心理所建立并发布老年人非药物干预多模态开放数据库
随着人口老龄化加速,如何通过可行、可推广的方式延缓认知功能下降、维护老年脑健康,已成为重要的公共卫生议题。认知训练、体育锻炼和社会活动等非药物干预(non-pharmacological interventions,NPIs)具有较好的安全性和可实施性,并可通过促进脑的结构和功能可塑性改善认知功能。然而,此类研究通常周期长、组织和随访难度大,现有数据多分散于单一干预和较小样本的研究中,制约了不同干预方式之间的比较、数据复用及跨研究整合。
针对这一问题,中国科学院心理研究所李娟研究组近日建立并开放共享了一个面向老年人非药物干预研究的多模态数据库(An open multimodal database of non-pharmacological interventions in older adults)。该数据库整合了3项独立注册的非药物干预试验数据,纳入53至80岁的社区居住老年人,涵盖广场舞、有氧运动、电子游戏、有氧运动与电子游戏联合干预,以及认知训练、太极拳和团体咨询相结合的多模态干预等多种干预方式,并设置与不同干预方案相匹配的对照活动。

图1. 三项非药物干预试验的实施与参与者招募、排除流程
参与者在基线阶段完成人口学信息采集和神经心理评估,并接受结构磁共振成像(sMRI)和静息态功能磁共振成像(rs-fMRI)扫描;随后接受为期6至16周的非药物干预或相应对照活动,在干预结束后再次完成神经心理评估和磁共振扫描。认知测评涵盖整体认知、执行功能、情景记忆和言语流畅性等多个方面,同时还提供抑郁和焦虑等情绪状态指标。经过严格的影像质量控制,最终形成了包含96名训练组和47名对照组参与者的高质量纵向数据资源,可用于考察不同非药物干预前后老年人的脑结构、脑功能及认知表现变化。

图2. 基于头动指标的磁共振影像质量控制
为保证数据库数据的规范性和可重复使用性,研究团队首先按照脑影像数据结构(Brain Imaging Data Structure,BIDS)标准对影像数据进行整理和命名,并通过人工检查、自动化影像质量评估和头动指标筛查等多个步骤进行质量控制。进一步采用fMRIPrep和XCP-D等标准化流程对影像数据进行预处理,形成包括功能连接、低频振幅(ALFF)、局部一致性(ReHo)等在内的分析衍生数据,并提供相应的质量控制报告和数据整理代码。这些经过标准化处理的分析衍生数据可降低影像数据处理门槛,为后续研究提供分析基础。

图3. 典型受试者MRI数据处理流程及可用多维脑功能指标输出样例
该数据库的一个重要特点,是将多种非药物干预干预前后纵向脑影像、多维认知测评以及标准化处理后的分析衍生数据整合于同一个开放资源中。一方面,研究者可以利用纵向数据比较不同干预方式与脑结构、脑功能和认知表现变化之间的关系;另一方面,多种干预方式及其相应对照条件的整合,也为进一步比较不同非药物干预的共同和特异性神经机制提供了可能。此外,本数据库中的基线影像数据还可用于老年脑影像的横断面研究和规范性参考研究。
目前,该数据库已通过Science Data Bank开放共享。研究团队希望通过这一开放资源促进不同研究之间的数据共享、重复分析和整合研究,为揭示非药物干预促进老年人大脑健康和认知功能维持的神经机制提供数据支持。
该研究获得了国家重点研发计划(2024YFC3606800)、国家自然科学基金(32271121, 32500986, 32571252)、认知科学与心理健康全国重点实验室科学基金(E5CX1201GZ)与中国国家留学基金管理委员会基金的支持。
研究成果已发表于Scientific Data。心理所靳鑫虎助理研究员为论文第一作者,李娟研究员为通讯作者。心理所博士研究生唐为为数据整理和分析做出重要贡献,心理所副研究员郑志伟、王鹏云、李锐,助理研究员朱心怡、崔晓宇和湖北大学教授尹述飞、宁波大学讲师贵文君为数据采集做出重要贡献。
论文信息:Jin, X., Tang, W., Zheng, Z. et al. An open multimodal database of non-pharmacological interventions in older adults. Sci Data (2026). https://doi.org/10.1038/s41597-026-08150-x
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