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
Magyar Péter: Orbán most jött rá, hogy eltitkolták előle a valós közvélemény-kutatási adatokat
A Tisza Párt elnöke szerint emiatt kreálták a mostani „botrányt” a párt applikájciója körül. Magyar szerint az egy vicc, hogy a...
Átadták a Juhász Gábor-emlékdíjakat a HVG két újságírójának
Az idén Galicza Dorina és Fülöp István kapta az elismerést.
Shakespeare korában tabu volt a színpadi szex, a brutalitást és az erőszakot viszont zabálta a nép
A reneszánsz kori Tarantino drámáiban a legváltozatosabb halálnemekkel találkozunk. Infografikán mutatjuk a skálát kígyómarástól...
Utánfutós jármű rohant bele a buszba, lezárták az autópályát
Baleset miatt lezárták az M43-as autópálya országhatár felé vezető oldalát Maroslele közelében hétfő este - közölte a...
Újratárgyalják a nagy béralkut
Gyakorlatilag újratárgyalás indult a 3 éves béralkuról a Versenyszféra és a Kormány Állandó Konzultációs Fórumán, miután múlt...
Nagyot drágult a kakaó
A kakaó ára több mint 6 százalékkal ugrott az ICE tőzsdén, miközben a cukor és a kávé is emelkedett a mai kereskedésben.
Nem akármilyen látogatók jelentek meg Zámbó Jimmy sírjánál – Fotók
Mindenszentek napján ment el a két énekes a temetőbe, hogy emlékezzenek a Királyra. Zámbó Jimmy dalai nagyon sokat adtak százezreknek,...
A mocsárból mentették ki az eltévedt túrázót
Egy férfi eltévedt az Ócsai Madárvárta természetvédelmi területén, miután letért a kijelölt tanösvényről, majd a sűrű nádasban...
Hatalmas bejelentést tett Zelenkszij, aligha fognak ennek örülni Moszkvában
November végére Ukrajna naponta 600-800 elfogó drónt lesz képes gyártani - jelentette ki Volodimir Zelenszkij ukrán elnök hétfőn Kijevben...
A hatvanas évek ikonikus ruhadarabja újra meghódítja az utcákat
A miniruha újra hódít, de ezúttal nem a lázadás, hanem a tudatos önkifejezés jelképeként. A hatvanas évek forradalmi darabja ma friss,...
Belerohant egy különjáratú buszba egy utánfutót húzó jármű az M43-ason
Lezárták az autópályát.
Bloomberg: egyre több folyamat tépázza az orosz energiaexportot
A sorozatos dróntámadások és a nyugati szankciók mind jobban éreztetik hatásukat az orosz gáz- és olajexportban – közölte az amerikai...
Sport
Alexander-Arnold elárulta, a Liverpool három játékosa üzent neki, Szoboszlai nem
Az Anfield közönsége előtt először léphet pályára ellenfélként a Liverpool szurkolóinak egykori nagy kedvence, immár a Real Madrid színeiben.
Ma nyolcvan éve született a Nemzet bombázója, aki mindent megnyert, amit csak lehetett
Kétszer volt aranycipős, 1970-ben megkapta az Aranylabdát is.
Szoboszlai Dominik összeveszett a barátjával? Erre utalt az exliverpooli focista
A BL-ben korábbi csapata ellen lép pályára.
Egy csel után rúgott piszok nagy kapufás gólt a Barcelona támadója
Marcus Rashford jó formája továbbra is kitart.
Több gólja van Varga Barnabásnak mint az ismét vereséget szenvedő liláknak
A Fiorentinának és szurkolóinak reakciói teljesen eltérőek voltak a Lecce elleni mai 1–0-s hazai vereség után, ami a hazaiak hatodik szezonbeli kudarcát jelentette. A mérkőzés egyetlen találatát Medon Berisha szere
Angol élvonalbeli csapat kispadjára tartják esélyesnek a Ferencváros vezetőedzőjét
Robbie Keane kötődik a brit klubhoz, mivel ott kezdte játékosként karrierjét.
Xabi Alonso reagált Vinícius kihagyott tizenegyesére
Vinícius Júnior ismét a figyelem középpontjába került, miután a Real Madrid szombaton fölényes győzelmet aratott a Valencia felett a LaLigában.
A Liverpool elleni Bajnokok Ligája-meccs előtt sérült meg a Real Madrid középpályása
Idén nyáron érkezett a madridiakhoz 45 millió euróért.
Tóth Balázs sokkolta az edzőjét, a vb-selejtezők előtt ennél jobb hír nem érkezhetett volna róla
„Fogalmam sincs, hogyan csinálta, de...”
