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:
Ön szerint esélyes a Tisza Párt a Fidesz leváltására?
hírek innen, onnan
Barátnője jelentette be a szomorú hírt: újabb legendás színésznő hunyt el
A 98 éves színésznő békében, családja körében hunyt el.
Aggódik a Fed: egyre nagyobb a tőkeáttétel a pénzügyi rendszerben
A Fed féléves stabilitási jelentése szerint évtizedes csúcsra emelkedett a hedge fundok tőkeáttétele az év elején, és bár a...
Jó hírt kapott az osztrák Spar
Az Európai Bizottság jóváhagyta a Spar és a Vinzenz Gruppe Service közös vállalkozásának létrehozását, amely elsősorban ausztriai...
A világ legerősebb söre, amit több mint egy tucatnyi államban tiltottak már be
Az ital újraírja mindazt, amit eddig a sörökről gondoltunk.
Zsiday Viktor: „Nem egy Jolly Joker Orbán és Trump pénzügyi csomagja”
Megszólalt az elemző az Orbán-Trump védőpajzsról.
Elindult a 2026-os év fája szavazás: kecskefűz, hamvas éger vagy rezgő nyár lesz a nyertes?
2025-ben az év fája a közönségszavazás alapján a korai juhar (Acer platanoides) lett. Az Országos Erdészeti Egyesület 1996 óta minden...
Rekordokat dönt a forint az Orbán-Trump-találkozó után
A dollárral és az euróval szemben is erősödik a forint.
Szijjártó Péter: A washingtoni csúcs tétje az volt, hogy karácsonyra megtriplázódnak-e az energiaárak
Orbán Viktor megállapodása miatt nem háromszoros energiaárakkal készülünk a karácsonyra, mondta a miniszter. Szijjártó Péter a Tisza...
Napok óta keresik a 16 éves Dominikot a rendőrök, aki nyomtalanul tűnt el a XV. kerületből
Eltűnt egy 16 éves fiú Budapesten: Geiger Dominik november 8-án ismeretlen helyre távozott a XV. kerületi tartózkodási helyéről. A...
Most jött a hír: Magyar Péter lemondta az országjárásának mai eseményét – ez az oka
Magyar Péter betegség miatt lemondta a hétfőre tervezett dévaványai országjárását. A Tisza Párt elnöke Facebook-oldalán kérte...
Ütemterv szerint halad a Rába győri csarnokának korszerűsítése
Fotó: Facebook/Rába A Rába győri Központi telephelyének legnagyobb, 67.000 m²-es csarnokán már jól látható az előrehaladás: a tető...
Új, titkos információ került elő Trianonról, minden magyar törikönyvből kimaradt
Egy kevéssé ismert fejezet az első világháborúból.
Sport
A Játékvezetők Szervezete hivatalos közleményt adott ki Virgil van Dijk érvénytelenített góljáról
A Premier Legaue 11. meccsnapjának rangadóján a Manchester Cityhez látogatott a Liverpool. Pep Guardiola vezetőedzői karrierjének 1000. mérkőzése nem is lehetett volna jobb, hiszen a City háromgólos győzelemmel, és k
A Manchester City ellen sem szakadt meg Szoboszlai Dominik nagy sorozata
A magyar válogatott kapitánya a Premier League csúcsrangadóján is megőrizte hibátlan mérlegét.
Guardiola a Liverpool játékosát dicsérte: Egészen lenyűgözött
Conor Bradley-t méltatta Pep Guardiola, a Manchester City és a Liverpool angol bajnoki csörtéje után.
A futam után tovább büntető FIA eldönthette a vb-címet, ezt a Ferrarinál sem értik
A Forma–1-es Sao Pauló-i Nagydíj legvitatottabb eseténél hozott döntést megindokolták, majd a főszereplők nyilatkoztak.
Rangadót nyert a Ferencváros, megszakadt az Újpest pocsék sorozata, Felcsúton kapott ki a Puskás
Az NB III 15. fordulójának délelőtti mérkőzésein az FTC második számú csapata hatgólos meccsen verte a Dunaújvárost, az Újpest II a nyitóforduló után ismét három pontnak örülhetett.
Kegyetlen osztályzatok Szoboszlaiéknak az angol médiában
Bár még így is ő volt a Vörösök legjobb játékosa.
Hivatalos: az Újpest kirúgta Damir Krznart
A labdarúgó Fizz Ligában szereplő Újpest a hivatalos oldalain közölte, hogy felmentette Damir Krznar vezetőedzőt a munkavégzés alól.
