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:
hírek innen, onnan
Új korszak jön a rendőrségnél: több rendőrt az utcára és kevesebb bírságot ígér az új főkapitány
Mecser Tamás, a Heves Vármegyei Rendőr-főkapitányság korábbi vezetője egy teljesen új szemléletet ígért a parlamenti meghallgatásán....
Scherer Pétert még egy utolsó videóban együtt láthatjuk Mucsi Zoltánnal
A Magyar Urológus Társaság tett közzé egy új kampányvideót, amelyben a legendás Kapa–Pepe páros ismét együtt látható. A filmet a...
Örülhetnek a Fővárosi Törvényszék bírói, Matusik Tamás lett az elnök
Matusik Tamást nevezte ki a Fővárosi Törvényszék elnökévé Senyei György, az Országos Bírósági Hivatal elnöke – tudatta a...
Izrael újabb csapásokat mért Libanonra Donald Trump bírálata ellenére
Netanjahu azt mondta, addig maradnak az országban, ameddig szükséges.
Hihetetlen, de már készül a valaha volt egyik legjobb vígjáték folytatása
Mike Myers egyetlen szóval erősítette meg, hogy érkezhet az Austin Powers 4.
Ennyivel nőhetnek a törlesztőrészletek: közeleg a kamatstop vége
Négy és fél év után jelenlegi formájában véget ér a kamatstop, amely eddig megvédte a lakáshiteleseket a törlesztőrészletek...
Nem lustaság, hanem a magas intelligencia jele lehet: 3 hétköznapi szokás, ami sokakat meglep
Sokan hajlamosak vagyunk lustának vagy szétszórtnak bélyegezni magunkat bizonyos szokások miatt, a pszichológusok szerint azonban ezek...
Megegyezett új csillagával az Arsenal, 50 millió euróba kerül
Ott van a világbajnokságon is.
Orbán Brüsszelben: a kormány egyetlen tagját sem vádolták meg korrupcióval
A patrióták előretöréséért és a magas energiaárak ellen szólalt fel Orbán Viktor, de beszélt Tiborcz István és a Mészáros Lőrinc...
Orbán Viktor: A hibáim is hozzájárultak a vereséghez, de már öreg vagyok változtatni rajtuk
A volt miniszterelnök szerint nem indult oroszbarát párt az április 12-i magyarországi parlamenti választáson.
Ártatlannak vallotta magát a Till Tamás megölésével vádolt férfi az első tárgyalási napon
A korábban tett, egymásnak ellentmondó vallomásaiból azt tartotta fenn a bíróság előtt, miszerint a gyerek baleset áldozata lett. Azt...
Magyarország lett az EU legszegényebb tagállama tavaly
A magyar háztartások végső fogyasztása 2025-ben az európai uniós átlag mindössze 73 százalékát érte el, amivel, Magyarország...
Sport
Überciki: Eltiltotta a köztévé a vb-kommentátort, aki összekeverte a csapatokat a pályán - videó
A török állami televízió felfüggesztette kommentátorát, Murat Ekrem Çiment, aki összekeverte a csapatokat az Irán–Új-Zéland világbajnoki csoportmérkőzésen.
Ma láthatjuk a csoportkör legnagyobb rangadóját a foci-vb-n – Itt a napi program
Három topcsapat számára is eljött a bemutatkozás ideje a futball-világbajnokságon.
Visszatér a klubhoz a Liverpool FC klasszisa, akit Arne Slot üldözött el
Új edző, új esély.
Messi 38 évesen olyat tett, mint a vébéken még soha; zokogtak miatta az amerikaiak
Kylian Mbappé és Erling Haaland teljesítményét is pikk-pakk zárójelbe tette a „Bolha”.
Óriási baki a foci-vb közvetítésében, ezt az élő adásban maradt jelenetet egy életre megemlegetik
Egy egész világ nézi most a legfontosabb világeseményt a foci univerzumában, ám valakik nem azt nézik, mint a többiek.
Készül a meglepetés, a Fraditól elküldött Keane a nagy riválisnál köthet ki, teljes a zavar
Robbie Keane két szék között a pad alá esett, miután a Fradinál nem tetszettek neki a feltételek.
A Real Madrid átigazolás ötlete nagyon fog fájni a Liverpoolnak
A labdarúgó-világbajnokság két sztárját is leigazolná Florentino Pérez. Yan Diomandé és Ayoubb Bouaddi is érkezhet.
Betörtek a német válogatott legendá-jához, a lányával akart ágyba bújni az elkövető
Mehmet Scholl legidősebb lánya lehetett a célpont, aki a párjával aludt a betörés alatt.
