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
Telex: Orbán Viktor döntött arról, hogy rajta kell ütni az ukrán „aranykonvojon”
Az Alkotmányvédelmi Hivatal elismerte, hogy a rajtaütés időpontjáról a Miniszterelnöki Kabinetiroda államtitkársága felől érkezett a...
Most jött Vitézy Dávid bejelentése az új Kresz-ről és a rollerekről: hatalmas változás jön
Sokkal hamarabb jön az új törvény, mint vártuk.
Magyar Péter: Orbán Viktor kézi vezérléssel irányította a bűnüldöző és a titkosszolgálati szervek munkáját
A miniszterelnök arra a sajtóértesülésre reagált, miszerint Orbán Viktor utasítására csaphattak le az ukrán aranykonvojra. Magyar Péter...
51-szeres ár, közbeszerzés nélkül – újraindult a nyomozás az atlétikai világbajnokság ürügyén Deutsch Péter utolsó munkanapján kötött nagy értékű szerződés ügyében
Egyszer már folyt eljárás az ügyben, de azt a hatóságok gyorsan megszüntették. Aztán jött az Integritás Hatóság.
A rendszerváltás sürgetése: mi legyen a Kossuth-díjjal?
Végre lehetőség van megtisztítani a közéletet, a kultúra terén az újrakezdés egyik legjobb szimbóluma lehetne a szocializmusból ránk...
Ennek az 5 csillagjegynek kiemelkedik a horoszkópja június 3-án, csodálatos napra ébredtek ma
A szerda igazán jó nap lesz az öt állatöv-jel számára, amelyek 2025. június 3-án a legkedvezőbb horoszkópot kapják. A Vízöntőben...
Rengeteg terve volt, de a sors közbeszólt! Örök álomra hunyta szemét a legendás színésznő
87 éves korában elhunyt Sanda Țăranu román színésznő, újságíró, műfordító, rádiós és televíziós bemondó. Több mint négy...
Florida beperelte a ChatGPT-t, mert szerepet játszhatott egy tömeggyilkosságban
A vezérigazgató személyes felelősségét is kutatják.
Heteken belül alapjaiban változik meg a cégek élete: súlyos bírság lehet a vége, ha nem készülnek fel időben
2026 nyaráig kellene a tagállamoknak átültetniük saját jogrendjükbe az Európai Unió bértranszparencia-irányelvét, ami elsősorban a...
Újra egymásnak feszült az Egyesült Államok és Irán: Donald Trump megszólalt a tárgyalásokról
Rakéták, drónok és egy megbénult nemzetközi repülőtér jelzi: ismét kiéleződött az iráni–amerikai konfliktus.
Áttört egy fontos határt a BUX: izgalmas nap várhat a befektetőkre
Új csúcsra emelkedett a BUX, miközben az OTP és a Telekom is fontos ellenállási szintek közelébe ért.
Férgeket” tüsszentett ki az orrából egy nő - szokatlan parazita fészkelt az arcüregébe
A birkalégy az elferdült orrsövénye miatt költözött be a nő fejébe.
Sport
Levelet írt Csányi Sándornak az UEFA elnöke a BL-döntő miatt
Aleksander Ceferin, az Európai Labdarúgó Szövetség (UEFA) elnöke levében gratulált Csányi Sándornak, a magyar szövetség (MLSZ) első emberének a szombati Bajnokok Ligája-döntő kiemelkedő színvonalú megrendezés
Tovább pörög a mémcunami Szoboszlai öltözete körül, már a Magyar Rendőrség és a Magyar Honvédség is beszállt
Nemzeti mém lett Szoboszlai Dominik szettjéből.
Mourinhót még be sem jelentették a Real Madridnál, de már kiszivárgott, hol akarja megerősíteni a csapatot
José Mourinho visszatérését még be se jelentette hivatalosan a Real Madrid, de már az is kiszivárgott, hogy állítólag hol akar változtatni a kereten a portugál.
10 ezer szimulációt végeztek, megvan, ki a foci-vb favoritja
Az Opta szuperszámítógépe szerint európai dominancia lesz a jövő héten kezdődő világbajnokságon.
Sajtóhír: megegyezett következő edzőjével a Liverpool
Kerkez Milost már jól ismeri korábbról a spanyol szakember.
A Liverpool leendő edzője már hónapokkal ezelőtt megjósolta: Kerkez még jobb lesz ennél
Andoni Iraola már hónapokkal ezelőtt kijelentette, hogy Kerkez Milos idővel meghatározó játékosa lesz a Liverpoolnak – hamarosan pedig ismét együtt dolgozhatnak.
Andoni Iraola rárúgja az ajtót a Premier League-re, 70 millió eurós Real Madrid-sztárt vehet a Liverpool FC
Hamarosan kinevezik a szakembert, aki Dean Huijsen leigazolásával kezdené a munkát az Anfielden.
