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
Jelentősen drágul a taxizás Budapesten, itt vannak az új tarifák
A Fővárosi Közgyűlés döntött a budapesti taxitarifák emeléséről, amely augusztus 1-jétől lép életbe. Az alapdíj 1300 forintra, a...
Minden idők 10 legszórakoztatóbb moslék filmje
A trashnek is van fizetőképes közönsége. A B-filmek olykor véletlenül, olykor direkte szarok, de néha úgy alakul, hogy annál...
Mosolyogva tesznek tönkre: ezek a csillagjegyek szégyentelenül manipulálnak, és könyörtelenül rombolják le az életedet
Bájosak, csendesek, mégis veszélyesek – ez a három csillagjegy úgy manipulálja az életedet, hogy észre sem veszed, és azt hiszed, minden...
Nemzetközi porondról igazolt új embert a Külügyminisztérium, szivárognak az első nevek a távozó misszióvezetőkről
A Külügyminisztérium új alapokra helyezi a diplomáciai kar tagjainak kiválasztását, így a jövőben a politikai kapcsolatok helyett...
A 4 legrosszabb elrendezési hiba a hálószobában – lehet ettől alszol olyan rosszul
Kutatások kimutatták, hogy az elrendezés, a színek, a fények és a hőmérséklet mind hozzájárulhatnak a pihentető alvás vagy annak...
Porördög repített a medencébe egy 150 kilóval rögzített napernyőt a pesterzsébeti strandon
Négyen megsérültek a balesetben.
Rendkívüli hőség: videón üzent az MVM vezérigazgatója a magyar lakosságnak
Az MVM szerint jelenleg nincs szükség rendkívüli beavatkozásra az energiaellátásban. A részletekről Mátrai Károly, az MVM...
A plakáthelyek kétharmada eltűnik a fővárosból, az is kiderült mikortól
Jelentősen átalakul Budapest városképe október 1-től. Mi történt? A Fővárosi Közgyűlés elfogadta azt a javaslatot, ami a jelenlegi 15...
Törékeny a megállapodás a Közel-Keleten, Irán magának követeli a Hormuzi-szorost
Irán akarja ellenőrizni a Homruzi-szoros hajóforgalmát, akár pénzt is szedne az áthaladásért. Mi történt? Irán kijelentette, hogy...
160 hadifoglyot cserélt ki Ukrajna és Oroszország
Volodimir Zelenszkij ukrán elnök közölte, hogy a hazatért ukrán katonák mindannyian 2022 óta voltak orosz fogságban.
Megegyeztek: a Como 60 millió euróért megszerzi a Real Madrid vb-szereplő futballistáját
A királyi gárda híveinek azonban még nem kell lemondaniuk a 21 éves játékosról.
Richard Gere a mai napig gyűlöli ezt a hollywoodi sztárt: állítólag még mindig nem békültek ki
Kevesen gondolták volna, hogy ez a két híresség ennyire nem tud meglenni egymás társaságában, és lehet sosem békülnek ki.
Sport
Egyetlen kérdést kapott, a német válogatott kapitánya teljesen kiborult a vereség után
Mindenki a németek vérét akarja az idei világbajnokságon, Julian Nagelsmann eddig bírta.
Három klub versenyez Szoboszlaiért, furcsa szerződést íratna vele alá a Liverpool
Állítólag Szoboszlai Dominik és a Liverpool újra tárgyalóasztalhoz ül, 80 millió euróval riogatják az angolokat.
A foci-vb botránya miatt Budapesttel példálózik a FIFA utált elnöke
Dübörög a foci-vb, de mindenki utálja a meccs közben az ivószüneteket.
A német edző taktikai öngyilkosságot látott, Manuel Neuert viszont nem vette elő a kudarc után
Szerinte a társak hozták rendkívül hálátlan helyzetbe a veterán kapust...
Ez történt éjjel a vb-n: Hollandia a csoportot, Japán a brazilokat nyerte meg, a törökök szépen haltak - videók
A holland, a japán és a svéd válogatott is továbbjutott csütörtökön a labdarúgó-világbajnokság F-csoportjából, de Ausztrália is ott van már a legjobb 32 között.
