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
A legnagyobb megtakarítás az egészség: így spórolhatsz időt és pénzt egy egyszerű laborvizsgálattal
A megelőzés az egyik legjobb módja a spórolásnak.
Nagy mesterek a cicák: a nőkhöz jobban kötődnek, a férfiakat viszont manipulálják
A macskák titokzatos viselkedése mindig is lenyűgöző volt – egy friss felmérés például most új megvilágításba helyezte a cicák és...
Ázsiában tervezett aranyéletet a magyar szexragadozó, de lebukott: rozsdás vízzel itatták a nyolcvan fős zárkában
Akciófilmbe illő módon számolta fel az eddigi életét, tervezte meg a szökését és kezdett új életet a világ másik felén, Ázsiában...
A gazdálkodók is a tiltakozó fuvarozók mellé álltak: az útdíjemelések miatt drágulni fognak az élelmiszerek is
Zajlik a fővárosban a fuvarozók kamionos demonstrációja. Állítólag több mint ezer tehergépjárművel érkeztek Budapestre, hogy...
A Lisca bemutatta, milyen az, amikor egy fehérnemű önbizalmat ad
A Lisca hetvenedik születésnapja nem csupán egy évforduló, hanem egy olyan mérföldkő, amely mögött generációk munkája, kreativitása...
Nem csak a fürdésen múlik, ezért alakul ki igazából az "öregszag"
Az „öregszag” titka: Miért alakul ki, és mit tehetünk ellene?
Egy hőerőművet és 2,3 milliárd eurót adott Ukrajnának az Európai Bizottság
Az Ukrajna-eszköz hatodik részlete, 2,3 milliárd euró érkezett Kijevbe. A bővítését felelős uniós biztos szerint Ukrajna rendkívüli...
Egyre gyakoribbak a fiatalok körében ezek a betegségek: így lehet őket megelőzni
A statisztikák az idősebbek körében is riasztóak.
Írja be a ChatGPT-be, hogy
Ajándékkal készült a karácsonyra az OpenAI: mindenkinek készítenek egy személyre szabott videót. Ehhez azonban meg kell adni a ChatGPT-nek...
Riasztó adatok érkeztek a Duna és a Tisza vízgyűjtőiről: ez történelmi mélypont
A téli időszak kezdete aggasztó képet mutat a hazai vízgyűjtők hókészletéről: a megszokott növekedés helyett csökkenés figyelhető...
Duzzad az amerikai egyetemek adóssága, a bankok nagy örömére
2014 óta nem látott rekordot döntött a kötvénykibocsátás az amerikai egyetemeknél: 2025-ben több mint 34 milliárd dollár értékben...
Újabb csapás érte a kegyvesztett András herceget, lánya semmibe veszi őt
Az egykori herceg balszerencséje továbbra sem ért véget.
Sport
Borzasztó hírt kapott a Liverpool, a klub azonnali lépésre szánhatja rá magát
A Vörösök pirruszi győzelmet arattak a Tottenham vendégeként.
Megbundázhatták az Anthony Joshua–Jake Paul bokszmeccset, hogy kitartson hat menetig
Nagyobb volt a ring, a brit olimpiai bajnok visszafoghatta magát.
"Szenzációs átigazolás": Egy magyar focista oda szerződött, ahová mások nyaralni mennének
A Maldív-szigetek-i Dhivehi Premier League-ben szereplő Victory SC-nél folytatja pályafutását az NB III-as Eger játékosa, Farkas Bence Balázs.
Elárverezi olimpiai aranyérmeinek egy részét minden idők egyik legjobb úszója
Több kritikát is kapott emiatt.
2025 legzseniálisabb góljai: Az év legnagyobb magyar gólja
Az év végén jövünk egy sorozattal, amelyben felelevenítjük, hogy szerintünk melyek voltak 2025 legszebb góljai. A sorozat második napján megmutatjuk, hogy szerintünk melyik volt az év legnagyobb magyar találata.
Itt a világbajnokság eddigi legnagyobb meglepetése, lenullázták a 2021-es bajnokot
A világelső és címvédő Luke Littler szettveszteség nélkül masírozott tovább.
Kegyetlen ítéletet hozott a Santiago Bernabéu Stadion népe: Vinícius, takarodj.
Xabi Alonso edző viszont maradjon, nem ő a hibás.
Ismét apai örök elé néz olimpiai bajnokunk
A hároméves Levente után ismét kisbaba érkezését jelentették be.
