Egymástól tanuló mesterséges intelligenciák fedik fel agyunk valódi korát
A Nemzeti Agykutatási Program által támogatott kutatás eredményei megkönnyíthetik az időskori demencia előrejelzését. Az MTA TTK Agyi Képalkotó Központ kutatóinak cikkét az egészségügyi informatika területének legrangosabb folyóirata, a GigaScience közölte.
 |
Hány éves az agya valójában? – a kérdés mintha egyenesen a Facebookról érkezett volna. A látszat azonban ezúttal csal: komoly kutatók foglalkoznak a témával – köztük a Magyar Tudományos Akadémia Természettudományi Kutatóközpont (TTK) munkatársai –, a válaszok pedig sokak időskorát tehetik élhetőbbé.
Agyunk az életünk során folyamatosan változik, fiatalkorunkban az agy hálózatainak szerkezete és működése egyre összehangoltabbá és kifinomultabbá válik, ahogy pedig öregedni kezdünk, ellenkező irányú folyamatok játszódnak le benne. A változások nemcsak az agy fizikai szerkezetében tapasztalhatók, hanem az egyes agyterületek működése közti összehangoltság mértékében is, amely az agyterületek között mérhető funkcionális kapcsolatok erősségének megváltozásával jól jellemezhető.
Kapcsolatok kora
E kapcsolatokat funkcionális mágneses rezonanciás képalkotással (fMRI) nagyszerűen lehet vizsgálni, és az eredmények megmutathatják, hogy a vizsgált agy kapcsolati mintázatának jellemzői mennyire felelnek meg a vizsgált személy valós életkorának. Ha az eltérés jelentős, az a kutatások szerint jól előre jelzi a kóros agyi öregedési folyamatokat, köztük a demenciát.
Márpedig igen fontos, hogy az efféle folyamatokra idejében fény derüljön, mivel a korai gyógyszeres beavatkozások és életmódváltás sokkal hatásosabb, mint a súlyosabb tünetek megjelenése utáni „tűzoltás”.
Az agyterületek működése közti kapcsolatok meglehetősen bonyolult hálózatot alkotnak, így egyáltalán nem nyilvánvaló, hogy milyen tulajdonságaik vannak kapcsolatban az életkorral. Kézenfekvő megoldásnak tűnt hát, hogy mesterséges intelligenciát vessenek be az elemzésére. A mélytanulásos (deep learning) rendszereket pedig éppen úgy be lehet tanítani az agyi kapcsolati hálózatok és az életkor közti összefüggésekre, mint például a kutyás és a macskás képek elkülönítésére. Vagyis egy mélytanulásos rendszer megfelelő számú egészséges agyról készült felvétel feldolgozása után „érezni” kezdi az agy korát, éppúgy, ahogy a másik példában a képen szereplő állat „kutyaságát” vagy „macskaságát”.
Tudásátadással a hatékonyabb tanulásért
Van azonban egy nagy eltérés a két helyzet között: míg a képfelismerés esetében a betanításhoz fotók millióit használhatják, a meglehetősen költségesen elkészíthető fMRI-felvételekből nagyságrendekkel kevesebb áll rendelkezésre. És ha ez még nem lenne elég, a különféle berendezéseken más és más beállításokkal készült fMRI-felvételek kapcsolati hálózatai annyira különböznek egymástól, hogy nem igazán lehet őket „összeönteni” és ezt az egységes adatbázist használni a mesterséges intelligencia betanítására.
Vidnyánszky Zoltán és a Nemzeti Agykutatási Program támogatásával működő kutatócsoportja a mélytanulásos rendszerek működési elvét felhasználva ügyes megoldást talált e probléma kiküszöbölésére. Az ilyen elven működő tanuló rendszerek ugyanis több egymásra épülő absztrakciós szinten dolgozzák fel a bemenet információit. Míg a legelső szinteken még sokat számítanak a bemenő adatok konkrét részletei, a felsőbb szinteken egyre elvontabb összefüggések jelennek meg a tanulás során. Így, például egy kutyákat és macskákat fotó alapján elkülönítő, betanított mélytanulásos rendszer alacsonyabb szintjei hatalmas eltérésekkel reagálnak egy csivava és egy bernáthegyi képére, de magasabb szinteken már egyértelműen a „kutyaság” dominál.
