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
Eltüntették a Kékfény archívumából a Szőlő utcai javítóintézet mindennapjait bemutató részt
Az epizódban több, azóta letartóztatott személy szerepelt.
„Elfogadhatatlan és gyalázatos” – keményen beleállt a kormánypártba a Jobbik
„A Jobbik elfogadhatatlannak tartja, hogy Orbán Viktor és a jelenlegi fideszes kormány nem reagál érdemben arra, hogy Szlovákiában...
Ezt a dolgot soha ne hagyd bedugva éjszakára: hatalmas lakástűz lehet belőle, ráadásul rengeteg áramot pazarolsz vele
Sokan teljesen nyugodtan fekszenek le aludni úgy, hogy közben a lakásukban több olyan eszköz is áram alatt marad, amely valójában komoly...
Döntött a bíróság: élete végéig rács mögött marad a halál orvosa, akit a tárgyaláson a történelem egyik legnagyobb bűnözőjének neveztek
Csütörtökön életfogytiglani börtönbüntetésre ítéltek első fokon egy francia aneszteziológust, aki kórházi műtétek során...
Lázár János bocsánatot kért a szlovákozásért
A miniszter úgy érzi, a „félreértés tisztázódott, a helyzet pedig tiszásodott”. Akármit is jelentsen ez.
Pénzt kapnak a kisgyerekes családok december végén: ekkor várható az utalás
Decemberben a magyar családok duplán kapják a pénzt.
Kamatot csökkentett az orosz jegybank
Az orosz jegybank pénteken az elemzői várakozásokkal összhangban 16,5 százalékról 16,0 százalékra csökkentette az irányadó jegybanki...
Dollármilliárdos iparág épült az AI csalások köré - Így védekezhetnek a magyar vállalatok
A mesterséges intelligencia megjelenése alapjaiban változtatta meg a kiberbiztonsági fenyegetések természetét: a támadások gyorsabbak,...
Opus-részvényeket vett a cég vezérigazgatója
Opus-részvényeket vásárolt tőzsdei forgalomban a társaság vezérigazgatója, Lélfai Koppány – derül ki a BÉT-en publikált...
Bejelentette a kormány: már 15 ezer Otthon Start lakáshitelt folyósítottak a bankok
Bár az MNB október végi állapotot mutató adatai még csak 205 milliárdnyi, vagyis mintegy 6000 darab szerződésről szólnak, Panyi Miklós...
Elfogy a szó. Egy szál rózsát dob a sírjába, így búcsúzik Rudolf Péter örökre Kálloy Molnár Pétertől
**Elbúcsúztatták Kálloy Molnár Pétert a Fiumei úti sírkertben.
Egy csodálatos zenész sírja mellett lett a sírhelye. Most búcsúztatják, itt talál örök nyugalomra Kálloy Molnár Péter
Több százan kísérték utolsó útjára Kálloy Molnár Pétert.
Sport
Magyarországra érkezik a népszerű sportruházati bolt
2026-ban nyílhat meg az első üzlet.
Magyar csodagyerek? 13 éves futballistáról áradoznak Angliában.
A 2016-os Premier League-győztesnél már a 18 évesekkel készülhet.
Kitálalt a nehézségeiről a hatszoros olimpiai bajnok úszó, elárverezte több aranyérmét is
Ryan Lochte bejelentette, hogy könyvet fog írni az életéről.
Otthagyta a „nyugdíjas állást”, hazatér a magyar futball egyik legjegyzettebb szakembere
Még nem lila a vére, a Fradival való rivalizálással sem akar foglalkozni, de hisz abban, hogy odaérhet vele az Újpest.
Három éve láthattuk minden idők egyik legizgalmasabb futballmeccsét
Három éve játszotta Argentína és Franciaország a 2022-es világbajnokság döntőjét.
Kubatov Gábor: Az MLSZ elnökének klubérdekeltségei példátlanok
A Ferencváros elnöke csütörtökön este az M4 Sportnak adott interjút.
Belülről árulták el a Barcelonát, Flick trükkösen átverte a kémet
A katalán klubnál egy játékos már hetek óta szivárogtat fontos belső információkat.
Itt a vb meglepetése: A kenyai újonc legyőzte a 18. kiemeltet
Minden idők egyik legnagyobb meglepetését okozta a vb-n a kenyai David Munyua.
Őrjöngő tagországok, kitört a vízumbotrány a Nemzetközi Kézilabda-szövetség kongresszusa előtt
Még el sem kezdődött a Nemzetközi Kézilabda-szövetség elnökválasztó kongresszusa, máris áll a bál Egyiptomban.
