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
Láthatatlan AI zsonglőrködik az árakkal, drágulást és torz piacot okozhat
A megfigyelésen alapuló, személyre szabott árazás kulcseleme, hogy kifejezetten az adott fogyasztóról gyűjtött adatokra épül. Ennek...
Meghalt Rita Süssmuth, a Bundestag egykori elnöke
Úttörő munkát végzett a nők politikai szerepvállalásának előmozdításában.
3 csillagjegy, akinek most fontos döntést kell meghoznia
Három csillagjegynek hamarosan igazán fontos döntést kell meghoznia az asztrológiai előrejelzések szerint.
Történészek mérlegen – Szvák Gyula tudósportré-sorozatáról
A Szép Szó 2020 óta folyamatosan közli Szvák Gyula professzornak, az MTA doktorának, a magyar történeti ruszisztika doyenjének és...
„Ha maradok a vidéki kórház intenzív osztályán, valószínűleg meghaltam volna”
Tizenöt évesen szembesülni a Crohn-betegség tüneteivel több, mint letaglózó. Rohonczi Fanni Adj Arcot interjúsorozatunkban mesélt a...
Feltámasztják az RR és a Bentley spanyol riválisát
A kezdeményezés mögött Miguel Fenollosa Ricart áll, aki a Pegaso alapítójának, Wifredo Ricartának a dédunokája. A vállalkozó ezzel a...
Kihívásokkal teli lesz február 2: itt a csillagjegyek útmutatója a túléléshez
Készüljön fel, mert a február első hétfője nem lesz éppen sétagalopp! A csillagok állása szerint érzelmi hullámvasútra...
Egy mercis jópofa módon változtatta meg autóján a típusjelzést
Elég vicces módon alakította át az AMG-feliratot autóján egy Mercedes-tulajdonos. De nincs ezzel gond, legalább mosolyt csal vele az emberek...
Gyász a Pozsonyi úton: Így fest Fenyő Miklós háza egy nappal a tragédia után
Sorra állnak meg a ház előtt, itt élt Fenyő Miklós.
Szívmelengető: Vajna Timi hintázni vitte kisbabáit - Cuki videó
Nem is lehetne boldogabb a sztármami. Gyermekeivel Vajna Timi legnagyobb álma vált valóra.
Tállai: Csézi Böbe, a matyó emberek nem szeretik az árulókat, és nem felejtenek
„A karrierje kezdetén nagyon támogattuk őt, hogy kijusson az Eurovíziós Dalfesztiválra” - fejtette ki Csézyvel való ismeretségét...
4 ruha melóba, ami nem unalmas - sőt, még kényelmes is
Ideje elfelejteni az ing-szoknya kombót! Ennél sokkal izgalmasabb oufitteket is összerakhatsz az irodába.
Sport
Egyhangúlag dicséri az angol média a 4–1-es liverpooli sikerben főszerepet játszó magyarokat
De miért kell Szoboszlai Dominikot jobbhátvédben játszatni?
A Magyar Vízilabda Szövetség elnöke is reagált a válogatott klasszis állóvízet felkavaró kijelentéseire
Madaras Norbert nem finomkodott.
Váratlan fordulat: Szoboszlai Dominik helyére igazolna a Liverpool
Az eddig viszonylag csendes átigazolási időszaka az utolsó 48 órában még hozhat fordulatot a PL-címvédőnél.
ETO–DVSC balhé: eltérően nyilatkozott a két kiállított edző
Komáromi György, az egyik debreceni gólszerző szerint nem az edzők hibáztak.
Arne Slot fontos döntést hozott Szoboszlairól a liverpooli vészhelyzetben
A magyar válogatott csapatkapitányára ismét megmentőként számít a Liverpool edzője.
Djokovics kínos helyzetbe hozta az Australian Open szervezőit
A szerb teniszező bizonyította, amit többször hangoztat: tiszteli sportága múltját.
