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
Ez lenne Isztambul titkos gyöngyszeme, a turisták nagy kedvence
Isztambul pezsgő forgatagában kevesen gondolnak arra, hogy a város közvetlen közelében egy igazi menedék található.
Brüsszel leállt, egy részét már a tüntetés előtt elfoglalták a farmerek
Több száz traktor jelent meg a belga fővárosban az EU-csúcs előtt.
TikTok-szenzáció lett a smink nélküli menyasszony
Októberi esküvőjéről készült képeivel vált virálissá a 26 éves Madison Azevedo, aki november elején osztotta meg TikTokon, hogy a nagy...
A szurkolók visszavonultatnák: botrányos meccsen esett ki az ötszörös darts-világbajnok
Raymond van Barneveld pályafutása egyik legsúlyosabb vereségét szenvedte el.
Serafin: A magyar kormány jelzésének hiánya miatt sajnos újabb egymilliárd euró lesz elérhetetlen pont két hét múlva
Az uniós költségvetési biztos a feltételességi eljárásról rendezett vitán hívta fel a figyelmet az újabb forrásvesztés veszélyére.
Súlyos betegség előjele lehet, ha ezt tapasztalod
Mit üzen a testünk?
Ajándék és átok is egyszerre: Minden apróságtól kiborulnak – ők a legsértődékenyebb csillagjegyek
Bizonyos csillagjegyek mélyebben érzékelik a világot, így könnyebben megsértődnek és sírnak. A hiperérzékenységük miatt empatikusak,...
Régóta használom a mobilomat, de ezekről fogalmam sem volt
Az okostelefonod rejtett lehetőségei.
Légiósok: Magyar védő vette be a Celtic kapuját, nagy bravúrgyőzelmet ért - videó
A Dundee magyarja nagyon pontos lövéssel egyenlített, később pedig a győzelmet is kiharcolták csapatával.
Időjárás: Mekkorát kapunk már itt a januártól, a decemberi szakaszos havazás Kismiska hozzá képest
Megjött a teljes téli időjárás-előrejelzés.
A hős kisfiú miatt átalakítják a magyar mentőautókat
Na szia mentő! Ezt a mondatot már mindenki ismeri Magyarországon, mostantól felkerül a mentőautókra is.
Észtország szerint három orosz határőr illegálisan átlépte a két ország közti határvonalat
Az orosz határőrök a Narva folyó hullámtörőjén csináltak valamit szerda délelőtt.
Sport
Lesújtó hírt közöltek Szoboszlai Dominikról, kiakadtak a Liverpool drukkerei
Az Index információi szerint a valósághoz kevés a köze.
Elkobozták az orosz megszállók a világbajnok elérhető vagyontárgyait
Mert terjesztette az „ukrán náci ideológiát”.
Váratlan fordulat, kizárhatják a futball-vb egyik kvalifikált résztvevőjét
Probléma a kettős állampolgárság, nem ismeri el az ország alkotmánya.
Benéztek a Liverpool öltözőjébe: döbbenetes kép Szoboszlai Dominikról
Megváltoztak az erőviszonyok a címvédőnél.
Puskás-díjat ért a 20 méteres ollózós csodagól
Az argentin Santiago Montiel kapta a 2025-ös Puskás-díjat.
Dárdai Pál sportigazgatóként térhet vissza a magyar futballba
Több forrás is arról számolt be, hogy a korábbi szövetségi kapitány visszatér a magyar futballba és sportigazgató lesz.
Dárdai Pál olyat húzhat, amire még nem volt példa a magyar szakembertől
Egybehangzó értesülések szerint a labdarúgó NB I-ben folytatja karrierjét a Hertha Berlin ikonja.
Kiderült, mennyit hagyhat ki Szoboszlai – megbízható forrásból
Korábban olyan pletyka söpört végig a közösségi oldalakon, hogy a magyar középpályás hosszú időre kidőlt.
