《Scientific Data》：The ASPIRE Research Institute Dataset: Building a Foundation for Brain Health Research in the United Arab Emirates
编辑推荐：
本刊推荐：为填补中东和北非（MENA）地区缺乏大规模规范神经影像数据的空白，阿联酋ASPIRE精准医学研究所团队开展了脑健康主题研究。通过采集41名参与者（最终目标2000人）的多模态MRI（T1、FLAIR、rsfMRI、dMRI、ASL）与视觉行为数据，构建了首个面向阿拉伯人口的开放数据库。该数据集采用BIDS标准存储，经XNAT平台实现自动化预处理流程，为探究糖尿病、心血管疾病等本地高发疾病对脑结构的特异性影响提供了关键资源，对推动区域精准医学发展具有重要意义。
在阿联酋建国以来的快速城市化进程中，糖尿病、心血管疾病等发达国家的常见健康问题日益凸显，这些疾病对脑健康的影响亟待深入探究。然而，中东和北非（MENA）地区长期缺乏大规模、规范化的神经影像数据库，导致基于西方人群的研究结论难以适用于本地独特的人口遗传背景——这里既有因血缘通婚形成的高纯合性区域特征，又包含超过85%的外籍人口构成的多元基因库，加之高达90%的维生素D缺乏率等特殊环境因素，共同构成了脑健康研究的复杂性。
为破解这一困境，纽约大学阿布扎比分校领衔的研究团队在《Scientific Data》发表了ASPIRE研究所数据集，旨在建立首个针对阿联酋人口的脑健康研究基础平台。研究计划招募2000名参与者（含50%阿联酋公民与50%外籍居民），本次公开的先行数据集包含41人（23名男性，18名女性，平均年龄25.08±7.64岁）的多模态磁共振成像（MRI）数据与行为学测量结果。所有数据遵循脑成像数据标准（BIDS）格式在开放科学框架（OSF）平台共享，涵盖结构像、弥散张量成像（DTI）、静息态功能磁共振成像（rsfMRI）及动脉自旋标记（ASL）等多种影像模态，并配套人口统计学和视觉功能测试数据。
关键技术方法方面，研究采用西门子Prisma 3T MRI扫描仪，通过标准化协议采集高分辨率T1加权像（MPRAGE序列）、T2-FLAIR、多壳层弥散MRI（b值1000/2000 s/mm2）、多相位编码静息态fMRI及伪连续动脉自旋标记（pCASL）数据。视觉行为评估包括ETDRS视力表、Pelli-Robson对比敏感度、Randot立体视觉等测试。数据处理依托XNAT平台集成自动化流程，使用fMRIPrep进行结构像与功能像预处理，Tractoflow计算弥散指标，BASIL工具箱分析脑血流量（CBF），并通过MRIQC进行质控验证。
数据记录
公开数据集包含41例样本的BIDS结构化数据，每个参与者文件夹包含解剖像（anat）、弥散加权成像（dwi）、场图（fmap）、功能像（func）和灌注像（perf）五个子目录。行为学数据文件记录人口学信息、视力参数（如LogMAR视力值、立体视锐度）等指标，所有数据均通过伦理审查（批准号：HRPP-2020-57/91）并完成匿名化处理。
技术验证
研究通过功率分析确认2000人样本量可检测中等效应量（Cohen’s d=0.5）。针对现有协议提出改进方向：未来拟采用MP2RAGE序列提升T1定量精度，将rsfMRI扫描拆分为首尾两段以减轻参与者疲劳，并增加生理信号采集以提升去噪效果。
MRI数据预处理
结构像处理采用FreeSurfer进行皮质重建，Mindboggle生成皮质厚度、体积等图像衍生表型（IDPs）。功能像经过FSL-topup失真校正、ICA-AROMA去噪和0.007-0.1 Hz带通滤波。弥散像通过约束球形反卷积计算纤维取向分布函数（fODF），提取各向异性分数（FA）、平均弥散率（MD）等指标，并结合解剖约束概率追踪构建结构连接组。
研究结论强调，该数据集通过平衡本地人群与外籍人群的招募策略，既保障了与国际数据库（如UK Biobank、Human Connectome Project）的可比性，又重点捕捉了阿联酋人群特有的神经生物学特征。相较于以欧洲裔为主的国际队列，该研究首次系统整合了中东地区高同源性与特殊环境因素对脑健康的影响机制，为探索多发性硬化症、糖尿病等区域高发疾病的早期影像标记提供了不可替代的资源。随着样本量扩大至2000人，数据集将支撑脑结构、功能连接与遗传、行为变量的多维度关联分析，最终推动针对中东人群的精准脑健康干预策略形成。