Alcaraz Djokovicot legyőzve írt történelmet az Australian Open döntőjében
Carlos Alcaraz az Australian Open új bajnoka.
Kerkez Milos gólpassza után fordított a Liverpool a Newcastle United ellen
A címvédő a magyar bekk remek észrevételének köszönhetően került előnybe az első félidő végén.
Yamal gólja, De Jong fektetős cselei minden pénzt megérnek
Bőkezűen pazarolták el a helyzeteket a katalánok.
Tiltott szert találtak szervezetében, 25 mérkőzésre eltiltották a sztársportolót
Emiatt 11,7 millió dollártól esik el.
Szoboszlai remekelt védőként, Kerkez először adott gólpasszt a Liverpoolban
A sokat kritizált Florian Wirtz kezdi megszolgálni csillagászati vételárát.
Serie A-csapattal kell versenyeznie a Fradinak a válogatott játékosáért
A Ferencváros után egy olasz első osztályú csapat is beszállt a versenybe Bolla Bendegúzért.
Bulvár
Belenyúlt a kormány a bankszámlákba
Február 1-től duplájára, azaz 150 ezer forintról 300 ezer forintra emelte az ingyenes készpénzfelvétel értékhatárát.
Mínusz 20 fok közeleg
Észak-Európa felett egy nagy kiterjedésű anticiklon helyezkedik el, melynek áramlási rendszerében sarkvidéki eredetű, egyre fagyosabb légtömeg érkezik a kontinens belsejébe. Területén éjszaka nagyrészt -20, de nap
Új párt miatt aggódhat Magyar Péter, bekövetkezett a legnagyobb félelme
Egy új fordulat nagy bajt jelenthet a Tisza Pártnak.
„Megtudtam, hogy börtönben ül, mert megölte a dögös lányt, akiért elhagyott.” – Történetek, amikor fájt belenézni az ex új életébe
A volt szerelmünk után kémkedni fájdalmas következményekkel járhat. Néha jobb nem tudni, mi történt velük azóta.
Ez okozza az öregszagot – egy étel segíthet megszabadulni tőle
Az öregszag nem higiéniai kérdés, hanem a korral járó biológiai folyamatok eredménye, és egy vegyület okozza. Megfelelő étrenddel azonban enyhíthető.
Felfedte Fenyő Miklós sírba vitt titkát Szikora Róbert, még őt is megdöbbentette, hogy hova fordult a legenda
A TV2 Napló című műsorában megszólaltak a legendás Hungária zenekar tagjai, mindannyian a könnyeikkel küszködtek, amikor arról beszéltek, hogy mit jelentett nekik Fenyő Miklós.
Bajban a Fidesz, egy szakértő mondta ki az igazságot, ez lehet a párt vége?
Bajban lehet a Fidesz.
Ezek a fűszerek a húsleves nagy ellenségei, ne használd őket
Van néhány fűszer, amit bár modern konyhában használnak, de nagyon el tudják vinni a húsleves ízét.
Ebben a percben érkezett. Hazatért a fiú, akit annyian kerestek
Megkerült a dunabogdányi fiatal: édesanyja hálás szavakkal köszönte meg a segítséget.
"Magammal viszlek": mindenki szeme láttára a vonat elé rántotta a fiatal lányt a zavart támadó
.A fiatal lányt egy szudáni bevándorló rángatta be a sínek közé.
Elvis minden este ezt kérte Priscillától a hálószobában: pikáns vágyai voltak
Priscilla Presley emlékiratából igencsak szaftos részletek kerültek napvilágra azzal kapcsolatban, mit várt el feleségétől a hálószobában a legendás énekes, Elvis Presley.
Így csapnak le az USA különleges egységei Oroszország szívében
A The Telegraph szerint 2025 júniusa óta a CIA Oroszország mélyére nyúló műveleteket hangolhat össze, hogy megüsse az ellátást és az ebből származó bevételeket.
- 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
