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
Visszatér az egész napos kötényes fürdőzés a Rudasban, de megemelik a belépők árát
Ezer forinttal többet kell majd fizetni.
Lakhatás nyugdíjasként – kisebb lakás, közösségi otthon vagy vidéki élet?
A nyugdíjas kor elérése sokak számára nemcsak az aktív munkából való visszavonulást jelenti, hanem egy új élethelyzetet is, amelyben a...
Orbánék megérkeztek Washingtonba
Magyar idő szerint este nyolc óra után érkeztek az amerikai fővárosba, hogy Trumpékkal tárgyaljanak.
Élő adásban csuklott össze egy férfi Trump Ovális Irodában tartott sajtótájékoztatóján
Trump is megszólalt az ügyről.
„Örökre a börtönrácsok mögött, mert meg is érdemlem” – megszólalt a nyíregyházi gyermekgyilkosság vádlottja
Már örülne, ha ítéletet mondanának felette.
Kialakult az X-Faktor élő show-jának teljesen mezőnye! Mutatjuk a versenyzőket
A múlt hétvégi adás során kialakult az X-faktor 2025-ös évadának teljes mezőnye. Mind a négy mentor kiválasztotta azokat a...
Borzasztó, amit mondott a szentmártonkátai vonatbaleset áldozatainak barátja
Felfoghatatlan tragédia...
Bukarest, Bukarest, te csodás! – Jenei Imre halálára
Jenei Imre sok szép sikert ért el, de mind közül kimagaslik az első béketábori diadal a Bajnokcsapatok Európa-kupájában (BEK), amelyre...
NAIH: Jogellenes, ha a médiaszolgáltatók „zaklató módon” használnak fel személyes adatokat
A tiszás adatbázis nyilvánosságra kerülése kapcsán adtak ki állásfoglalást.
Eladó a Videoton csapata
Székesfehérvár önkormányzata csütörtökön közzétette a pályázati felhívást a Fehérvár FC Sportszolgáltató és Kereskedelmi Kft....
Lovasbemutató, jurták, mamutfenyő és a híres Feszty-körkép – Ópusztaszer, a Dél-Alföld egyik legnépszerűbb kirándulóhelye
A Nemzeti Történeti Emlékparkban visszarepülhetünk a múltba, a híres körkép mellett pedig a skanzen az ország különböző...
Egy ukrán és egy magyar település neve ugyanaz, rendkívüli hogy melyik ez
Ilyen egyezésekből több is van.
Sport
Arsene Wenger: Wirtz tönkretette a Liverpool középpályáját
Florian Wirtz volt a nyár nagy átigazolási sztorija, amikor 125 millió euróért cserébe a Bayer Leverkusentől a Liverpoolhoz igazolt, de eddig az angliai kalandja nem alakul a legjobban. A korábbi Leverkusen-játékos, a n
A fizika törvényeit újraíró Bajnokok Ligája-gól csodájára jár a világ
Sokan nem is sejtették, hogy ilyesmi lehetséges.
Guardiola a Dortmund kiütése után: Nem tudtam, hogy Haaland megint rekordott döntött
Pep Guardiola beszélt Haaland rekordjáról és Foden formájáról is, a Dortmund felett aratott 4–1-es győzelem után.
Betelt a pohár a Real Madrid vezetőinél, Viníciust már várják Angliában
Korábban úgy tűnt, hogy a brazil szélső Szaúd-Arábiába költözhet, de egy európai topcsapat bejelentkezett érte.
Spanyol gyásznap a BL-ben, a Barcát a VAR mentette meg a szégyentől
A LA Ligát képviselő csapatok csúfosan zárták a BL-alapszakasz 4. fordulóját.
Megvan, kit hívott be Marco Rossi Tóth Balázs helyére
Az MTK Budapest kapusa, Demjén Patrik bekerült a magyar válogatott örmények és írek elleni vb-selejtezőre készülő keretébe a sérült Tóth Balázs helyére.
Guardiola a Liverpoolról áradozott, majd egyértelmű üzenet küldött
Pep Guardiola együttese, a Manchester City sima, 4-1-es győzelemmel hangolt a Liverpool elleni rangadóra.
