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
Török Gábor közös képen méltatta Forsthoffer Ágnest – miért kap most külön súlyt a találkozó?
Török Gábor közös fotón és feltűnően elismerő szavakkal számolt be Forsthoffer Ágnessel folytatott találkozójáról. A beszélgetés...
Hatalmas botrány a brit királyi családban: bíróság elé kerül András herceg
Újabb kellemetlen fejezet kezdődik András herceg életében.
Hihetetlen, amit állít a kardiológus: akár 2 sör is az életedbe kerülhet, sokan nem is tudnak róla
Egy cseh kardiológus szerint még az a mennyiségű alkohol is túl sok lehet, amit sokan teljesen hétköznapinak gondolnak.
Szerény növekedést ért el a német gazdaság a második negyedévben
Szerény növekedést ért el a német gazdaság a második negyedévben - írta a Bundesbank júliusi havi konjunktúra jelentésében.
Kína tagadja az ipari túlkapacitás vádját
Tagadta Kína az ipari túlkapacitási vádakat kedden, amelyekre hivatkozva az Amerikai Egyesült Államok vizsgálatot indított.
Könyörögve kéri a szakértő: Ezt a vitamint minden nap szedd, lassítja az agyad öregedését
Az agy öregedését nem lehet teljesen megállítani, de az nagyon nem mindegy, milyen gyorsan indul be.
Rajzik a rettegett kártevő – ennyi volt az idei diónak?
Most dől el, mennyi dió marad őszre.
Lázár János az új Országgyűlés legnagyobb hiányzója
A volt építési és közlekedési miniszter a parlamenti szavazások több mint 81 százalékán nem volt jelen.
„Olyan volt, mint egy katasztrófafilm” – tízméteres tűzfal és tűzvihar elől menekülnek Franciaországban és Spanyolországban
Korábban soha nem látott erdőtüzek pusztítanak Madrid és Bordeaux közelében. Két országban összesen több mint háromszázezer embernek...
Saját testvérét keverte bajba egy 22 éves férfi: egészen különös trükkel próbálta megúszni a felelősségre vonást
Egészen különös történet miatt emelt vádat a Salgótarjáni Járási Ügyészség egy 22 éves férfival szemben.
Figyelmeztetnek a meteorológusok: brutális hőség jön, harmadfokú riasztás lép életbe
Harmadfokú hőségriasztást rendelt el csütörtökön 0 órától kedd 24 óráig az ország területére az országos tisztifőorvos a...
KL: Ha nem történik katasztrófa, ez a csapat lesz az ETO következő ellenfele
A lett Riga FC házigazdaként hosszabbítás után 5-2-re legyőzte az északmacedón Vardar Szkopjét a labdarúgó Konferencia-liga-selejtező...
Sport
Mourinho közölte a Real Madrid sztárjával: nála nem fog játszani
Emiatt a klub vezetősége is nyitott arra, hogy eladja.
Nem semmi csapat jelentkezett be a Fradi egyik legjobbjáért
Argentin élvonalbeli sztárcsapat csábítja a Ferencváros alapemberét! Mariano Gómezért már ajánlatot is tettek, de az FTC egyelőre nem enged a magas vételárból.
Utáltad a hidratációs szünetet? Következik a karácsonyi foci-vb, már az ünnep sem szent
Újabb drámai újítást tervez a FIFA, a világ minden pénzét fogják elkölteni.
Deutsch Tamás milliárdos testvére meghozta „az egyetlen felelős és jogilag is kifogástalan” döntést
Csak azért vállalta el a feladatot, mert ez volt a sportág érdeke.
A románok jobbak nálunk fociban? Szabó István tiszta vizet öntött a pohárba
Tényleg felülmúlja a román Superliga a magyar NB I-et? Szabó István, az FK Csíkszereda edzője az FCSB elleni vereség után őszintén összehasonlította a két bajnokságot.
Címlapon Marcus Rashford klubváltása, 42 millió euró az ár
A Manchester United ennyit kér érte.
Botrány Eszéken a korábban Mészáros Lőrinc érdekeltségébe tartozó klubnál, felfüggeszthetik az elnököt
Súlyos összeférhetetlenség merült fel.
Megválasztották a foci-vb legnagyobb gólját
A címvédőnek rúgott gól lett a vb találata.