Vidnyánszkyék ötlete az volt, hogy az fMRI-felvételek egyszerű összeöntése helyett inkább a különféle mintákon betanított mesterséges intelligenciák magasabb absztrakciós szintjeinek adatait vegyék át. Abban reménykedtek, hogy így valamilyen mértékben képesek lesznek átvenni a mélytanulásos rendszerek „tudását”. Mintha – a fotók összeöntése helyett – a kizárólag fajtatiszta házikedvenceken megtanult „kutyaság” és „macskaság” fogalmait megalapozó belső, absztrakt adatokat átadhatnák egy másik tanuló rendszernek. Ez a másik rendszer pedig a keverék kutyákat ábrázoló képek vizsgálatát már az így átvett alaptudással kezdhetné.
Az MTA TTK Agyi Képalkotó Központban működő kutatócsoport eljárása sikeresnek bizonyult, eredményüket nemrég az egészségügyi informatika területének legrangosabb folyóirata, a GigaScience közölte.
„Az eljárásunk segítségével 5 évvel sikerült javítani a funkcionális konnektivitáson alapuló agyéletkorbecslés átlagos pontosságát. Ezt úgy sikerült elérnünk, hogy felhasználtuk a korábban, más adatbázison elsajátított tudást a becsléshez használt mesterséges neurális hálózat tanítása során. Ezt a korábban tanult kapcsolati súlyok átvételével és finomhangolásával végeztük a hálózat megfelelő rétegeiben. Kutatási eredményeink megoldást szolgáltattak a különböző MRI-berendezéssel, mérési paraméterekkel és eltérő szempontok szerint beválogatott embercsoportokon gyűjtött adatbázisok közötti tudástranszferre” – mondta el Vidnyánszky Zoltán.
A módszer fontos előrelépést jelent a kóros agyi öregedés mesterséges intelligenciával történő hatékonyabb előrejelzésében. Emellett segítséget nyújthat olyan, idegrendszeri képalkotáson alapuló speciális diagnosztikai feladatok megoldásában, ahol kevés adat áll rendelkezésre a mesterséges intelligenciák tanításához. A kutatócsoport jövőbeli kutatásainak célja, hogy módszertani fejlesztéseik eredményeire építve kidolgozzanak egy multimodális, strukturális és funkcionális MRI-képalkotáson alapuló mesterséges intelligenciával támogatott eljárást a kóros agyi öregedés korai kiszűrésére és típusainak osztályozására.
A Vidnyánszky Zoltán által vezetett kutatócsoport munkájában kiemelkedő szerepet játszott két fiatal kutató, Meszlényi Regina és Vakli Pál. Az eredeti tanulmány itt érhető el.
Érdemes elolvasni az mta.hu egy korábbi cikkét is, mely részletesen bemutatja Vidnyánszkyék munkáját és az fMRI-mérésekben rejlő lehetőségeket.
A teljes cikk elérhető az mta.hu oldalon is, az alábbi címen:
Ön szerint esélyes a Tisza Párt a Fidesz leváltására?
hírek innen, onnan
Most jött a megrendítő hír! Elhunyt a közkedvelt politikus: egy egész ország gyászolja
Nyugodjon békében!
Elegáns és különleges bronz manikűrök, ha a hideg időben egy kis melegséget csempésznénk amegjelenésünkbe
A bronz manikűrök igazán különleges választást jelentenek a téli időszakban, hiszen napcsókolta hatást keltenek és a nyári meleget,...
Javítás helyett ezt tette az autókkal a pofátlan szerelő
Vádat emeltek egy férfi ellen, aki két autót is átvett javításra, ám a problémák megoldása helyett alkatrészeket szerelt ki a kocsikból.
Így kell használni két milliárdokat érő Ferrarit, akkor is, ha hajszálon múlik az ütközés
Ez a hajszál híján végzetes balett volt a fénypontja a japán Magarigawa Clubban rendezett, igazi legendás gépeket pályára engedő...
Hullarabló maffia bukott le Magyarországon
A Készenléti Rendőrség Nemzeti Nyomozó Iroda (KR NNI) 21 embert gyanúsít azzal, hogy törvényes örökös nélkül elhunytak hagyatékát...
