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:
hírek innen, onnan
Kevesen ismerik, pedig Nógrádban készül a világ egyik legdrágább illóolaja – a Lush is innen vásárol
A világban ma is német kamillaként emlegetik, pedig Magyarországon termelték már a szocializmus alatt is a globális kozmetikai ipar egyik...
Elüldözött szakemberek, kikölcsönzött járművek: költözés helyett válság a Közlekedési Múzeumban
Hiába igyekezett kiszolgálni a politika kimondott vagy ki nem mondott igényeit a Közlekedési Múzeumba ejtőernyőzött fideszes politikusból...
Gulyás Gergely magángépet bérelt egy bécsi és berlini út miatt, milliókba került az utazás
A gépet attól a cégtől bérelték, amelyik Rogán Antalt helikoptereztette Szabó Zsófi esküvőjére.
Délután az ország nagy részén kisüt a nap, de nyolc vármegyére jégesővel csaphat le a vihar – Térképen a részletek
Változékony, szeles, de mérsékelten meleg idővel indul a hét. A délelőtti felhősödés után délutántól már a napsütésé lesz a...
Te is papírtörlőt használsz az ablakmosásnál? Ne tedd.
Sokan automatikusan papírtörlőt ragadnak, ha ablakot vagy tükröt tisztítanak. Ez azonban egyáltalán nem jó ötlet. Cikkünkben azt is...
Irán bejelentette: megalázó vereséget szenvedett Amerika
Irán hadereje megalázó vereséget mért az Egyesült Államokra és Izraelre – írja az AFP az iráni haderő közlése alapján.
8 megyét moshat el a zivatar: nem csak a jégeső miatt figyelmeztetnek
Változékony időjárással kezdődik a hét Magyarországon: hétfőn egy átvonuló hidegfront hatására több térségben is kialakulhatnak...
Azonnali közleményt adott ki a MÁV hétfő reggel – az egyik vasúti fővonal érintett
A hétfő reggeli órákban fennakadás alakult ki az ország egyik legforgalmasabb vasútvonalán, ezért az utasoknak hosszabb menetidővel kell...
Zivatarok miatt adtak ki figyelmeztetést hétfőre is
De a fátyol- és gomolyfelhők mellett általában sok napsütésben lesz részünk.
Hatalmas változást mutatnak a bolygók! Mutatjuk a 2026. 06. 15-21. közötti horoszkópod, és a legszerencsésebb napod a héten
Újholddal indulunk, a nyári napforduló a hét vége, komoly történések lesznek közben.
Oliver Tree énekes a riói helikopterbaleset egyik halálos áldozata
32 éves volt. Július 12-én Budapesten is koncertezett volna a Dürer Kertben
Meghan és Harry herceg 5 éves kislánya igazi hercegnő a friss fotón: Lilibet habos-babos ruhában pózolt
A kis Lilibeth elképesztően cuki, ugyanolyan vörös haja van, mint az édesapjának.
Sport
Eladását kérte a Liverpool FC csillaga, nem kíváncsi Andoni Iraolára
Jelezte a klubvezetésnek, hogy a nyáron szeretne új csapatot találni.
Szoboszlai Dominik könnyek között tűnt fel Mexikóban
Mexikóváros utcáin kapták lencsevégre a jelenetet.
Beindult az őrület a futball-vb-n, három meccsen is komoly meglepetés született
Az esélyesek pontokat buktak.
Négyszer csattant a léc. Elefántcsontpart győzelménél szürreálisabb nem biztos, hogy lesz a vb-n
A Manchester United szélsője a 90. percben törte meg a gólcsendet az elátkozottnak tűnő meccsen.
El kellett takarni valamit a foci vb alatt a stadionokban a közvetítés alatt, kijátszották a szabályt
A világbajnokságon új szabályok léptek életbe, különös módon történik a végrehajtásuk.
Összejön az álomigazolás a Manchester Unitednek, már zajlik az orvosi vizsgálat
A játékos jelenleg is a vb-n szerepel.
Nincs ott a magyar válogatott a vb-n, mégis miénk a vb legnagyobb rekordja, amelyet a németek csak megközelíteni tudtak Curacao ellen
A vb-k történetében ezt az eredményt csak megközelíteni lehetett, ma is csak megközelíteni sikerült a németeknek.
Jön az egyik topfavorit első meccse a futball-vb-n – Itt a mai program
Négy meccsel folytatódik magyar idő szerint hétfő este, kedd hajnalban a futball-világbajnokság.
