由自我操作扫描获得的密集纵向多模态单个受试者静息态功能磁共振数据集

为什么一个人的多次脑部扫描很重要

想象一下能够在将近一年的时间里每天观察同一颗大脑——在其主人过着正常生活、改变药物治疗并从冬季进入夏季的过程中。本文正是描述这样一套资料：一名研究者学会在自己身上操作医院MRI扫描仪后，收集到的异常丰富的脑部扫描和日常生活记录。结果是一个公开的数据集，任何人都可以用来测试新的分析方法、研究大脑信号随时间的变化，并教导下一代神经科学家真实世界数据的样貌。

一位献身的志愿者，多个小时的扫描

该研究追踪了一名34岁研究者长达11个月，他在此期间在临床3特斯拉MRI扫描仪中接受了总计85小时的静息态脑扫描。约52小时来自严格标准化的例行流程：在7.5个月内的128次会话中，他先睁眼10分钟，然后闭眼14分钟，扫描仪测量自发脑活动。与此同时，他还收集了195张高分辨率脑结构图像和54次绘制脑连接结构的扩散扫描。放在背景中看，这一人的数据在时间深度上可与资源远多的大型项目相媲美——但使用的设备和设置更接近日常临床实践。

在医院设备上自我扫描

大多数MRI研究依赖训练有素的工作人员来安置受试者、启动扫描并监控安全。在此研究中，经过严密的伦理审查和安全培训后，这位研究者在大多数会话中几乎全程自我操作。他进入扫描仪，通过相对于眼睛可见的激光十字线对齐头部，并通过标准控制台启动预设扫描序列。在项目早期，头部位置在日间差异较大；一旦采用了基于眼部的对齐方法，扫描变得非常一致，不同会话之间的典型差异小于3毫米、约一度——足以用于跨月的精确比较。

监测运动、清醒度和睡眠

因为即使微小的运动也会模糊脑影像，研究高度关注运动与清醒状态。自动化质量检查显示，有58小时的功能性数据满足严格的低运动标准，超过75小时满足中等标准。当参与者在睁眼清醒时，运动最小；在闭眼或进入昏昏欲睡状态时，运动以可预测的方式上升，而完全睡眠时运动最多——但仍在某些分析类型可用的范围内。研究者还在许多扫描过程中记录了呼吸和脉搏，评估了自感的困倦程度，并记录是否打瞌睡，形成了一个罕见的组合：覆盖从清醒到睡眠全谱的脑活动、身体信号和主观状态数据。

日常情绪、用药与生活方式也在记录中

在扫描之外，参与者详细记录了他的抗抑郁药物（文拉法辛）用量，记录细致到逐月递减期间的剂量、给药时间，甚至胶囊颗粒计数。他通过私人消息系统和手机传感器追踪睡眠时间、咖啡和酒精摄入、锻炼和步数。在大多数会话之前，他完成了一个简短的反应时测试以评估警觉性，并填写了标准情绪问卷。作者从这些原始记录中计算了简单摘要——例如最近剂量、滚动三周平均值以及可能戒断的指示器——并可与每次扫描对齐。关键一点是，论文强调药物变化、季节和扫描技能的重叠变化都沿着同一时间线推进，因此无法说清任何特定脑变化的单一成因。它们被用作背景信息，而非因果证明。

该资源是什么——以及它不是什么

所有数据均按广泛使用的脑成像研究标准组织，并在OpenNeuro平台上以公共领域形式发布，同时提供用于清理和汇总数据的代码。这使得该数据集非常适合测试新的预处理流程、比较不同的质量控制策略、研究单个个体内脑度量的稳定性以及教授学生真实数据集的结构。与此同时，作者明确其局限性：它仅覆盖一个大脑；一些研究中常用的校正（例如某些畸变修正）缺失；扫描仪漂移无法与生物学变化分离。对非专业读者而言，关键结论是：在严格的安全和伦理边界内，一名有决心的个体可以将医院扫描仪变成长期的个人脑观测台——为方法学研究和教学提供强大的沙盒，而非关于药物、季节或情绪如何塑造精神的最终定论。

引用: Petrovskiy, E.D. A dense longitudinal multimodal single-subject rs-fMRI dataset acquired by self-administered scanning. Sci Data 13, 495 (2026). https://doi.org/10.1038/s41597-026-06879-z

关键词: 静息态功能磁共振成像, 纵向脑成像, 自我操作磁共振, 单受试者数据集, 神经影像方法