Vb 2026: Ecuador két vállra fektette a németeket, Elefántcsontpart továbbjutott
Német vereséggel és könnyed elefántcsontparti sikerrel zárult az E-csoport.
A törökök búcsúzóul még beleköptek az amerikaiak levesébe, a társrendező a 98. percben bukta el a veretlenségét
Pedig a kifejezetten szórakoztató és akciódús mérkőzésen érzésre inkább a hazaiaknak állt a zászló.
Villámok miatt kellett kimenteni Ronaldoékat, sírva fakadt a riporternő a focisztár látványától
A portugál válogatott edzését azonnal félbe kellett szakítani az érkező vihar miatt.
Annyira leszerepelt a válogatott a vb-n, hogy az újságíró azt kérdezte a kapitánytól, hogy ételmérgezést kaptak a játékosok?
Nem kímélte a média a dél-koreai válogatottat.
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.
Topcsatárok randevúznak – Ezek a meccsek jönnek ma a foci-vb-n
Két rangadót is rendeznek a futball-vb-n. Mutatjuk a napi programot.
Olyan átigazolás jön az Ajax és a Barcelona között, ami a magyar válogatottra is hathat
Izgalmas napok következhetnek a katalán csapatnál.
Bulvár
Ma még kánikula, előrehozták a hidegfront érkezését - Időjárás-előrejelzés
A hétvégén még történelmi hőmérsékleti-rekord születhet Magyarországon, aztán jön a lehűlés.
"Büntetést kiszabni" - Forsthoffer Ágnes beégette Lázár Jánost, felháborodtak az emberek
Lázár János volt közlekedési miniszter durva üzeneteket kapott, azonnal cselekednie kell.
Fejbe lőtt holttestet találtak a Balatonban
A rendőrség vizsgálja a férfi halálának a körülményeit.
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.
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
Pesty László: Halálosan megfenyegettek, hogy ha a választás előtt megint kinyitom a pofám, a hullámat Mohácsnál vetik ki a hullámok
Pesty László egy interjúban számolt be arról, hogy februárban halálos fenyegetést kapott, ami miatt hónapokig rejtőzködnie kellett. Az egykori Fidesz-támogató ma már a Tisza Pártot támogatja, és szerinte a NER kri
Kéri László: Magyar Péter olyat csinál a parlamentben, amire 25 éve nem volt példa
Magyar Péter parlamenti szerepéről, az alkotmányról, és a korrupciós ügyek lehetséges politikai következményeiről is beszélt a politológus.
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
Súlyosat üzent Orbán Viktorról Magyar Péter miniszterelnök
„A kiszivárgott irat alapján azonnali választ várunk az ügyészségtől, hogy meghallgatták-e gyanúsítottként Orbán Viktort és Hajdu Jánost az aranykonvoj ügyben!” – írta Magyar Péter miniszterelnök a Faceboo
Háromévesen már olvasott, végigröhögte az anyja temetését, sosem akart gyereket, és Guinness-rekordja is van – Ricky Gervais 65 éves
13 éves volt, amikor az anyja közölte vele, hogy a fogantatása baleset volt. Ő elnevette magát ezen, és rájött, hogy az őszinteség és a pimaszság vicces. Azóta is sokakat sért vérig a poénjaival.
Tarr Zoltán bocsánatot kért
Az előző vezetés nevében.
Szívbetegségek és kávéfogyasztás
A kávé a világ egyik legnépszerűbb italának számít, Magyarországon is emberek milliói kezdik vele a napjukat. Nem meglepő, hogy a szív- és érrendszeri betegségben szenvedők körében gyakran felmerül a kérdés: v
- Csökkent a gázolaj ára
- Leszakadt egy vasúti felsővezeték Érdnél, jelentős késésekre kell számítani
- NAV: sok változást hoz a jövedéki szabályozásban az új törvény
- Tatabányát is érinti a vonatok késése
- Jótékonyság a köbön: Kakaó, bábelőadás, ajándékok a rászoruló gyerekeknek
- 2018-ban így alakul a szombathelyi felnőtt háziorvosi rendelés!
- Halálozási hírek Szombathelyről
- Egész nap mérnek Vas megyében és Szombathelyen
- Egy ideig nem lesz víz Szombathely egy bizonyos részén
- 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