Az FC Barcelona hivatalos ajánlatot tett a PSG sztárjáért
Hansi Flick nagyon szeretné a csapatában tudni Bradley Barcolát.
Egy élő Nostradamus megjósolta, melyik csapat nyeri a foci-vb-t
Újabb merész látomással állt elő Athos Salomé, a brazil médium.
A 7-1 a kanyarban sincs - még mindig Magyarországé a legnagyobb vb-pofon
Hiába ütötte ki 7-1-re Curaçaót a német válogatott, a világbajnokságok történetének legnagyobb különbségű győzelmét továbbra is Magyarország tartja: a válogatott az 1982-es spanyolországi tornán 10-1-re vert
A Pécs lakosságú miniállam meglepetésre gólt rúgott a foci-vb-n, de így is nagy verést kapott
Németország a vb eddigi legnagyobb arányú győzelmet aratta, de Curacao így is történelmet írt.
Bulvár
Mindennap szunyókálsz? Egy kutatás szerint összefüggésben állhat a magasabb halálozási kockázattal
Egy új kutatás szerint a napi szunyókálás összefügghet az általános halálozási kockázattal. Fontos megérteni, hogy ez összefüggés, nem okozati kapcsolat.
A borravaló-őrület elérte a csúcspontját, egy elvitelre kért étel kifizetése után az étterem felhívta a vendéget
Kitálalt a férfi a vendéglátóhely felháborító akciójáról.
A szexlátványtól az ongai horgászok is dobtak egy hátast – Kamera előtt hagyták a kellékeket
Sajátos közleményt tett közzé az Ongai Horgászok Egyesülete (OHE) a közösségi médiában, miután egy szerelmespár jelentős mennyiségű hulladékot hagyott hátra a helyi VIII-as tó partján.
Megérkezett a NASA riasztása, ijesztő fordulatot vesz a nyár Európa közepén, Magyarországon is
Az El Nino rálépett a gázpedálra, hetekig tartó hőhullám érkezik fölénk.
Ferencz Orsolya: A kongresszus előtt néhány órával kaptuk meg a lényegesen újraírt, szavazásra bocsátani kívánt alapszabály tervezetét
A Fidesz egykori képviselője, aki a választás óta több ízben éles kritikát fogalmazott meg a pártjával kapcsolatban, most a tisztújító kongresszus lebonyolítását is kritikával illette, és elmondta: az Orbán „
Visszautasította az többszázmilliós lottónyereményt, durva, mit kért helyette a 20 éves lány
Zseniális döntés vagy élete hibája? Teljesen megosztja az internetet a fiatal lottónyertes.
Navracsics Tibor: Nem jó hír, hogy ez a kongresszus biztosan nem az áttörés kongresszusa volt
Az egykori miniszter megfogalmazta, szerinte mik voltak a kongresszus pozitívumai, ezek között nem említette azt, hogy ismét Orbánt választották a Fidesz elnökévé.
Kijev retteg Putyin üzenete óta? Három célpontot nevezett meg az orosz tábornok
Orosz katonai szakértő szerint hamarosan újabb nagy csapás érheti Ukrajnát, és azt is elárulta, mely célpontok fájnának Kijevnek. A Kijev retteg Putyin üzenete óta? Három célpontot nevezett meg az orosz tábornok be
Olyan eszközökkel figyelnek meg minket Magyarországon a mindennapok során, amelyek más nyugati országokban tiltva vannak
A mesterséges intelligencia megjelenésével a kamerák már nem csupán rögzítenek, hanem értelmezni is tudják a látottakat. A szálak pedig egészen a kínai megfigyelőállamig vezetnek.
Panyi Szabolcs: Most Kósa Lajoson és Németh Szilárdon kérik számon a Fidesz választási vereségét
Az oknyomozó újságíró szerint a Fidesz kongresszusán leváltott alelnökökkel vitetik el a balhét az elvesztett kampányért. A párt szombati tisztújításán Orbán Viktort megerősítették pozíciójában.
„Van igazi miniszterelnök, üldözze azt” – kiáltotta Orbán Viktor Szabó Bálintnak, majd sörözött egyet a kongresszus után
Gulyás Gergely és Lázár János is vele tartott.
Megszólalt az Integritás Hatóság elnöke: Orbán Viktor belső köreiben kellene vizsgálódni az eltűnt uniós milliárdok után
Biró Ferenc szerint akár 3,5 milliárd euró uniós pénz is eltűnhetett kormányközeli cégekben, „elpárologhatott” túlárazott szerződésekben.
- 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
