Abstract We created resources to facilitate research on the role of human brain microstructure in the development of mental health disorders, based on openly-available diffusion MRI (dMRI) data from the Healthy Brain Network (HBN) study. First, we curated the HBN dMRI data (N=2747) into the Brain Imaging Data Structure and preprocessed it according to best-practices, including denoising and correcting for motion effects, susceptibility-related distortions, and eddy currents. Preprocessed, analysis-ready data was made openly available. Data quality plays a key role in the analysis of dMRI, and we provide automated quality control (QC) scores for every scan, as part of the data release. To scale QC to this large dataset, we trained a neural network through the combination of a small data subset scored by experts and a larger set scored by community scientists. The network performs QC highly concordant with that of experts on a held out set (ROC-AUC = 0.947). A further analysis of the neural network demonstrates that it relies on image features with relevance to QC. Altogether, this work both delivers a resource for transdiagnostic research in brain connectivity and pediatric mental health and serves as a novel tool for automated QC of large datasets.

Abstract Brain iron overload and decreased integrity of the dopaminergic system have been independently reported as brain substrates of cognitive decline in aging. Dopamine (DA), and iron are co-localized in high concentrations in the striatum and prefrontal cortex (PFC), but follow opposing age-related trajectories across the lifespan. DA contributes to cellular iron homeostasis and the activation of D1-like DA receptors (D1DR) alleviates oxidative stress-induced inflammatory responses, suggesting a mutual interaction between these two fundamental components. Still, a direct in-vivo study testing the iron-D1DR relationship and their interactions on brain function and cognition across the lifespan is rare. Using PET and MRI data from the DyNAMiC study (n=180, age=20-79, %50 female), we showed that elevated iron content was related to lower D1DRs in DLPFC, but not in striatum, suggesting that dopamine-rich regions are less susceptible to elevated iron. Critically, older individuals with elevated iron and lower D1DR exhibited less frontoparietal activations during the most demanding task, which in turn was related to poorer working-memory performance. Together, our findings suggest that the combination of elevated iron load and reduced D1DR contribute to disturbed PFC-related circuits in older age, and thus may be targeted as two modifiable factors for future intervention. Highlights First study demonstrating the association between regional iron and dopamine D1DR in adult humans. The interplay between age-related elevated iron and diminished D1DR explained lower task-related brain activity, which in turn was related to poorer task performance. Our findings iron-DA coupling can help progress the understanding of the mechanisms behind DA-related neurodegeneration.