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
Havi 4-5 millió forintról mondhat le Magyar Péter, de ez csak a jéghegy csúcsa
Módosítás nélkül a kormányfő havi 7,8 millió forintot keresne júliustól, ennek nagyobb részét azonban a kasszában hagyhatja. De mi...
Még idei győztes sincs, de már gyorsan fogynak a következő BL-szezon helyei
Ha a Fradi indul a BL-ben, akkor kiemeltként a második, ha a Győr, akkor nem kiemeltként az első fordulóból indulva próbálkozhat az...
Elárulja a szakértő: ezért vall kudarcot a legtöbb kapcsolat
A boldog párkapcsolat titka nem csupán a romantikus gesztusokban rejlik, hanem két alapvető tényezőben, amelyek nélkül szinte garantált a...
Megszólalt a nyugdíjszakértő a Tisza terveiről
A Magyarországon még soha nem látott mértékű, történelmi felhatalmazás birtokában a 2026. május 12-én megalakuló Magyar-kormány...
Kiderült, hogy halt meg Mátyás király, az utolsó szavait is feljegyezték?
72 órán át küzdött az életéért a sebesült uralkodó.
6 év börtönt és 33 milliós vagyonelkobzást kapott a Békés megyei exfőállatorvos
Példátlanul súlyos ítéletek születtek a Nyugat-Európába irányuló kutyaexportot tárgyaló perben. Hatéves börtönbüntetésre ítélte...
Mintha frissen festetted volna: Ez a 3 konyhai összetevő minden foltot eltüntet a falról
A falon lévő foltok láttán nem kell azonnal a festékesboltba rohannod. Három egyszerű konyhai összetevő is elég ahhoz, hogy visszaadd a...
Egyetlen csapat tudta úgy megnyerni a Bajnokok Ligáját, hogy minden meccsén győzött
A covid közepén a Bayern München olyan bravúrt mutatott be, amire se előtte, se azóta nem volt példa.
Gondoltad volna? Ezt a célt szolgálja valójában az üdítősdobozok nyitóján található lyuk
Fogadjunk, hogy erről te sem tudtál!
Van, akire másfél hónapos karantén vár a hantavírussal fertőzött óceánjáró hazaérkezett utasai közül
A kálváriájuk nem ért véget: az utasok közül újabb emberekről bizonyosodott be, hogy megfertőződtek. Van, ahol gondatlan egészségügyi...
Havas Henrik elárulta, mennyi nyugdíjat kap
Havas Henrik a Magyar Közöny című podcastműsor legfrissebb adásában elárulta, hogy havonta mennyi nyugdíjat kap.
5 magyar nő elmesélte, mi történt, miután lefeküdt a pasival az első randin
Őszinte történetek következnek!
Sport
A Fradit kikosarazta, a legnagyobb riválishoz kerülhet a magyar válogatott búcsúzója
A 35 esztendős játékos mindössze egy év után elhagyhatja a Puskás Akadémiát.
Olimpiai bajnokunk 0-8-ról állt talpra az Eb-döntőben, ismét történelmet írt ikertestvérével
Márton Viviana Európa-bajnok lett Münchenben.
Mészáros Lőrinc kivonulhat évek óta támogatott csapata mögül - sajtóhír
Horvátországban arról írnak, hogy az NK Osijek eladására készülődhetnek Eszéken.
Mourinho világos választ adott a Real Madridról szóló kérdésre
A portugál szakember hétfő este a Benfica kispadjánál bosszankodhatott.
Mi lesz Messivel? A legutóbbi vb-döntő két hőse a bő argentin keretből is kimaradt
Lionel Scaloninak alaposan szűkítenie kell még.
Történelmet írt a Barcelonával, majd beszólt a szaúdiaknak
Az ünneplés közben nem felejtett el beszólni előző klubjának sem Joao Cancelo.
Marco Rossi megüzente, ki ne számítson tőle meghívóra
Marco Rossi keretet hirdetett a magyar válogatott júniusi, Finnország és Kazahsztán elleni mérkőzéseire.
Liverpoolban lemondtak Xabi Alonsóról, már egy másik angol klubbal haladnak a tárgyalások
Fordulat állt be a legutóbb a Real Madridnál dolgozó spanyol edző jövőjében.