Friss információk érkeztek Szoboszlai Dominik sérüléséről
A következő fordulóban Londonban vár rangadó a Liverpoolra.
Szerződést hosszabbított 28 éves válogatottjával a Ferencváros
Eddig 58 mérkőzésen lépett pályára a zöld-fehéreknél.
A Ferencváros hivatalos bejelentést tett Robbie Keane jövőjéről
Korábban több csapattal is összeboronálták az Egyesült Királyságból.
Nem a legdrágább megoldás vált be, de megvan a Liverpool Szalah-pótléka
Arne Slotnál egyre kevésbé kérdés, ki az első számú középcsatár.
Bulvár
Ezt a népszerű gyógyszert tilos hosszú távon szedni: évekkel megrövidítheti az életed, ha mégis így teszel
Szinte minden háztartásban megtalálható, és sokan nap mint nap nyúlnak érte anélkül, hogy átgondolnák: a rendszeresen szedett gyógyszerek hosszú távon komoly kockázatokat hordozhatnak. Amit ugyanis ma rutinszerűen
Kézen fogva sétált a nővel, majd közösült vele a vasútállomásnál egy bokorban, aztán dühében szétkaszabolta a nő nemi szervét
Húsz év fegyházbüntetést kértek a miskolci vasútállomásnál gyilkoló cseh férfira, aki egészen döbbenetes vallomással állt elő.
Románia olyat épít Erdély határára, amitől egész Magyarország megőrül majd, sőt, az egész világ a csodájára jár majd
A szomszéd országban nem akármi nyílik meg.
Döbbenetes fordulat, ez a politikus lehet a Szőlő utcai javítóintézet új igazgatója?
Meglepő bejelentést tett a politikus.
„A férjem azt mondta elhagy, ha nem szexelek vele minimum heti hatszor” – Hogyan kezeljük a szexuális elvárásokat a párkapcsolatban?
A párkapcsolatokban gyakran felmerülhetnek különböző szexuális igények, amelyek feszültséget okozhatnak. Néha kompromisszumokkal és kreatív megoldásokkal kell szembenézni a helyzettel.
A szexpóz, amit minden nő imád – mégis alig beszélnek róla
Van egy póz, ami nem annyira látványos és nem is szerepel a pornófilmek toplistáján.
Kiderült Pásztor Anna felnőttfilmes múltja: az éjszakában is dolgozott az énekesnő
Pásztor Anna Londonban élt, ahol viszontagságos dolgokon ment keresztül, hogy boldogulni tudjon.
Amíg ön aludt, valaki miniszteri rangot kapott Magyarországon
Ez is a Magyar Közlönyből derült ki.
Török Gábor: Ha valóban ez a helyzet, az 4 hónappal a választás előtt már sok
A 21 Kutatóközpont friss kutatására reagált az elemző.
Áll a bál a Fidesz kampányfilmjei miatt – Már Radics Peti is ezen dühöng
Radics Peti szerint a Cinema City politikai okokra hivatkozva az utolsó pillanatban visszavonta annak engedélyét, hogy a youtuber saját műsorát mozikban mutassa be, annak ellenére, hogy az egyeztetések már lezárultak.
Új szabályok jönnek a hulladékszállításban 2026-tól – Már ezért is fizetni kell
Jelentősen átalakul a szemétszállítás rendje Magyarországon 2026 elejétől: új díjak, súlykorlátok és szigorúbb szabályok jönnek, amelyek minden háztartást közvetlenül érintenek. 2026. január 1-jével ország
blogmorzsák
A k-pop albumok komplex világa
A mai k-pop albumok messze többek, mint egyszerű fizikai hordozói a zenének: inkább szétszedhető, átlapozható univerzumok, melyekben minden elem egy újabb rétege az adott koncepciónak.
Bitcoin árfolyam-előrejelzés 2025: Merre mehet a $BTC?
A Bitcoin az elmúlt 24 órában újra megmutatta, miért a kriptopiac „kockázati hőmérője".
- 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
