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
Billencssel játszottak a fiatalok, egy igazival. Lett is baj
Engedély nélkül vezették a munkagépet a fiatalok Mezőkövesden. Jelentős a kár keletkezett a nagy vas illetéktelen használatából.
Az üdvrivalgás és a miniszterelnöki szoba
Magyar Péter az Országgyűlés alelnökével, Forsthoffer Ágnessel, a leendő Tisza-kormány tárcavezetőivel és a közeli munkatársaival...
Brutális idők jönnek a légiközlekedésben?
Megkongatták a vészharangot.
Tarr Zoltán: Magyarország ma visszatér Európába
Magyarország ma szimbolikusan és a tettek mezején is visszatér oda, ahová történelme, kultúrája és szellemisége alapján ezer éve...
8+1 fontos dolog az adóbevallásról – érthetően
Fogy az idő, május 20-ig nyújtható be az szja-bevallás, és ugyaneddig lehet a NAV által készített tervezetet is javítani. Összeszedtük...
A ciklusszinkron életmód: Vajon a hormonális harmónia valóban működik?
A ciklusszinkron életmód mostanában egyre népszerűbb, különösen azok körében, akik a saját testükkel és hormonjaikkal összhangban...
Magyar Pétert megválasztják Magyarország miniszterelnökének – itt a menetrend
Alakuló ülését tartja az Országgyűlés szombaton. Miniszterelnökké választják Magyar Pétert – 16 év megszakítás nélküli...
Audi Hungaria: Az a bizonyos felső polc
Az Audi Hungariánál a minőség a legmagasabb szintű követelményünk. Folyamataink biztosítják, hogy hosszú távon prémium minőséget...
A médiaipar Vaszily Miklóstól várja a TV2 megmentését, ha nem történik valami „váratlan” a tulajokkal
A magyar médiapiacon egyre többen beszélnek arról, hogy Vaszily Miklós egyik legfontosabb feladata most nagyon nem a növekedés, hanem a...
Szabó Zsófi akaratlanul is elárulhatta a babája nemét
Ahogyan arról beszámoltunk, Szabó Zsófi, a TV2 népszerű műsorvezetője meglepte az országot, amikor Instagram-oldalán bejelentette, hogy...
Kitálalt Mészáros Árpád Zsolt fia: Bende szerint apja folyamatosan fenyegeti őt és a szeretteit is
Mészáros Bende, Mészáros Árpád Zsolt fia, megrázó vallomást tett édesapjával való kapcsolatáról, amely az elmúlt években teljesen...
Luxustelefonokat mutatott be a porszívógyártó Dreame
Még a luxustelefonok világát is felforgatná az elsősorban porszívóiról ismert kínai Dreame cég. A napokban három új Aurora modellt...
Sport
Szoboszlai kimondta, amit Liverpoolban mindenki gondol Arne Slotról
A magyar középpályás friss interjújában válaszolt az őt ért kritikákra is.
Gesztust tehet a Liverpool Szoboszlainak, így tartanák Angliában
Szoboszlai Dominik újabb lépést tehet az álma felé.
„Egész nap nem ettem semmit, majd esőkabátban szaunáztam, és majdnem elájultam”
Szaftos sztorit osztott meg a visszavonuló Niklas Süle.
Még ki sem nevezték Madridban, de Mourinho már a tisztogatást is megkezdte
A királyi gárda már felvette a kapcsolatot egykori edzőjével, gyorsan jöhet a megegyezés.
A ZTE kupagyőztes edzője rávilágított, nem minden szól a Fradi mellett a döntőben
2023-ban a ZTE-vel nyert kupát Boér Gábor, most a meccse után a tévéből figyeli a ZTE–FTC Magyar Kupa-finálét.
Tóth Alex elmondta, mi a legnagyobb különbség az NB I és a Premier League között
Nyilván óriási a különbség a két liga között, Tóth Alex kiemelte, hogy mi volt számára a legnehezebb.
NB I: Azokra is gondolt az ETO, akik nem jutnak el Kisvárdára
Az ETO FC közös meccsnézésre hívja a szurkolókat május 16-án.
A Barcát is érdekli a PSG mellőzött szélsője, büntetést kaptak az összebalhézó Real-sztárok - külföldi körkép
Ezek voltak a legfontosabb és legérdekesebb pénteki hírek a külföldi foci világában és a nemzetközi átigazolási piacon.
A BL-döntők történetének leggyorsabb gólja után jött a legfájdalmasabb pofon
Több szempontból is a legek döntője volt a 2005-ös.
Videón, ahogy az előző BL-döntő hőse megbolondítja a Bayern München védőit
Két Bayern-játékos is próbálta, de nem tudta elvenni tőle a labdát.