Nemet mondott a Fradinak, máshová igazolt a magyar válogatott labdarúgó
Marco Rossi kapkodja a fejét.
A vb-debütáns Haaland nem maradt adósa Mbappénak, Norvégia kiütötte Irakot
Több mint izgalmas lesz látni, mire megy majd a második fordulóban a norvég gólgép Szenegál ellen.
Mégsem a korábban bejelentett edző veszi át a Ferencváros irányítását
Egy másik klub jelentette be a tréner érkezését, a zöld-fehérek még nem reagáltak.
Ez a két csapat játssza a vb-döntőt 2026-ban, matematikus számolta ki
Mindenki találgatja, hogy ki nyerheti meg az idén a vb-t, ám van, aki modellt is készít a számításaihoz, hogy így mondja meg a tippjét.
Bulvár
Figyelmeztet az MVM: ha konnektor jel van a villanyszámládon, készülj a nagy átállásra
Számos ügyfelet érint az MVM informatikai fejlesztése, amely körülbelül kéthetes ügyintézési korlátozással jár. A vállalat azt kéri, lehetőleg mindenki az átállási időszakon kívül, azaz június 30. előtt va
Uniós átlagban 3,6 százalékkal, Magyarországon 16,4 százalékkal nőtt a munkaerőköltség 2026 elején
2026 első negyedévében átlagosan 3,6 százalékkal haladta meg a munkaerőköltség az egy évvel korábbi szintet az Európai Unióban; a növekedés mértéke Magyarországon volt a legnagyobb – derül ki az Eurostat adata
HVG: Miután lemondott a főügyész az aranykonvoj-ügy miatt, kitört a palotaforradalom, a gyanúsítás a TEK vezetőjét is elérheti
Nem szakmai vita, hanem az ügyészségi szervezetet is megrázó konfliktus állhat a Központi Nyomozó Főügyészséget vezető Fürcht Pál lemondása mögött a HVG szerint. A lap úgy tudja, az aranykonvoj-ügy miatt kialak
Nyáron egész éjjel bukóra hagyod az ablakot? Ezért nem túl jó ötlet így tenni
Bár elsőre logikusnak tűnik a megoldás, valójában több problémát is okozhat a folyamatos szellőztetés.
Szörnyű halált halt az óceánjárón a 18 éves Anna: Megdöbbentő, ki került rács mögé most
Egy családi tengeri körút vált a legszörnyűbb rémálommá, amikor az alig 18 esztendős Anna Kepner élettelen testére bukkantak a takarítók egy luxushajó kabinjában. Az ügyben nemrégiben egy egészen elképesztő b
2 országrész kap frissítő csapadékot, órákon belül érkezik
Kiadták a friss időjárás-előrejelzést a szerdai napra, ám érdemes lesz figyelni napközben is a frissülő előrejelzéseket.
„Utólag derült ki, hogy meleg, és csak alibiből vett el” – Amikor a férfi nem szerelemből házasodik
A férfiak részéről sokkal több az érdekházasság, mint gondolnánk. Egy különösen csúnya veszekedés során derült ki az igazság.
A Magyar Nemzet hozta le egy pszichológus elemzését Magyar Péterről
Ezt tiltja a szakma etikai kódexe.
Überciki: Eltiltotta a köztévé a vb-kommentátort, aki összekeverte a csapatokat a pályán - videó
A török állami televízió felfüggesztette kommentátorát, Murat Ekrem Çiment, aki összekeverte a csapatokat az Irán–Új-Zéland világbajnoki csoportmérkőzésen.
Kulka, Bródy, Gálvölgyi, Kern, Mácsai – Nagy Ervin felolvasta a közmédia állítólagos tiltólistáját
Nagy Ervin a parlamentben sorolta fel azt a 25 művészt, köztük Kulka Jánost és Bródy Jánost, akiket szerinte mellőzött a közmédia. A politikus szerint azért kerültek listára, mert civil kurázsit mutattak, és nem a
Fidesz-riadó „Zsolti bácsiról”: minden idők legnagyobb pedofilbotrányát kiáltják
Tekeredik a "Zsolti bácsi" ügy: a Fidesz-frakció szerdán arra jutott, hogy a Tisza párt tudatosan "egy hazug pedofilkampányt" építhetett fel a hatalom megszerzése érdekében a Szőlő utcai javítóintézet ...
Budai hotel vécéjében, papírgurigákkal körbepakolva hagyták ott a kenőpénzt a megvesztegetett budapesti politikusoknak
Részletek derültek ki arról, hogyan történt a gyakorlatban a készpénz átadása: jachtkikötő, föld alatti klubszoba, hotelvécé a teljesség igénye nélkül.
- 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