Arne Slot szerint nyilvánvaló játékvezetői hiba történt a Liverpool újabb vesztes meccsén
Az angol bajnoki címvédő csapat pocsékul futballozott a Manchester City ellen.
Menesztették Dárdaiék edzőjét
A 2025–2026-os Bundesliga idény tizedik meccsnapján a harmadik vezetőedzőt menesztették. Ezúttal Dárdai Bence trénere, Paul Simonis távozik a német élvonalból, a VfL Wolfsburg éléről. Dárdai nem nyerte el Simonis
Botrányos. Szurkolók késelték meg a pályán, vérben úszott a játékos
A Barau FC 22 éves középpályása, Nana Kwame Abraham volt a középpontjában annak a sokkoló támadásnak, amelyet szurkolók követtek el szombaton Katsinában, a Katsina United és a Barau FC mérkőzése során. Az eset i
Háborognak Liverpoolban az elvett gól miatt, a Premier League közleménye csak rontott a helyzeten
A Liverpool még egygólos hátrányban egyenlített volna ki a Manchester City ellen.
Bulvár
Rengeteg sérült Szlovákiában, Robert Fico rendkívüli kormányülést hívott össze
Egy hónapon belül a második súlyos vonatbaleset történt Szlovákiában. Október 13-án a kelet-szlovákiai Szádalmás közelében ütközött össze két szerelvény, most a pozsonyi megyében lévő Bazin közelében tör
Félelmetes dolgot találtak a Titanic roncsa alatt, itt a bizonyíték, hazugság volt minden, amit eddig hallottunk?
Itt a végső lelet arról, hogy voltak-e magyarok a hajón, amikor tiszavirág életű pályája véget ért az Atlanti-óceánon.
Januártól jelentősen átalakul a nyugdíjrendszer, eltűnik a 65 éves korhatár is
2026. január 1-től szabadon dönthetünk a nyugdíjas évekről: a nyugdíjba vonulás rugalmas, személyre szabott rendszer szerint történik, a dolgozók saját igényeik szerint hagyhatják abba a munkát.
Ügyelete közben halt meg a magyar orovosnő
Tragikus hirtelenséggel elhunyt a kolozsvári gyermekklinika főorvosa, dr. Kiss Éva. Éppen ügyeletben volt.
Döbbenetes mondat hangzott el az amerikai tévében a Trump-Orbán csúcs után Magyarországról élő adásban
Az Orbán Viktor-Donald Trump találkozóról még mindig beszélnek a világon.
Eddig lehet orosz gáz Magyarországon: az Európai Bizottság döntött
Az Európai Bizottság meghúzta a határidőt.
Vigyázz, nem mindegy, mikor veszed be a D-vitamint: ha rosszul csinálod, baj lehet belőle
Ha ezentúl így szeded a D-vitamin kapszulát, tényleg segíteni fog, hogy télen is energikus maradhass!
Elképesztő dolgot találtak Oroszország alatt, azonnal meghalt a felfedező, aki benyitott a helyre
Nyugtalanító történet Oroszországból, hatalmas rejtély.
Ő volt a 80-as évek legszebb vörös hajú színésznője: döbbenet, hogy fest ma, 57 esztendősen a férfiak egykori álma
A 80-as évek tinikultuszának ikonikus alakja, Molly Ringwald, máig elképesztően fest: 57 évesen is megőrizte báját és vonzerejét, amelyért annak idején a férfiak annyira rajongtak.
Károly durván kiosztotta Vilmost: Katalin elsírta magát a jelenetet látva
Egy váratlan és feszült pillanat rázta meg nemrégiben a brit királyi családot: Károly keményen megszidta Vilmost egy döntése miatt, és Katalin szinte elsírta magát, amikor végignézte a megrendítő jelenetet.
Brüsszel reagált a magyar–amerikai energiaügyi megállapodásra
Az Európai Bizottság szerint a magyar–amerikai megállapodás, amely Magyarországot az amerikai szankciók alól mentesíti, nem változtat az unió 2027-re tervezett orosz olaj- és gázimport-kivezetési céljain, a washing
Halálra vert egy buszsofőrt: a tinédzser tettes szabadul és ingyen bérletet kap
Az akkor 15 éves tinédzser halálosan megsebesített egy buszsofőrt – most hamarosan szabadon engedik. Sőt, ingyen utazhat majd.
- 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!