Gundel-Takács Bence: Megijesztett a gondolat, hogy más szakmát kell keresnem
Az idény egyik, ha nem a legjobb NB I-es hálóőre nem olvas kommenteket – a pozitívakat sem.
Vb-főpróbák: A horvátok otthon buktak, az előző torna szenzációja gázolt - videók
Belgium és Marokkó győzelemmel, Horvátország viszont vereséggel hangolt a jövő héten kezdődő világbajnokságra kedden.
Szoboszlai Dominik David Beckham nyomdokaiba lépett, és a jelek szerint iszonyatosan élvezi
Mbappé, Camavinga és Foden után lett címlapsztár.
Valójában ezért rúgták ki Arne Slot-ot, Szoboszlaiék főnökét, 3 fő oka van
A klub vezetősége előrébb gondolkodott.
Détári: "Félrevezették Mezey Györgyöt" - a 0-6 pont negyven éve fáj a magyar focinak
Éppen negyven éve, 1986. június 2-án játszott a magyar válogatott a mexikói világbajnokság a Szovjetunió ellen, amely máig a hazai futball egyik legfájóbb emléke. A nagy reményekkel érkező csapat Irapuatóban 6–
Bulvár
„Nem megy tovább” – Összeomlott a magyar fitnesz-világbajnoknő, zokogva jelentette be a drámai hírt
Németh Dorottya fitnesz-világbajnok megrázó őszinteséggel vallott arról a közösségi oldalán, hogy a családja védelmében kénytelen végleg bezárni a szívének oly kedves, másfél éve nyitott vállalkozását. [Ba
Magyar Péter olyat mondott ki Orbán Viktorról, hogy mindenki csak pislogott a parlamentben
A bevándorlás és migráció volt a téma.
„Isten kegyelmezzen nektek, mert én nem fogok” – üzente a kórházból Szentesi Éva
Személyes fogadalmat tett posztjában Szentesi Éva, amelyben az Országos Onkológiai Intézetet bírálta. A bejegyzésben a tizenkét évvel ezelőtti gyógyulására utalva ígérte, hogy most is cáfolni fog.
Dőlnek a nevek és a részletek a Központi Nyomozó Főügyészség kedd reggeli akciója után
Őrsi Gergely polgármester lakhelyén és a II. kerületi Polgármesteri Hivatalban nyomozati cselekményeket végeztek kedd reggel a Központi Nyomozó Főügyészség (KNYF) nyomozói – közölte a kerületi önkormányzat.
Belenyúlhatnak a Nők40-be: a helyére egy sokkal kevésbé barátságos rendszer jöhet
Azt gondoltad, már csak 2-3 évet kell valahogy kibírnod, és a Nők40-nel el tudsz menni nyugdíjba? Lehet, hogy ez a 2-3 év még évekig hiányozni fog a nyugdíjadhoz.
Ebben a percben posztolta a Magyar Rendőrség Szoboszlai Dominikról
Erre nincsenek szavak!
Termékvisszahívás: azonnal dobd ki ezt a fűszert, ha vettél belőle
Határértéket meghaladó növényvédőszer-maradványok miatt vontak ki a forgalomból egy népszerű ázsiai borsot.
Lejár a haladék: Közel 25 ezer Babaváró-hitelesnek kell milliókat visszafizetnie hamarosan
Július 1-én lejár a kétéves haladék.
Orbán Anita megtette a nagy bejelentést: elképesztő dologról számolt be, ennek nagyon sokan fognak örülni
Orbán Anita nagy bejelentést tett, nagyszerű változás jön, ami különösen a fiatalokat érinti.
"Tisztítótűz" a Külügyminisztériumban: elbocsátják Szijjártó Péter bizalmasait
Nincs szó tömeges kirúgásokról a Külügyminisztériumban, de a korábbi oroszbarát vezetés közvetlen munkatársait elküldik. A sajtó az érintettekre hivatkozva fűnyíróelvszerű elbocsátásról írt a közelmúltban
Az Andrássyn kapta el Szabó Bálint Orbán Viktort
A politikus üzent Magyar Péternek és Hadházy Ákosnak is.
Ennek az árstopnak hamarosan vége: mutatjuk, mi és mennyivel drágul
A bankok, a biztosítók és a telekommunikációs cégek biztosan árat fognak emelni.
- Csökkent a gázolaj ára
- Wizz Air-járat indult Eszékről - előnyben a Dél-Dunántúl
- Leszakadt egy vasúti felsővezeték Érdnél, jelentős késésekre kell számítani
- NAV: sok változást hoz a jövedéki szabályozásban az új törvény
- Már a jelen is az elektromos buszoké
- Megszűnt az útlezárás Szekszárd és Bonyhád között
- Így közlekednek a távolsági buszok a hosszú hétvége alatt
- 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
- Szekszárdi? Az alábbi időpontokban tartózkodjon a zajkeltéstől!