Gigantikus januári ajánlatra készül a Real, Flick elégedetlen a Barca belső védőivel - külföldi körkép
Ezek voltak a legfontosabb és legérdekesebb csütörtöki hírek a külföldi foci világában és a nemzetközi átigazolási piacon.
A Liverpool BL-győztese szerint nagy a baj, két klasszisát is eladhatja a klub
A Vörösök egykori futballistája többet vár a nyáron megszerzett játékosoktól.
Családja befolyása alá kerülhetett a világ legjobbja, ezért rúghatta ki sikeredzőjét
Mindenkit sokkolt a világelső teniszező döntése.
Bulvár
Megszületett a döntés Brüsszelben – Ursula von der Leyen vagy Orbán Viktor lehet a boldogabb?
Ukrajna túlélését sikerült biztosítania az uniós vezetőknek, mégse örülhetnek igazán. Orbán Viktor nem adott pénzt, mégse lehet teljesen boldog.
Robbant a bomba Majka ittas vezetése után, pusztító kép jelent meg az interneten
Ennél nagyobb hibát a rapper még életében nem követett el.
Perceken múlt az újabb merénylet? Jelöletlen rendőrautók gázolták el a Bondi Beachre tartó férfiakat – Videó
Drámai terrorelhárítási akció zajlott le Sydney közelében csütörtök este, ahol jelöletlen rendőrségi járművek gázoltak el egy Bondi Beach irányába tartó férficsoportot. A hatóságok szerint a gyanúsítottak p
Lebukott Szijjártó Péter New Yorkban, az éj leple alatt hagyta el a szállodát
Nem akárkivel futott össze kora hajnalban New York utcáin.
Kitálalt a javítóintézet volt lakója: Az igazgató élettársa megcsókolt, majd elárulta, hogy a főnöke lányokat futtat
A fiú szerelmes lett a rendésznőbe, aki a Szőlő utcai intézmény volt igazgatójának élettársa volt, és vele is megosztotta azokat a brutális dolgokat, amiket az igazgató csinált.
A világsztár nem vett fel bugyit, és mindenki megláthatta a vagináját
A sztárok egy részétől már megszokhattuk, hogy se nem visszafogottak, se nem finomak.
Újabb ex-fideszes bukott le a Tisza Párt berkein belül, felismerte őt valaki a pártból?
A kellemetlen jelenetet kamera is rögzítette.
Hadházy Ákos: Üzenem Lölö szolgáinak, hogy a holnapi bulin Ricky Martin lesz az egymillió dolcsis meglepetés
Most pénteken rendezik meg a Mészáros-csoport karácsonyi gáláját a felcsúti sportcsarnokban.
A férfi rögtön beállt a zuhany alá, ahogy reggel hazaért: a barátnője sokkot kapott, amikor rájött, kinél is töltötte az éjszakát
Felkavaró levelet írt a párkapcsolati tanácsadónak egy szerelmes nő, aki hosszú ideje gyanítja, hogy a barátja titokban összeszűrte a levet valakivel.
Így vonult végig Orbán Viktor a brüsszeli vörös szőnyegen – videó
Ma indul a brüsszeli EU-csúcs – a magyar miniszterelnök délelőtt már meg is érkezett az Európai Tanács főépületébe.
Zelenszkij üzent Orbánnak Brüsszelben, és elmondta, mire van szükség a háború lezárására
Az ukrán elnök sajtótájékoztatót tartott az uniós csúcson.
Ijesztő meteorológiai jelenség közelít felénk: már a riasztást is kiadták - karácsony előtt kettészakad az ország
A legújabb előrejelzések alapján sajnos kijelenthetjük, hogy a karácsony előtti napok időjárása sem hoz békét és nyugalmat. Máris mutatjuk, milyen meteorológiai jelenségek keserítik majd meg az ünnep előtti idő
blogmorzsák
2025 legjobb sorozatai
"Középkorú barátok kapuzárási pánikjától egy magyar rapsztár intim portréján, influenszer–álmokat kergető huszonéveseken keresztül jutunk el hátborzongató világvége-víziókhoz..."
Trump mesterterve
Trump elvtárs, ne siessen: még Sztálin elvtárs is ötéves tervekben gondolkodott, nem kétévesekben.
Ezek a testünk vészjelzései, ha túl sok a stressz
Vedd észre a jeleket!
- 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!
- Lezárásokra, forgalomkorlátozásokra kell készülni ma és holnap Budapesten
- Óvjuk adatainkat úgy, mint a pénztárcánkat
- Két hétvégén is változik a vonatok közlekedési rendje