NB I: Félpályás góllal bukta el a Loki, hogy a dobogón telelhessen - videó
A kisvárdai Tonislav Yordanov a felezővonalról lőtt gólt a DVSC kapujába, ezzel a találattal győzött 1-0-ra a szabolcsi együttes Debrecenben, 2025 utolsó NB I-es bajnokiján.
Az Inter sztárjára hajt a Barca és a Liverpool is, nem lehet megállítani a Bayernt - külföldi körkép
Ezek voltak a legfontosabb és legérdekesebb vasárnapi hírek a külföldi foci világában és a nemzetközi átigazolási piacon.
A magyargyűlölő román klubelnök rátámadt Kovács István játékvezetőre a rangadó után
A román labdarúgó-bajnokság 21. fordulójának rangadóján az FCSB 2-1-re nyert a Rapid Bukarest ellen.
Sorozatban nyolcadik mérkőzését is megnyerte a bajnokságban éllovas Barcelona
Lamine Yamal és Raphinha volt a két gólszerző.
Bulvár
Hivatalos, elmarad az idei tél, jövőre -25 fok és méteres hó érkezik, ez már elkerülhetetlen
Az El Nino kíméletlen telet fog Európára és vele Magyarországra is szabadítani. Újra beütnek a jeges éjszakák.
Nyilatkozott a férfi, aki felkérdezte Orbánt arról, miért lopták el a gyerekek jövőjét
Zsolt szerint szabadságharcos elődeink az életüket is kockára tették, nekünk legtöbbször csak a verbális konfrontációt kell felvállalnunk.
Kőkemény mondat hagyta el Orbán Viktor száját, retteghet a Tisza
Az egyik legerősebb mondat hangzott el a kampányban.
Kiderült, ki fogta le Orbán Viktor kezét Brüsszelben
Miért nem vétózta meg az uniós hitelfelvételt?
Ha ezt az egy ételtípust elhagyod, teljesen leolvad a hasi zsír
Sokan küzdenek a makacs hasi zsír ellen, de kevesen tudják, hogy egyetlen bizonyos ételfajta kihagyásával már rövid idő alatt látványos változást érhetnek el.
Ennyit hoz 1 millió forint befektetés állampapírban
Mennyi pénzünk lesz öt év múlva, ha a két legnépszerűbb állampapírba tesszük a pénzünk és a hozamot is visszaforgatjuk? Itt a számítás.
Jövőre jön az új Kresz: így változik az indexelés szabálya
Új szabályokkal jön 2026-ban az új Kresz, a sebességhatárt, a követési távolságot és az indexelést is érinti a változás.
Már biztos, hogy karácsonykor havazni fog, mutatjuk hol
Szenteste napján kiterjedt csapadékzóna érkezik az ország felé; van, ahol havas esőre, havazásra is számítani kell.
Háborús övezetté vált egy kelet-magyarországi település, páncélozott járművekkel és drónokkal vonultak ki a lövöldöző ámokfutóra
Kommandósok segítségét kellett igénybe venni.
Dúró Dóra felháborodott: „Pezsgők, kaviár, kurv*k – így kíván boldog karácsonyt 14 éves gyerekeknek a Fidesz celebje”
„»Pezsgők, kaviár, kurv*k / Nem elég egy nő, mindegyiket szúrnám«” – nincs épeszű szülő ebben az országban, aki ilyen tanácsot adna a tizenéves fiának. Ez mégis elhangzott gyerekek előtt az Orbán Viktor á
Öreg tacskó kerül a menhelyre: amit a mikrochipje elárul, milliók szívét töri össze - Fotók
Amikor a pici tacskót bevitték a menhelyre, azonnal látszott rajta, hogy beteg és hosszú ideje kóborol. Ám hamar kiderült valami sokkal megrázóbb is.
A Fidesz már nem Fidesz többé – állítja egy szakértő
Horn Gábor politikai elemző szerint a Fidesz ma már nem Fideszként létezik a fideszes szavazók fejében.
blogmorzsák
Magyarországi kövületgyűjtemény került elő Bécsben
A Bakonyban gyűjtött, 130 éve elveszett kövületgyűjteményben talált új csigafajokról olvashatunk blogunkban.
Karácsony pszichologiája
Szeretnénk örömet szerezni, sokan lefagynak a polcok között. A döntés miért válik stresszé?
- 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
