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
Kényszergyógykezelésre küldte a bíróság Bimbó utcai anyagyilkost
„Az volt, hogy nagyon mérges lett rám anyám, ezért idejöttem, és megöltem” – mondta korábban.
Eltűnt egy egyéves kislány, napok óta nem bukkannak a nyomára
Július 21-én ünnepelte első születésnapját.
Kovács Patrícia ezért megy át az exszerelméhez a születésnapján
Sokan vannak úgy vele, hogy jóban maradnak az exükkel, de Kovács Patrícia még a születésnapján is átmegy a régi szerelméhez.
A föld ritmusára hangolva: bioborászat a Turay Borászatnál
A természet ritmusára hangolódva alkotnak bort: így él és dolgozik a Turay család. A szőlő minden rezdülésére figyelnek, és csak akkor...
Már négy banknál elérhető az új hitel, 300 millió forint igényelhető
A mai nappal az új, kedvezményes vállalati hitelek már négy bank fiókjaiban elérhetők: az OTP Bank, az Erste Bank és az MBH Bank után a...
Újabb világrekord Armand Duplantisnak
A svéd Armand Duplantis 6,30 méteres új világcsúccsal nyerte meg a férfi rúdugrást a tokiói világbajnokságon, harmadik kísérletére...
Dupla adag izgalom az NFL-ben kedd hajnalban
Harbaugh - Carroll rangadó Las Vegasban, valamint a Texans élet - halál harca a Buccaneers ellen - ez vár ránk hajnalban.
Elromlott a hangulat a magyar tőzsdén
Elromlott a hangulat a magyar tőzsdén, a BUX eséssel zárt, miközben az európai tőzsdék többsége emelkedik hétfőn.
Bejelentették a gyártók: jóval kisebb lesz idén a boltokban kapható szaloncukor
Szinte minden márka kisebb kiszereléssel készül az idei szezonra, átlagosan közel 15 százalékkal csökkentik a méreteket.
Egészen elképesztő számot mondott be a külügyminiszter a lengyelországi orosz támadásról
Radosław Sikorski lengyel külügyminiszter szerint a 19 orosz drónból 3-4 lelövése teljes sikernek számít, legalábbis ukrán mércével...
Lángoló BKV-buszok: a főispán szerint tízből hat jármű alkalmatlan, a főpolgármester hitelből cserélne
A fővárosi kormányhivatal által indított vizsgálat megállapította, hogy százból 60 fővárosi buszból hatvan nem alkalmas biztonságos...
Sztárbox-drámaként ért véget Radics Peti meccse
Radics Peti és Lakatos Laci küzdöttek meg egymással férfi nehézsúlyban.
Sport
Szoboszlai Dominiket elárasztották a jeles osztályzatokkal, Kerkez egy időzített bomba
Arne Slot kritikáját meg kéne szívlelni a magyar balbekknek.
Halász Bence első dobása döntött, magyar szenzáció az atlétikai vb-n
Célfotó döntött férfimaratonfutásban arról, hogy tanzániai vagy német világbajnoka lesz-e a versenyszámnak.
Dagad a Madrid botránya: a bírói testület is elismeri, hogy tévedés volt a piros lap
A Real Madrid ugyan győzelmet aratott a Real Sociedad otthonában, de a mérkőzés után a figyelem nem az eredményre, hanem Dean Huijsen vitatott kiállítására terelődött. A fiatal védőt az utolsó emberként elkövetet
Carragher kiakadt Kerkezre: teljesen nevetséges
Jamie Carragher nem fogta vissza magát a Burnley elleni bajnoki első félidejében látottak után. A Vörösök egyébiránt egy 95. percben értékesített Szalah... Read More... A Carragher kiakadt Kerkezre: teljesen nevetsé
Magyarellenes rigmusok és kórházban zárult este a Csíkszereda román bajnok elleni meccsén
Az újonc székelyföldiek történelmi bravúrt értek el a rekordbajnok bukarestiek ellen.
