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
Magyarország nukleáris együttműködési megállapodást írt alá Kínával
Szijjártó Péter külgazdasági és külügyminiszter azt is közölte, hogy a Roszatom vezérigazgatójával a paksi bővítés...
Orbánék érzik a vesztüket – a Fideszben „fullba nyomják a kretént"
Az áprilisi választás előtt a magyar politikai színtér forróbb, mint valaha. A KlikkTV Egyenleg című műsorában Arató Gergely, a...
Csendes gyilkos tizedeli a magyar lakosságot: ebben a betegségben már világelsők vagyunk
Magyarországon évente körülbelül 5000 új fej-nyaki daganatos esetet diagnosztizálnak.
Az államtitkár odaszúrt Karácsony Gergelynek: Százból hatvan BKV-busz állapota kritikus
Százból hatvan BKV-busz állapota kritikus, a főváros nem tudja garantálni a biztonságos utazást a tömegközlekedési eszközökön –...
Magyar Péter: A propagandára költött 500 milliárdot az egészségügy megmentésére fordítjuk
A DPK-k budapesti találkozója alatt pedig eszközöket visznek a kórházakba.
Elképesztő életek: Bepillantást nyerhettünk a roadok izgalmas mindennapjaiba
A Roadlegendák Bálint Csaba 2024-ben megjelent könyve.
„Az első casting” Elképesztő régi emlékkel érkezett Tolvai Reni
Nosztalgiázott az énekesnő.
A legkellemetlenebb feladatodat is örömmel végzed ezzel a pszicho trükkel
A csúcs-vég hatás segít abban, hogy a halogatott feladatokat ne szenvedős kötelességként éld meg, hanem élményként. Ez a módszer...
Új üzemcsarnokot épít és 20 új munkahelyet hoz létre Kisvárdán az Aero Space Power
Közel 5,5 millió eurós beruházással új üzemcsarnokot hoz létre a magyar tulajdonú Aero Space Power Kft. A fémmegmunkálással, turbina...
Olaszország semmilyen katonai támadással szemben nem képes védekezni a védelmi miniszter szerint
Nem állunk készen semmilyen katonai támadásra sem Oroszország, sem bármilyen más ország részéről - jelentette ki Guido Crosetto olasz...
Kényszergyógykezelésre küldte a bíróság a nevelőanyját megölő budapesti nőt
A bíróság kényszergyógykezelésre küldte azt a nőt, aki 2023 tavaszán Budapest II. kerületében megfojtotta idős nevelőanyját annak...
Fontos visszatérők kerültek be a Real Madrid BL-keretébe
Az angol középpályás július óta nem játszott a Real Madrid csapatában, mivel műtétre volt szüksége egy makacs vállsérülés miatt,...
Sport
Szoboszlai Dominiket elárasztották a jeles osztályzatokkal, Kerkez egy időzített bomba
Arne Slot kritikáját meg kéne szívlelni a magyar balbekknek.
Halász Bence első dobása döntött, magyar szenzáció az atlétikai vb-n
Célfotó döntött férfimaratonfutásban arról, hogy tanzániai vagy német világbajnoka lesz-e a versenyszámnak.
Dagad a Madrid botránya: a bírói testület is elismeri, hogy tévedés volt a piros lap
A Real Madrid ugyan győzelmet aratott a Real Sociedad otthonában, de a mérkőzés után a figyelem nem az eredményre, hanem Dean Huijsen vitatott kiállítására terelődött. A fiatal védőt az utolsó emberként elkövetet
Carragher kiakadt Kerkezre: teljesen nevetséges
Jamie Carragher nem fogta vissza magát a Burnley elleni bajnoki első félidejében látottak után. A Vörösök egyébiránt egy 95. percben értékesített Szalah... Read More... A Carragher kiakadt Kerkezre: teljesen nevetsé
Magyarellenes rigmusok és kórházban zárult este a Csíkszereda román bajnok elleni meccsén
Az újonc székelyföldiek történelmi bravúrt értek el a rekordbajnok bukarestiek ellen.
A Liverpool edzője elárulta, miért kellett már az első félidőben lecserélnie Kerkez Milost
Slot szavaiból kiderült, a magyar játékos helyzete Alexis Mac Allister meccsére is hatással volt.
A Kerkezt is szidó Carragher felháborító állítása miatt áll a bál, Szoboszlai is üzenetet kapott
A magyar válogatott csapatkapitánya sem hagyta szó nélkül a Liverpool meccsén történteket.
Onana volt a baj? Az MU kegyvesztett kapusa rögtön az első meccsén tündökölt
André Onana játékának nagyon úgy néz ki, hogy jót tett a környezetváltozás, hiszen annak ellenére is megkapta a meccs embere díjat, hogy a Trabzonspor 1–0-ra kikapott a Fenerbahce ellen.
Januárban véget érhet Alexander-Arnold madridi kalandja
Trent Alexander-Arnold szombaton is csereként szállt be 9 percre a Real Sociedad ellen idegenben megnyert meccsen. Előtte kezdő volt a Mallorca elleni... Read More... A Januárban véget érhet Alexander-Arnold madridi kalandj
Az angol futball történetének egyik legsúlyosabb botránya robbanhat ki, a vád: bundázás.