Újraélesztés Újpesten: A játékosok és a stáb is beszállt - fotók
Rendhagyó napot tartottak a Szusza Ferenc Stadionban.
Szoboszlai a kritikákról, luxusóráról és Slotról: "Aki nem ismer, annak talán nem tűnök olyan barátságosnak"
Szoboszlai Dominik nyilatkozott kritikákról, önazonosságról és az újjáépülő Liverpool nehéz szezonjáról.
Bulvár
Nemzetközi vadászat indult Pócs János ellen, már a rokonai sincsenek biztonságban? Érdekes bejegyzés tűnt fel a közösségi médiában
Egy online kereskedelmi platform felhasználója érdekes üzenetet kapott.
Nincs többé ködösítés, Bóka János mondta ki az igazságot a Tisza Párt sikeréről és a Fidesz legnagyobb hibáiról
A Fidesz egyik legfontosabb embere mondta ki az igazságot a Tisza Párt sikeréről.
Több mint 1 milliárd forint kárt okozott a költségvetésnek a konspiratívan működő Bács-Kiskun vármegyei céghálózat
A NAV Dél-alföldi Bűnügyi Igazgatóság pénzügyi nyomozói egy főként Bács-Kiskun vármegyében konspiratívan működő bűnös céghálózatot számoltak fel, egy összehangolt intézkedéssorozat alkalmával.
Pócs János azt állítja, bizonyítékai vannak arra, hogy egy „a Tisza Párthoz közvetlenül köthető személy” járta ki, hogy hamis tanúvallomás szülessen a Zsolti bácsis ügyben
Pócs János azt állítja, a Szőlő utcai intézmény egyik alkalmazottja kereste meg őt az információval.
„Élő fal” húzódik majd a Parlamentben a Tisza- és a Fidesz-frakció között
Kialakult az Országgyűlés új ülésrendje: az a szokás nem változott, hogy a kormányzó párt tölti fel a székeket jobb felől, viszont a Fidesz és a Tisza Párt frakciója között egyfajta „pufferzóna” jött létr
Gundel Takács Gábor házassága mélypontra került: felesége barátnője mentette meg a kapcsolatot
Gundel Takács Gábor a mai napig örül, hogy feleségének volt egy bölcs barátnője, aki segített rendezni a kapcsolatukat.
Kitálalt a Tények volt főszerkesztője, olyan dolgokat osztott meg a műsorról, amit még a Fidesz sem tudhatott
A szakember a kezdetektől részt vett a hírműsor összeállításában.
10 perccel ezelőtt érkezett Magyar Péter rendkívüli bejegyzése: ezt közölte
Itt vannak a részletek.
Hódít a capri nadrág – ezért érdemes neked is beszerezned
A capri nadrág az utóbbi években ismét reneszánszát éli, és a 2026-os nyári előrejelzések szerint továbbra is meghatározó divatdarab marad.
Oda minden remény: Elvágják a gerincvelőjét a Jókai utcai házomlás megsérült balerinájának a következő műtéten, soha nem fog már lábra állni
Érzelmileg és egészségileg is gyötrelmes időszakot él meg Tóth Nikolett, a Jókai utcai házomlásban lebénult balerina. Amellett, hogy először találkozott személyesen azokkal, akik az ügyészség szerint a sérülé
Magyar Péter olasz útján a kisfia ismét ellopta a show-t: Miki fülig érő szájjal mosolygott a fotón
Magyar Péter kisfia ellopta a show-t az olasz miniszterelnökkel való találkozón is, Miki így mosolygott Giorgia Meloni mellett.
Hadházy a gazos Hatvanpusztát fotózta, majd váratlanul összefutott Orbán Gáspárral
Hadházy Ákos egy friss bejegyzésben a hatvanpusztai birtok elhanyagolt állapotáról számolt be, ahol szerinte felveri a gaz a területet. A poszt végén egy váratlan felcsúti találkozásról is írt, ahol Orbán Gáspár
- Csökkent a gázolaj ára
- Wizz Air-járat indult Eszékről - előnyben a Dél-Dunántúl
- Leszakadt egy vasúti felsővezeték Érdnél, jelentős késésekre kell számítani
- NAV: sok változást hoz a jövedéki szabályozásban az új törvény
- Így közlekednek a távolsági buszok a hosszú hétvége alatt
- 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
- Szekszárdi? Az alábbi időpontokban tartózkodjon a zajkeltéstől!
- Online térképen láthatóak a tervezett áram- és gázszünetek az E.ON oldalán
- Nagy összegű készpénzzel érkezik az Európai Unióba? Akkor erre figyeljen!