Lewandowski a jövőjéről beszélt, elmondta, milyen opciói vannak
Egyelőre nem tudja, hol folytatja Robert Lewandowski.
A valaha volt 5 legjobb meccs, amit a Bajnokok Ligájában láttunk
Vannak meccsek, melyek emlékét másnaptól csupán az eredményük őrzi, és akadnak olyanok, amelyek örökre beleégnek az agyunkba. Ez az 5 tényleg olyan volt. Viszont ezúttal nem a döntőkből szemezgettünk, mert az má
Van egy játékos, akit most hívott meg utoljára Rossi - Gómezről, Tóth Alexről és Kovács Bendegúzról is beszélt
Szappanos Péter várhatóan most kapott utoljára meghívót, a rutinos kapus a második meccsen a "rivaldafényt" is megkapja a szövetségi kapitánytól. Rossi több játékos helyzetéről is külön beszélt.
Hiába Ronaldo hároméves küzdelme, csapattársa az utolsó percben romba döntötte az álmait
Az ötszörös aranylabdás korábbi madridi bajtársával küzd meg a bajnoki címért.
Bulvár
Minden nyugdíjasnak be kell fizetnie 20 ezer forintot? Nálad is kopogtathatnak
Józseftől így akartak kicsalni 20 ezer forintot, de résen volt, és el is mesélte a történetét.
Tóth Gabi után újabb NER-celeb bukott meg, még egy cég ment a levesbe
Nagy a mozgás mostanában a Fidesz holdudvarában.
Drámai fordulat: 12 kórházi dolgozó került karanténba hantavírus miatt
Nem követték a hantavírus esetén szükséges protokollt a kórházi dolgozók. Tizenketten emiatt karanténba kerültek, hat hétig maradnak elzárva.
Svájc új szuperfegyvere: 27 méteres gödör, 1879-es technológia és egymillió ellátott otthon
Egy 27 méter mély svájci gödörben készül valami, ami új szintre emelheti Európa energiabiztonságát: a világ legdurvább akkumulátora.
Pénzért eladott szabadság? 34 évvel idősebb férje szabályai miatt szedik szét ezt a nőt
A szerelem nem ismer határokat, de úgy tűnik, a dél-karolinai Gracen és Kevin Greagan házasságában a szabadság is csak szigorú keretek között létezhet. A 26 éves nő és 60 éves férje nemcsak a köztük lévő hár
Egy munkás a Roma Sajtóközpontnak Hatvanpusztáról: Anikó néni jött ki mindig, állandóan, ő figyelt minket, ő parancsolgatott
Elmondása szerint egy időben volt, hogy százan dolgoztak az Orbán-uradalomban.
Először fotózták Gulyás Gergelyt boldognak, teljesen megfeledkezett magáról a politikus a parlamentben
A kép bejárta az internetet, Magyar Péter beiktatása nem várt fordulatot hozott.
Átlagkeresetek Magyarországon szakmák szerint: itt a „teljes” lista
Mennyit kerestek 2025-ben a „törvényhozók”, a fizikusok és a kubikosok? A Foglalkozások Egységes Osztályozási Rendszere (FEOR) szerinti bruttó átlagkeresetek listájából „minden kiderül”.
Műszaki vizsga: itt a döntés a 10 évnél idősebb autókról
Most sokan megkönnyebbülnek.
Bedurrant Magyar Péter agya: ráparancsolt a távozó miniszterekre
Magyar Péter miniszterelnök soron kívüli, írásos parancsban követelte a leköszönő, fideszes ügyvezető miniszterektől, hogy adjanak számot a háta mögött hozott döntéseikről. Az új kormányfő a hétfőn 19:30-k
Hatalmas bejelentés: egymás kezét fogva mondta el Stohl András és Kiss Kriszta
Stohl András és Kiss Kriszta, a Nagy Ő legutóbbi évadának győztese közösen ültek kamera elé, és már az előzetes alapján is komoly bejelentésre készülnek.
Munka közben meghalt Gulyás Zsolt vármegyei rendőrfőkapitány
Az 54 éves rendőrfőkapitány szolgálati helyén, munkavégzés közben lett rosszul. Kórházba szállították, de a gondos orvosi ellátás ellenére életét vesztette.
- 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