Illegális fogadások, manipulált mérkőzések, titkos üzenetek – a futball története tele van bundabotrányokkal. Most a Premier League áll a vádak kereszttüzében.
A Barcelona játékosai zuhanyzás nélkül távoztak a stadionból
A Barcelona labdarúgócsapata mindössze 6000 néző előtt verte 6–0-ra a Valenciát, majd a mérkőzés utáni videók tanulsága alapján zuhanyzás nélkül távoztak a Johan Cruyff Stadionból.
A Manchester United-legenda kifakadt a derbi után
Újabb városi derbi, újabb United-fiaskó – és újabb Roy Keane-kirohanás. A legendás ír középpályás ezúttal Luke Shawt és Bruno Fernandest vette célkeresztbe a Manchester City elleni vereség után.
Bulvár
Sokan nem tudják, de a magnéziumot így kell helyesen szedni
A magnézium létfontosságú ásványi anyag, mely számos testi funkcióban szerepet játszik. Bár nincs egyetlen általánosan alkalmazható legjobb időpont a beszedésére, az számít igazán, hogy rendszeresen szedjük.
Mészáros Lőrinc öccséé az a ház, amelyet a kormánypropaganda a Tisza alelnökének családjához próbált kötni
Mészáros János 2020-ban vette meg a házat.
Tisztítószerek helyett öntsd ezt a wc-be: olyan tiszta lesz, mint még soha
Ne költs többé több ezer forintot a különböző takarítószerekere, helyette készítsd el a cikkünkben bemutatott házi oldatot, amivel tökéletesen makulátlanná, valamint hosszan tartóan illatossá teheted az illemhe
300 ezer forintos bírságot kaphatsz, ha nem töltöd ki ezt a kérdőívet: csak 15 napja van az érintetteknek
Fontos figyelmeztetést adott ki a NAV.
"Visszavonom a két ünnepnap eltörlését" - mondta a kormányfő
Visszavonta a hét elején kinevezett új francia miniszterelnök, Sébastien Lecornu az elődje által a költségvetési hiány csökkentése érdekében tervezett két ünnepnap eltörlését, és kezet nyújtott a baloldalnak.
Halálra gázoltak a járdán egy 16 éves lányt – a sofőr előtte obszcén megjegyzéseket tett neki
Több mint megrázó, amit a 16 éves tinédzserrel történt, akit a nyílt utcán, a járdán gázolt halálra egy erősen ittas sofőr New Yorkban.
Vilmosnál elszakadt a cérna: üvöltött Katalinnal a herceg, a családi nyaraláson illette kemény szavakkal feleségét
A hercegi pár idei nyaralását nemcsak napsütés és boldogság kísérte, hanem egy heves vita is, amely élesen rávilágított arra, hogy még a látszólag tökéletes házasságokban is vannak repedések.
A barátaim kis nyaralója bebizonyította, hogy nincs jobb a régi idők nyaránál
Egy barátokkal töltött hétvége visszarepített minket a régi idők gondtalan nyaraihoz. A modern kényelem és a múlt hangulata különleges élményt nyújtott.
Leáll az egyik hazai bank, az ATM-ek is megbénulnak, 3 napon kiesések lesznek néhány órára
Több szolgáltatás is leáll, illetve az ATM-ek is használhatatlanok lesznek ennél a banknál.
Kardigán az új blézer: ezt a fazont válaszd őszre
A puha és kényelmes kardigán most a legdivatosabb alapdarab.
Befutott egy magyar vonat Ausztriában, mindenki megdöbbent a rakományától
Mátyás királyhoz is köze volt az esetnek, különös helyzet áll elő.
Meglepő, meddig írhat ki táppénzre az orvos – Ismerd meg a szabályokat
Sokan bizonytalanok abban, hogy meddig írhat ki táppénzre az orvos. Cikkünkben mutatjuk a legfontosabb tudnivalókat: mennyi ideig tarthat a keresőképtelenség, mikor és hogyan hosszabbítható, mennyi táppénz jár, ki d
blogmorzsák
Hogyan született Anglia?
Sokan tudják, hogy hosszú ideig kelta törzsek éltek a mai Anglia területén - és az is közismert, hogy a rómaiak is évszázadokig uralták e földet.
Derült égből dróneső
Ha hagyjuk, mindenképpen ők adhatják az első nagy pofont, és ez nagyon komoly előnyt biztosít számukra.
Molnár Ferenc: színház a színházban – A testőr
A döntés mindenképpen a hölgyeké, akkor is, ha látszólag van választásunk.
- Csökkent a gázolaj ára
- Leszakadt egy vasúti felsővezeték Érdnél, jelentős késésekre kell számítani
- NAV: sok változást hoz a jövedéki szabályozásban az új törvény
- 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
- Online térképen láthatóak a tervezett áram- és gázszünetek az E.ON oldalán
- Nagy összegű készpénzzel érkezik az Európai Unióba? Akkor erre figyeljen!
- Szombaton hat helyszínen lesz Retro Véradás
- Lezárásokra, forgalomkorlátozásokra kell készülni ma és holnap Budapesten
- Óvjuk adatainkat úgy, mint a pénztárcánkat