Victor Osimhen mesterhármasával nyert a Galatasaray, Sallai Roland ismét a megszokott helyén játszott
A Galatasaray Sallai Rolanddal a kezdőcsapatban 3–0-ra legyőzte az Ajaxot a Bajnokok Ligája alapszakaszának 4. fordulójában. A magyar játékos ismét megszokott posztján játszott az amszterdami találkozón.
Megvan, ki helyettesítheti Tóth Balázst a magyar válogatottnál
A Portugáliában bravúros védő kapus térdsérülés miatt nem lesz bevethető a következő hetekben.
Szenzációs siker, 15 éves magyar bajnoknő Hosszú Katinka ellentmondásos versenyszámában
Kertész Boróka egyben teljesítette az Európa-bajnoki kiküldetési szintet is.
Hiába Yamal csodagólja, botlott a Barcelona a BL-ben
Védekezésben nagyon szenvedett Hansi Flick csapata, és ennek két elveszített pont lett az eredménye.
Csak úgy potyogtak a gólok a Barca kapujába, a City sima sikerrel üzent Liverpoolba
A katalánok belgiumi mérkőzésén hat, a City és a Borussia Dortmund rangadóján öt gól esett.
Bulvár
Elképesztő dolog derült ki Szabó Zsófi fizetéséről, ettől leesik az állad is
Sokakat érdekelt mennyi az annyi Szabó Zsófi fizetését tekintve, kiderült jó néhány dolog.
Januárban jön a 14. havi nyugdíj, viszont rossz hír érkezett a nyugdíjkorrekcióról
Januárban jön a 14. havi nyugdíj, de a novemberi nyugdíjkorrekcióval kapcsolatban kedvezőtlen hírek érkeztek. Bár a kormány megerősítette, hogy elkötelezett a plusz havi juttatás bevezetése mellett, az idősek szám
Kiszámolták, hogy mennyivel nőttek volna a nyugdíjak, ha a Fidesz nem vezeti ki a svájci indexálást
Az átlag nyugdíj is jóval magasabb lenne.
Már nem „divat” fogamzásgátló tablettát szedni – ezek vették át a helyét
A fogamzásgátló tabletták hosszú idő óta az egyik legkedveltebb védekezési módszernek számítanak, vagy már mégsem?
Izlandon le kellett szállnia Orbán Viktorék Washingtonba tartó gépének
Meg kellett szakítani az utat.
Egyetlen gombnyomás, és többé nem figyelnek meg a mobilodon keresztül
Egy apró beállítás, amit a legtöbben figyelmen kívül hagynak, mégis megakadályozhatja, hogy a telefonod folyamatosan hallgassa, mit mondasz. A szakértők szerint a legtöbb ember észre sem veszi, hogy eszköze már most
Tóth Andi meztelenruhája az egyik legizgalmasabb, amit valaha láttunk
Három nap múlva kezdetét veszi az idei X-Faktor élő show-ja, hiszen múlt szombaton összeállt mind a négy versenyzőcsapat. Tóth Andi egyetlen nőként mindig izgalmat csempész a zsűri ruhaválasztásaiba, ez most sem v
Lemond a cseh kormány
Az új cseh parlamenti alsóház hétfőn alakult meg.
Hiányzik egy darab a kegyetlenül összevert volt rendőrtiszt agyából
Szórád Györgyöt a saját háza előtt támadták meg, amikor először felébredt a kórházban, beszélni sem tudott.
Az olasz Velence főterén óriási magyar felirat áll, 1 szó amelybe beleborzongunk
De vajon hogy került oda a felirat?
Varga-Damm Andrea: A szentmártonkátai tragédia nem akkor kezdődött, amikor a fiatalok beültek az autóba
A volt parlamenti képviselő szerint pár nap után mindenki továbblép az ilyen tragédiák után, és nem vonják le a tanulságokat, ezzel pedig elveszik az esélyt, hogy a jövőben megelőzhetőek legyenek a hasonló esetek
Három űrhajós az űrben rekedt – valami nekicsapódott a kapszulájuknak
Apró űrtörmelék találhatta el a Sencsou–20 visszatérő kapszuláját, ezért három kínai űrhajósnak tovább kell a Tienkungon maradnia.
- 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