Hivatalosan is elismerték, hogy bíróhiba segítette Argentínát a világbajnokságon
A jövőben igyekeznek finomhangolni ezen az előíráson.
Eltaktikázta magát a Real Madrid, európai topcsapat vinné Vinícius Júniort
Megpróbálják maradásra bírni.
Címlapon a Real Madrid BL-győztes támadójának klubváltása, a Premier League-be igazolhat
Nagyon akarja a londoni klub.
Dagad a botrány a Fradiváros ügyében, Magyar Péter kormánya is reagált a 25 milliárdos támogatásra
A Belügyminisztérium megosztja, mire adták a közpénzt, és azt is, hogy mire használták fel.
Bulvár
Óriási bírságot kockáztat, aki nem teszi ki a házára – Az egyik vármegyében drága fényképek készülnek
Akár százezreket is fizethet az, aki nem figyel erre a hazai jogszabályra.
Végre dönt a parlament: ilyenre a rendszerváltás óta nem volt példa.
Történelmi ülés az Országgyűlésben: új alkotmánybírót választ a parlament. Magyar Péter napirend előtti felszólalásával indul a heti ülés.
Takács Péter lopással vádolta Magyar Pétert, teljesen elszabadult a Facebookon a vita
Takács Péter szerint Magyar Péter ellopta a jegyzeteit, a miniszterelnök szerint szó sincs erről. Mi az igazság?
Többnapos országos leállás lesz a magyar banknál: készpénzt sem tudsz majd felvenni
Augusztus 30-án és 2026-ban még további néhány alkalommal is bankszünnap várható a MagNet Magyar Közösségi Banknál.
A Szőlő utcai nevelőintézet egykori lakója megnevezte Zsolti bácsit, a Fidesz–KDNP rágalmazásért perel
A Fidesz-KDNP közleményben utasította vissza az állítást.
Ennyivel csökken az áfamentes gyógyszerek ára - patikusok számolták ki
A vényköteles gyógyszerek áfájának eltörlése nem jelent minden esetben olcsóbb terméket: egyes esetekben csupán néhány forint lesz a differencia.
„Nála a bosszúvágy erősebb az ország érdekénél, szakma meg sosem volt” – nekiment a VEKE Vitézy Dávidnak a Forma-1 után
Az egyesület szerint elég durván leszerepelt a MÁV-Volán a Magyar Nagydíj kapcsán.
Bangó Sándor orvosi megfigyelés alatt állhat – eljárás indulhat ellene a Zsolti bácsi-ügyben a lapunk által megkérdezett ügyvéd szerint
A Fidesz-KDNP szerint Bangó Sándor egykori Szőlő utcai áldozat megrágalmazta Semjén Zsoltot. Sógor Zsolt ügyvéd úgy látja: ha büntetőeljárás indul a labilis állapotban lévő fiatalember ellen, akkor neki kellene
Tóth Ildikó szerint Lévai Anikó életmódja luxusmentes, másfajta életet él, soha nincs nála luxicucc
Tóth Ildikó szerint Lévai Anikó kerüli a látványos luxust, de nyilvános szerepvállalása elmaradt. A nagy Gatsby a hivalkodás és a csendes, pénzzel védett hatalom különbségén keresztül élesíti az interjú ellen
4 csillagjegy, akivel csodák történhetnek a héten
Nem minden csoda hangos és látványos.
Jó hír érkezett a nyugdíjpénzekről, így növelik a magyarok 2026-ban az ellátásukat
Idén sokkal többen kötöttek önkéntes nyugdíjpénzári megtakarítást, mint a korábbi években.
Stohl András otthona maga a luxus: hatalmas medencéje mellett csak a kilátás pazarabb
Stohl András otthonának kertjét és kilátását egy rövid videóban láthatod.
- Csökkent a gázolaj ára
- Leszakadt egy vasúti felsővezeték Érdnél, jelentős késésekre kell számítani
- NAV: sok változást hoz a jövedéki szabályozásban az új törvény
- Többen fociztak az átmeneti otthonban élő családokért
- Zalaegerszegen változik a központi orvosi ügyelet helyszíne!
- 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
- Megújul a Sport utca Zalaegerszegen
- Augusztus végéig új burkolatot kap a Telekalja utca Zalaegerszegen
- Online térképen láthatóak a tervezett áram- és gázszünetek az E.ON oldalán
