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
Trump bekeményít, itt az elnök újabb húzása
Tovább fokozódik a feszültség Venezuela körül.
Kovács-Buna Károly Szőlő utcai bántalmazásairól már novemberben beszéltek tanúk az ügyészségnek
A letartóztatott Szőlő utcai vezető azt mondta a Hvg-nek, hogy szívügyének tekintette ezt a munkát.
Kiadták az elsőfokú riasztást erre a 6 vármegyére - Ónos eső miatt válik veszélyessé a közlekedés szerdán
Ezekben a vármegyékben fokozottan kell figyelniük az autósoknak.
Kerkez rossz hírt kapott: "Bármi történik, az a zárt ajtók mögött marad"
A magyar válogatott balhátvéd posztriválisa kész szerződést hosszabbítani Liverpoolban.
Török Gábor a legfrissebb kutatásról: Négy hónappal a választás előtt már sok a Fidesz lemaradása
A politikai elemző a Facebookon kommentálta a 21 Kutatóközpont döbbenetes adatait. Szerinte a kormánypárt komoly bajban lehet a 2026-os...
Orbán Viktor a repülőn: Brüsszel bürokratikus diktatúra felé menetel
A miniszterelnök a most kezdődő EU-csúcson szövetségeseket keres, összegyűjti azokat az országokat, amelyek szerint az orosz vagyon...
Hatalmas a torlódás a Duna ráckevei hídjánál
Frontálisan ütközött két autó Ráckevén, a Duna-híd újtelepi oldalán lévő felhajtón.
Az megvolt, hogy Japán első női miniszterelnöke 20 évig egy Toyota Suprával járt?
Később is csak azért cserélte le, mert a pozíciója megkövetelte a sofőrös közlekedést.
Ilyet a kutatók nem láttak még: 7 órán át mozgott közel fénysebességgel.
A GRB 250702b jelű gamma-kitörés nem pár percig „villogott”, hanem több mint hét órán át pulzált, és a jelek szerint egy keskeny...
A 3I/Atlas folyamatosan a Nap felé fordul
A 3I/Atlas úgy fordul a Nap felé, mint egy kozmikus napraforgó – és a friss adatok szerint erre meglepően kicsi az esély.
Most jött a nagy súlyú hír. Nánási Pál megszólalt és kimondta: a házasságukról van szó
Elképesztő őszinteséggel vallott.
A legjobb testvajak a bőröd mély táplálására és hidratálására
A testápoló krémek helyett próbáld ki ezeket a gazdag, krémes testvajakat, amelyek mélyen táplálják és hidratálják a bőröd. Ismerd...
Sport
Szoboszlait a Realba. – Jürgen Klopp 100 millió eurós feltételéről írnak
Egyre nagyobb a nyomás a madridi klub vezetőin.
Az Újpest elleni vereség után edzőt vált a fővárosi klub
Három és fél év után döntött a személycsere mellett a vezetés.
Óriási pofont osztott ki a románoknak a magyar válogatott kézilabdázó
Az ETO klasszisa, Győri-Lukács Viktória határozottan reagált a román sajtóban róla megjelentekre.
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.
Lesújtó hírt közöltek Szoboszlai Dominikról, kiakadtak a Liverpool drukkerei
Az Index információi szerint a valósághoz kevés a köze.
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.
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
Rendkívüli bejelentést tett Gyurcsány Ferenc, eddig titkolta, úton van a következő, fura részletek szivárogtak ki
Gyurcsány Ferenc meglepő lépésre szánta el magát, és most először beszélt arról, amin már hónapok óta dolgozik.
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.
Jelentősen változik szerdán a benzin és a gázolaj ára: erre számíthatnak az autósok
Ilyen üzemanyagárak várhatók december 17-től.
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.
Rengeteg a károsult, hatalmas a feszültség a DPD körül, már egy híres volt politikust is érint a botrány
Panaszlevelet írt minden érintett nevében.
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.
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?
- 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
