R-fMRI tehermentesíti a kísérleti tervezést, az alanyok megfelelőségét és a képzési követelményeket, ami vonzóvá teszi a fejlődés és a klinikai populációk vizsgálatához.
A makákó majmokon végzett kísérletek alapján az R-fMRI korrelációk gyakran átfednek az ismert anatómiai pályákkal, de néha olyan régiókat is érintenek, amelyek nincsenek közvetlen kapcsolatban. Ezért a funkcionális konnektivitás (R-fMRI) és az anatómiai konnektivitás (tractográfia) egymást kiegészítő, mégis rokon mérőszámok, amelyek együttesen hatékony megközelítést nyújtanak az agyi áramkörök elemzéséhez.
Néhány tanulmány, köztük számos, a konzorciumunk tagjai által végzett is, azt mutatja, hogy ezek a térbeli mintázatok szorosan kapcsolódnak a feladataktiváló fMRI (T-fMRI) által feltárt neurális alrendszerekhez. A különböző feladatokban egy magterülettel együtt aktiválódó régiók általában pozitívan korrelálnak a nyugalmi állapotban lévő magterülettel. Az egyetlen magból felépített térkép az agyban sajátos korrelációs mintázatot mutat. Következésképpen ez azt sugallja, hogy még a viszonylag közeli magok is egészen eltérő korrelációs mintázatot mutathatnak. Így a különböző eredetű korrelációk térbeli elrendezése segíthet az agy parcellázásában. A korreláció térbeli mintázatai felhasználhatók az agyi régiók közötti funkcionális kölcsönhatások kiterjedt rendszer/hálózati szintű leírásainak létrehozására is, amelyek összehasonlíthatók az anatómiai konnektivitás leírásaival és a feladat által kiváltott funkcionális aktivációkkal.
Az R-fMRI adatok megszerzésére és elemzésére több módszert is javasoltak. A HCP egyik fő célja, hogy megtalálja a módszerek optimális kombinációját (kombinációit) az agyi régiók parcellázásához és a köztük lévő kapcsolatok megértéséhez. Ez az adatgyűjtés (szkennelési időtartam, térbeli felbontás, térbeli simítás az előfeldolgozás során) és az adatelemzés (magalapú megközelítések és független komponenselemzési megközelítések) számos szempontjának optimalizálását vonja maga után.