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
Deutsch Tamás befolyását is nyíltan emlegetik a problémákkal küzdő ritmikus gimnasztika szervezetben
Június 29-re rendkívüli közgyűlést hívott össze a szervezet vezetése. Az elnökséggel szemben kialakult bizalmatlanságot jelölték meg...
Maximális készültség Budapesten, 40 fokos hőségben jön a Pride - Maximális készültség Budapesten, 40 fokos hőségben jön a Pride
Idén nem kellett a szervezőknek a tiltástól tartani, de az időjárás nem kegyes a vonulókkal.
Holtan találták meg az eltűntként keresett ötéves kisfiút a szigetszentmiklósi Bucka-tóban
A papucs megtalálása előrevetítette a legrosszabb forgatókönyvet.
Szondi Vanda smink nélkül: az RTL híradósából lett kormányszóvivő nagyon más, mint a képernyőn
Szondi Vanda smink nélküli fotója tarol az Instagram-oldalán.
Aranykonvoj-ügy: polgárháborút hirdettek Orbán Viktor felbőszült támogatói
Miután az ukrán pénzszállítókat képviselő ügyvéd indítványozza Orbán Viktor őrizetbe vételét, és közben Magyar Pétert is...
Hőkupola: vízkorlátozást vezettek be több Pest megyei településen
Első fokú vízkorlátozást vezetett be több Pest megyei település a rendkívüli hőség és a megugró vízfogyasztás miatt. A Telex...
Navracsics Tibor szerint a Fidesz rossz úton halad, már egy új jobboldali párt létrehozását sem zárja ki
Navracsics Tibor a Fidesz jövőjéről beszélt, és komoly belső megújulást sürgetett a választási vereség után. A politikus szerint ha a...
Egy tollvonás is elég lenne: ezt kéri a Budapest Pride szervezője az új kormánytól
Hrubi Zita, a Budapest Pride szervezője szerint minél előbb el kellene törölni a 2021-es úgynevezett gyermekvédelmi törvényt. A...
Ez lehet a jövő béren kívüli juttatása?
Az új DC-töltők a napelemből, az akkumulátorból és a hálózatból egyszerre képesek energiát juttatni az autóba.
Dráma a Fidesz körül, Lázár János áll elébe az elszámoltatásnak, nem fél Magyar Péter és a Tisza Tisztítótűz programjától
Dráma a Fidesz körül: Lázár János nyíltan reagált Magyar Péter terveire, és kijelentette, hogy nem tart a Tisza által meghirdetett...
Megrázó fordulat: alig hetekkel a sokkoló diagnózis után elhunyt a népszerű műsorvezető
Felfoghatatlan tragédia.
Sport
Minden megváltozhat Szoboszlai számára Liverpoolban
A Liverpool Echo szerint Szoboszlai Dominik is az esélyesek között van arra, hogy a távozó Andy Robertsont követően a Liverpool új csapatkapitány-helyettese legyen.
Villámok miatt kellett kimenteni Ronaldoékat, sírva fakadt a riporternő a focisztár látványától
A portugál válogatott edzését azonnal félbe kellett szakítani az érkező vihar miatt.
Szexi szurkolókban is erős a foci-vb – Itt megnézheted legcsinosabb drukkereket
Mostani összeállításunkban nem a pályán történtekre koncentrálunk.
Új megbízás vár Szoboszlaira, váratlan hír a kinevezéséről Livepoolban
Miközben két csapat is 80 millió euróért csábítja, hatalmas lehet a fordulat az átigazolási piacon.
A Duna Aréna alkalmatlan a vizes vb megrendezésére, ezért kell átalakítani az MVM Dome-ot
Egy év múlva tízezren szurkolhatnak a magyaroknak a csarnokban.
A Fradi egykori kiváló védője hazatért - magyar csapattársa is lehet
Miha Blazic, a Ferencváros egykori kiváló védője hazájában folytatja pályafutását, ahol egy magyar szélső is a csapattársa lehet.
Szenzáció a vb-n, a Zöld-foki Köztársaság veretlenül jutott tovább a csoportjából
Fernando Muslera kapitális hibája után a kétszeres győztes Uruguay kiesett.
Ferencváros: soroljuk a neveket, itt a tizenkettedik távozó?
Minden napra jut egy hír a Fradi keretéről.
60 millió euróért eladja BL-győztes sztárját a Real Madrid
Napokon belül fejlemények várhatók.
Vidi: A fociban újonc magyar üzletember is jelentkezett, de külföldi kézbe kerülhet a klub - részletek
Jó eséllyel portugál kézbe kerülhet a Videoton FC Fehérvár. Jövő szerdán döntenek az új tulajdonosról - a pályázók között szerepel egy magyar, mezőgazdaságban érdekelt vállalkozó is.
Az Arsenal nagy dobása: 70 millió eurós ajánlat a brazil szupersztárért
A Newcastle Unitedet ennek ellenére még nem sikerült meggyőzni.