Négy Spotify-trükk, amivel garantált a tökéletes karácsonyi buli
Az ünnepi vendégség hangulatát jelentősen meghatározza a zene. A Spotify az elmúlt években több olyan funkciót is bevezetett, amelyekkel...
Moslék- és trágyahordás – Íme, a Szőlő utcai javítóintézet sötét múltja, a titkos szoba eredetét is feltártuk
Ugyan a Szőlő utcai „Budapesti Javítóintézet” jogelődje jó 130 éves múltra tekint vissza, ám az utóbbi fél évben az intézmény...
Ez nem játék! Hat vármegyére adtak ki figyelmeztetést ónos eső miatt
Szerda reggel még arról számoltunk be, hogy a mai, szürke időjárás helyenként ónos szitálással, majd ónos esővel egészülhet ki. Ám...
Az utakon nincs rutin - 3 életveszélyes helyzetet is videóztak
Hajmeresztő jelenetek a mindennapokból.
Négymilliárdos beruházás érkezik egy magyar városba - 1500 lakás fűtését oldják meg fosszilis energia nélkül
Csaknem 1500 lakás éves fűtésének megfelelő hőt termelő ipari méretű villanykazánokat telepít az EON Hungária Csoport...
Lebuktak: törvényes örökös nélkül elhunytak hagyatékát szerezték meg, több száz milliót zsebeltek be
21 embert gyanúsítanak.
Van egy hónap, amikor az egekbe szökik a megcsalások száma
A kutatás azt is kiderítette, miért.
Sport
Szoboszlait a Realba. – Jürgen Klopp 100 millió eurós feltételéről írnak
Egyre nagyobb a nyomás a madridi klub vezetőin.
Lesújtó hírt közöltek Szoboszlai Dominikról, kiakadtak a Liverpool drukkerei
Az Index információi szerint a valósághoz kevés a köze.
Az Újpest elleni vereség után edzőt vált a fővárosi klub
Három és fél év után döntött a személycsere mellett a vezetés.
Megalázta a FIFA a Puskás-díjat, és Yamalnak is adott egy pofont.
A legszebb gól szerzőjét megillető Puskás-díj nyertese az argentin Santiago Montiel lett.
A spanyol élvonalba tart az NB I-es listavezető 20 éves támadója
A magyar állampolgársággal is rendelkező, 204 centis labdarúgó nyáron igazolt a zöld-fehérekhez.
Elkobozták az orosz megszállók a világbajnok elérhető vagyontárgyait
Mert terjesztette az „ukrán náci ideológiát”.
Váratlan fordulat, kizárhatják a futball-vb egyik kvalifikált résztvevőjét
Probléma a kettős állampolgárság, nem ismeri el az ország alkotmánya.
Szoboszlait a Realba! - Jürgen Klopp 100 milliós feltételéről írnak
Spanyol sajtóhírek szerint a 100 millió eurós Szoboszlai Dominik a kispadra kiszemelt Jürgen Klopp egyik kulcskérése lehet a Real Madridnál.
Brutális összeget fizet a PSG Mbappénak, 21 és fél év börtönt kapott a liverpooli rém - külföldi körkép
Ezek voltak a legfontosabb és legérdekesebb keddi hírek a külföldi foci világában és a nemzetközi átigazolási piacon.
Totális kontrollvesztés: véresre zúzta a saját kezét a dartsos, miután kikapott a vb-n
Cameron Menzies magában tett kárt, miután kikapott. Később elnézést kért.
Puskás-díjat ért a 20 méteres ollózós csodagól
Az argentin Santiago Montiel kapta a 2025-ös Puskás-díjat.
Jövőre új szabályt vezetnek be a profi teniszben, komoly problémára találtak megoldást
Az elmúlt időszakban megszaporodtak az elkerülhető sérülések és a rosszullétek a pályán.
