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
Tragédia a Himalájában: lavina temette maga alá a hegymászókat – többen meghaltak
A Kathmandu Post értesülései szerint az áldozatok között öt hegymászó, valamint két nepáli hegyi vezető van.
„Szétverte a házakat, szobrokat…” – Tragikus vandálpusztítás történt a gyerekek egyik kedvenc helyén a Római-parton
„Reggelre már ez fogadott...”
Riadót fújt a miniszterelnök: "Súlyos botrány rázta meg a magyar közéletet"
Súlyos adatszivárgási botrány a Tiszánál. 200 ezer honfitársunk személyes adatai kerültek ukrán kézbe. Elrendeltem az ügy azonnali...
Sokakat megtréfál ez az optikai illúzió: te látod a valóságot?
Ez a fotó tökéletes példája annak, hogy hogyan működnek az optikai illúziók.
Autóguru: a jelenlegi formájukban 2030-ra megszűnnek a nagy német autógyártók
A Kieli Világgazdasági Intézet elnöke egy tévéműsorban arról beszélt, hogy a legnagyobb német autóipari vállalatok hasonló sorsra...
„Temus Vaják” – kemény ítéletet mondtak a rajongók
Megérkezett a Vaják sorozat 4. évada a Netflix platformra. Ahogyan azonban várható volt, a főhőst Henry Cavill távozása után alakító...
Magyar Péter: Hol volt Orbán Viktor, amikor az orosz hekkerek bejártak a külügyminisztériumba?
A Tisza Párt elnöke elmondta, szerinte miért éppen most tört ki az adatszivárgós balhé.
Ryan Gravenberch a jövőjéről, Arne Slotról és a Liverpool nyári igazolásairól beszélt
A Liverpool középpályása, Ryan Gravenberch a keddi Real Madrid elleni mérkőzés előtti sajtótájékoztatón elmondta, hogy nagyon boldog a...
Lamine Yamal újabb történelmi rekordot döntött
Lamine Yamal lett a történelem legfiatalabb játékosa, aki bekerült az év legjobb tizenegyébe a Nemzetközi Professzionális Labdarúgók...
Ebből a ritka közlekedési táblából csak 13 létezik, és figyelmen kívül hagyhatják a sofőrök
Németországban mintegy 25 millió közlekedési tábla szabályozza a forgalmat és segíti a tájékozódást, ám akad egy tábla, amely...
Plazmaadás: veszélyes is lehet, ha így csinálod
Ha évi néhány alkalommal adsz plazmát, nem okoz gondot, de ezt is túlzásba lehet vinni.
Kifakadt a Hungária sztárja: „Lehetetlen volt megmenteni Flipper Öcsit”
A Hungária, a Dolly Roll és a Step dobosa évekig dolgozott Flipper Öcsivel, itthon és külföldön is. Zsoldos Dedy tanította...
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.
Sérüléshullám sújtja a Liverpoolt a Real Madrid elleni rangadó előtt
A Liverpoolnak számos sérüléssel kell megküzdenie, ami több játékos kiesését is jelenti a Real Madrid elleni Bajnokok Ligája-mérkőzés előtt.
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
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
Májbetegségek bőrtünetei
A máj megbetegedése esetén - kóroktól függően - megjelenhetnek általános panaszok, hasi diszkomfort, fájdalom, emésztőrendszeri tünetek, testsúlyváltozás, vizesedés, neurológiai, valamint pszichés tünetek is. L
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.
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
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.
Orbán Viktor hatalmas alkura készül, ezt az üzletet viheti Donald Trumpnak
Kormányzati forrásaink szerint ez lehet a magyar kormány ajánlata Washingtonnak.
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
- 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!