A Manchester United nagy dobása: a Real Madrid világsztárja az Old Traffordra tart
Michael Carrick egyre közelebb kerül ahhoz, hogy együtt dolgozzon Aurelien Tchouaménivel.
Bulvár
Euróbomba és botrány Budapesten, Magyar Péter kimondta, hogy vége a forint korszakának, Kármán András is lerántotta a leplet a kasszáról
Magyar Péter és Kármán András pénteken nagyot robbantott, kimondták, hogy Magyarország célja az euró bevezetése, miközben kemény kritikákkal illették az előző kormány gazdaságpolitikáját.
Fejbe lőtt holttestet találtak a Balatonban
A rendőrség vizsgálja a férfi halálának a körülményeit.
Büntetőügy lett a videózásból: minősített költségvetési csalás miatt emelt vádat az ügyészség
Egy ügyvezető és társa fiktív számlákkal akart jogosulatlanul adólevonást gyakorolni, és ezzel több mint egymilliárd forintot szerezni. Az ügyészség minősített költségvetési csalás kísérlete miatt emelt vád
Jeszenszky Géza: Egy szégyen Szijjártó Péter viszonzatlan szerelmi viszonya az orosz külügyminiszterrel
Jeszenszky Géza volt külügyminiszter szerint az elmúlt 16 évben a magyar kormány politikáját nem a magyar polgárok érdekei, hanem az oroszokkal szembeni szervilizmus vezérelte. Szerinte Szijjártó Péter bemutatta, mil
Magyar Péter miniszterelnök bejelentést tett pénteken – jönnek a részletek
Magyarországon kiemelkedően magas az euróövezethez való csatlakozás társadalmi támogatottsága – erről beszélt Magyar Péter miniszterelnök pénteken Budapesten, miután egyeztetést folytatott Kiriákosz Pierakákiss
A nagymama szandál – a nyár legtrendibb és legmegosztóbb lábbelije
A 'nagymama szandál' kifejezés régen nem volt hízelgő, de 2026-ra a divat világában a kényelem és a stílus összhangja vált trenddé. Nézzük, hogyan viselheted ezeket a lábbeliket anélkül, hogy nagymamának tűnné
Képeken Kóbor János törökbálinti luxusvillája: családja eladta az Omega énekesének egykori otthonát
Túl sok volt az emlék, ezért Kóbor János özvegye és lánya eladták a villát, amiben 18 évig éltek.
Csótányok, kamuállások és tízmilliárdos kudarc – Politikai zsákmány lett az ország első számú könyvtárából
Rózsa Dávid főigazgató „és az őt körülvevő klikk” a dokumentum szerint „hozzáértés hiányában kerül minden felelősséget, képességeik, tudásuk híján a könyvtár súlyosan lemaradt nemcsak a világ, de a
Ekkor érhet véget a brutális kánikula a meteorológusok szerint: ennek sokan nem fognak örülni
Egyelőre még nem lélegezhetünk fel.
Két felnőttet és négy gyereket találtak holtan, a nagymama mérgezhette meg a családját egy amerikai kisvárosban
A New York állambeli Mechanicville-ben történt a családi tragédia, amelyet a 64 éves nagymama okozhatott. A gyanút egy kézzel írt feljegyzés is alátámasztja, amelyet a helyszínen találtak a rendőrök.
Anális ujjazás: 8 szakértői technika, amellyel kellemesebb és biztonságosabb lehet az élmény
Az anális ujjazás egyre kevésbé számít tabutémának, a szakértők szerint azonban a kellemes élményhez a megfelelő felkészülés és a kommunikáció is elengedhetetlen. Összegyűjtöttük a legfontosabb tudnivalókat
Megérkezett az Orbán-kormány számlája: milliárdos ígéretet kérnek számon Magyar Péteréken
Kapitány István új jogköre miatt is tiltakoznak a benzinkutak.
- Csökkent a gázolaj ára
- Leszakadt egy vasúti felsővezeték Érdnél, jelentős késésekre kell számítani
- NAV: sok változást hoz a jövedéki szabályozásban az új törvény
- Borzasztó lesz utazni vonattal a Budapest-Pécs vonalon
- Elindultak az M1-es autópálya Hegyeshalom felé vezető oldalán a teljes körű felújítási munkák
- Az E.ON nevével visszaélve téveszthetik meg a lakosságot
- Így úszható meg a hosszú várakozás a horvát autópálya-kapuknál
- A talált madárfiókák többsége nem árva, nem szorul megmentésre, ne szedjük össze őket!
- Már csak pár napig lehet pályázni az ingyen falfestékre
- Hosszú hétvégi változások, kedvezmények a vasúton
- Itt számíthatnak torlódásra június 11-től
- Díjmentes a visszaút a Győrkőcfesztiválról
- Továbbra is folytatódnak a munkálatok az M1-es autópályán