Bulvár
Házastárs öröklése: a legfontosabb tudnivalók
A házastársi kapcsolat jogi értelemben is az egyik legközelebbi rokoni kapcsolat két ember között. Ezért az egyik házastárs halála esetén a túlélő házastárs megalapozottan számíthat arra, hogy örökölni fog az
Kutatások szerint ebbe a vércsoportba tartozók szervezete a legellenállóbb
A vércsoportod többet árulhat el rólad, mint gondolnád. Nemcsak az orvosi kartonodon számít, hanem bizonyos betegségekkel szembeni reakcióidban is szerepet játszhat. Kutatások szerint van egy típus, amelynél az immunv
Januárban csak úgy röpködni fognak a mínuszok, de ennél is aggasztóbb, hogy mi lesz a rezsiszámlánkkal
Bár manapság már nem feltétlenül állja meg a helyét a régi "szabály", mely szerint január az esztendő leghidegebb hónapja, úgy tűnik, 2026 első hetei tényleg a barátságtalan, zord idő jegyében telnek majd.
Megbánták a szavazatokat a nyugdíjasok: utálathullám övezi a „világ legunalmasabb emberét”
Rendkívül komoly népszerűségi gondokkal küzd a brit miniszterelnök.
Ő a Fidesz legjobb politikusa, Orbán Viktor váratlanul megnevezte egy interjúban az illetőt, aki verhetetlen a digitális térben
Az online tér szerepe ma már megkerülhetetlen a politikában, és ezt a kormányfő sem hagyta szó nélkül.
Trump beváltotta az ígéretét: megérkezett a 200 milliárd dollár
Az idei vámbevétel mértéke egyezik azzal a mértékkel, amivel Trump első elnöksége idején javítani kívánta a külkereskedelmi mérleget.
Súlyos beteg Kóbor Léna, az Omega elhunyt énekesnének lánya
Tüdőgyulladás döntötte le a lábáról a tehetséges, fiatal énekesnőt. Kóbor Léna most a Borsnak vallott az állapotáról.
Pottyondy Edina: Fiatalabb fideszes rokonaim közül néhányan eljutottak oda, hogy inkább nem mennek el szavazni
Az influenszer új könyvét Orbán Viktornak is tudja ajánlani.
Már három nap sem kell a teljes katasztrófához a Föld körül
Az alacsony Föld körüli pálya ma már csúcsidős nagykörút: egy erősebb napvihar, és a műholdforgalom akár napok alatt dominószerűen borulhat.
A Trump–Orbán-találkozó után jön az első nagy dobás: amerikai–magyar alumíniumgyár épül Magyarországon
Egyelőre titkos, hol fog megépülni.
Ha itt vettél húst karácsonyra, meg ne főzd, rossz hírünk van
Undorító körülmények között tárolták és dolgozták föl a húst.
Áll a bál a Fidesz kampányfilmjei miatt – Már Radics Peti is ezen dühöng
Radics Peti szerint a Cinema City politikai okokra hivatkozva az utolsó pillanatban visszavonta annak engedélyét, hogy a youtuber saját műsorát mozikban mutassa be, annak ellenére, hogy az egyeztetések már lezárultak.
blogmorzsák
Vásárlás határok nélkül: milyen jogok illetnek meg a világpiacon?
A hagyományos boltoknál nagyságrendekkel szélesebb választék és a kedvező árak sokakat vonzanak, ugyanakkor a külföldi, különösen az Európai Unión kívüli vásárlások számos kockázatot is rejthetnek.
A stressz a test túlélő üzemmódja
Stressz és alvás – az ördögi kör. De hogyan szakíthatod meg?
Hogyan rollerezzünk biztonságban?
Nyáron rekordszámú rollerbaleset történt.
- Csökkent a gázolaj ára
- Leszakadt egy vasúti felsővezeték Érdnél, jelentős késésekre kell számítani
- NAV: sok változást hoz a jövedéki szabályozásban az új törvény
- Szeretetfa jótékonysági akciót szerveztek ismét Nagykanizsán - videó
- Nagykanizsa ráfekszik a kerékpár turizmus fejlesztésére
- Eltűnt Rácz János, kanizsai férfi
- 2018-ban is hívható a kanizsai menhely adományovonala
- Állást keres Nagykanizsán? Mi segítünk!
- Ezeken a helyszíneken adhat vért Nagykanizsán!
- Nagykanizsán ismét lehetőség van véradásra a héten
- Ismét vért lehet majd adni Nagykanizsán!
- Az E.ON nevével visszaélve téveszthetik meg a lakosságot
- Így úszható meg a hosszú várakozás a horvát autópálya-kapuknál