Egy Liverpool-, és öt PSG-játékos az év álomcsapatában a FIFPro-nál
A Bajnokok Ligája-címvédő Paris Saint-Germainből öten kerültek be az év álomcsapatába a labdarúgók nemzetközi érdekképviseleti szervezeténél (FIFPro).
Újpesten nyert az ETO, a Ferencváros nyerte az örökrangadót
A Simple Női Liga 9. fordulójában a Ferencváros legyőzte az eddig veretlen MTK csapatát és a tabella élére állt. Az ETO Újpesten elért egygólos sikerével ismét visszatért a top 5-be. Tízgólos mérkőzést játszo
A Tottenham kétségbeesetten szeretné visszaszerezni Harry Kane-t
A Tottenham Hotspur a Barcelonával készül megküzdeni korábbi csatára, Harry Kane aláírásáért, aki a hírek szerint egy drámai fordulatot követően fontolgatja, hogy meglepetésre elhagyja a Bayern Münchent.
Bulvár
A tököli börtön egykori szülésznője: „Itt nemcsak neve, ruhája sem volt a vajúdó nőknek”
A fiatal nő végignevette a saját szülését. A szülésznő nem értette, miért. Mi lehet az, ami a legerősebb fájdalmat is boldogsággá tudja átírni. Akkor még nem tudta, hogy Annának ez volt az első szülése, amiko
Annyira kapaszkodik a hatalomba a kormány, hogy mind belerokkanunk
Szinte naponta jelennek meg újabb és újabb, a választásokat befolyásolni szándékozó intézkedések, miközben ezekre nincs fedezet a költségvetésben. Talán sokan elfelejtették már, de az előző választások előtt
Ingyenes készpénzfelvételi limit: döbbenetes változás jön, a nyugdíjasok anyagi helyzetére lesz a legdrámaibb hatással
Az Országos Nyugdíjas Parlament az elmúlt években már többször kezdeményezte a 2013-ban eldöntött, díjtalan készpénzfelvétel – mára már hátrányossá vált – feltételeinek enyhítését – írja az MTI.
Májbetegségek bőrtünetei
A máj megbetegedése esetén - kóroktól függően - megjelenhetnek általános panaszok, hasi diszkomfort, fájdalom, emésztőrendszeri tünetek, testsúlyváltozás, vizesedés, neurológiai, valamint pszichés tünetek is. L
Az évtized botránya? – 70 milliárdos áfacsalás miatt nyomoz a magyar hatóság, politikai szál lehet a háttérben
Irgalmatlan sok pénzzel károsították meg a magyar államot, de sokak szerint ez elképzelhetetlen politikai segédlet nélkül.
Megtalálták az eltűntként keresett mátraszőlősi 68 éves nőt, aki két éjszakát töltött a hidegben
Az asszony jól van, de megfigyelésre kórházba vitték.
Fura dolgot észleltek a határon: ismét Moszkva felé indulhatott a Wagner csoport
A zsoldoshadsereg egyszer már komoly fejfájást okozott Putyinnak.
Döbbenet a stúdióban: Trump élőben állította, hogy fogalma sincs, ki az a kriptomilliárdos, akinek elnöki kegyelmet adott, pedig a fiai üzlettársa volt
A kegyelmet kapott milliárdos cégei az elnök fiaival is partnerségre léptek. A közös vállalkozás székhelye ráadásul pont a híres Trump Towerben van.
Fülig belevörösödött a násznép, amikor meglátták, milyen ruhában készül férjhez menni a kacér menyasszony
Valljuk be, az esküvő sok esetben nem is annyira a mély érzelmekről, az együvé tartozás, a szerelem mámorító élményéről, hanem a látványos, attraktív külsőségekről szól. Épp ezért döntő fontosságú, hog
Orbán Viktor hatalmas alkura készül, ezt az üzletet viheti Donald Trumpnak
Kormányzati forrásaink szerint ez lehet a magyar kormány ajánlata Washingtonnak.
Sokat változtak a vérnyomásmérés szabályai, rengetegen nem is tudnak róla
A friss kutatások is tettek arról, hogy változzanak a vérnyomásmérés szabályai. Néhány dologra figyelned kell, hogy helyes értéket kapj.
Titkos videó szivárgott ki Oroszországból, meghökkentő ami az utcákon történik
A látványtól sokan meghökkentek.
blogmorzsák
Pajzsmirigy és testsúly: mi van a mítoszok mögött?
Súlyváltozás esetén gyakran áll a háttérben pajzsmirigybetegség, de nem minden súlyproblémáért ez a felelős.
Felszentelték a Fiumei úti sírkert új, nemzeti emlékhelyét
Az emlékhely az országhatárokon túl nyugvó magyaroknak állít emléket.
Átvernek a hőszigeteléssel!
Két eset, hogyan vernek át a kereskedők a minőséggel.
- 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