A Liverpool edzője elárulta, miért kellett már az első félidőben lecserélnie Kerkez Milost
Slot szavaiból kiderült, a magyar játékos helyzete Alexis Mac Allister meccsére is hatással volt.
A Kerkezt is szidó Carragher felháborító állítása miatt áll a bál, Szoboszlai is üzenetet kapott
A magyar válogatott csapatkapitánya sem hagyta szó nélkül a Liverpool meccsén történteket.
Onana volt a baj? Az MU kegyvesztett kapusa rögtön az első meccsén tündökölt
André Onana játékának nagyon úgy néz ki, hogy jót tett a környezetváltozás, hiszen annak ellenére is megkapta a meccs embere díjat, hogy a Trabzonspor 1–0-ra kikapott a Fenerbahce ellen.
Januárban véget érhet Alexander-Arnold madridi kalandja
Trent Alexander-Arnold szombaton is csereként szállt be 9 percre a Real Sociedad ellen idegenben megnyert meccsen. Előtte kezdő volt a Mallorca elleni... Read More... A Januárban véget érhet Alexander-Arnold madridi kalandj
Az angol futball történetének egyik legsúlyosabb botránya robbanhat ki, a vád: bundázás.
Illegális fogadások, manipulált mérkőzések, titkos üzenetek – a futball története tele van bundabotrányokkal. Most a Premier League áll a vádak kereszttüzében.
A Manchester United-legenda kifakadt a derbi után
Újabb városi derbi, újabb United-fiaskó – és újabb Roy Keane-kirohanás. A legendás ír középpályás ezúttal Luke Shawt és Bruno Fernandest vette célkeresztbe a Manchester City elleni vereség után.
„Átverés, förtelmes igazolás” – A Chelsea drukkerek beleálltak a nyári szerzeménybe
Enzo Maresca erősen rotált csapata az első félidőben nem találta az ellenszert a városi rivális játékára, a térfélcsere után azonban felébredt és... Read More... A „Átverés, förtelmes igazolás” – A Chelse
Bulvár
Sokan nem tudják, de a magnéziumot így kell helyesen szedni
A magnézium létfontosságú ásványi anyag, mely számos testi funkcióban szerepet játszik. Bár nincs egyetlen általánosan alkalmazható legjobb időpont a beszedésére, az számít igazán, hogy rendszeresen szedjük.
Mészáros Lőrinc öccséé az a ház, amelyet a kormánypropaganda a Tisza alelnökének családjához próbált kötni
Mészáros János 2020-ban vette meg a házat.
Tisztítószerek helyett öntsd ezt a wc-be: olyan tiszta lesz, mint még soha
Ne költs többé több ezer forintot a különböző takarítószerekere, helyette készítsd el a cikkünkben bemutatott házi oldatot, amivel tökéletesen makulátlanná, valamint hosszan tartóan illatossá teheted az illemhe
300 ezer forintos bírságot kaphatsz, ha nem töltöd ki ezt a kérdőívet: csak 15 napja van az érintetteknek
Fontos figyelmeztetést adott ki a NAV.
"Visszavonom a két ünnepnap eltörlését" - mondta a kormányfő
Visszavonta a hét elején kinevezett új francia miniszterelnök, Sébastien Lecornu az elődje által a költségvetési hiány csökkentése érdekében tervezett két ünnepnap eltörlését, és kezet nyújtott a baloldalnak.
Halálra gázoltak a járdán egy 16 éves lányt – a sofőr előtte obszcén megjegyzéseket tett neki
Több mint megrázó, amit a 16 éves tinédzserrel történt, akit a nyílt utcán, a járdán gázolt halálra egy erősen ittas sofőr New Yorkban.
Vilmosnál elszakadt a cérna: üvöltött Katalinnal a herceg, a családi nyaraláson illette kemény szavakkal feleségét
A hercegi pár idei nyaralását nemcsak napsütés és boldogság kísérte, hanem egy heves vita is, amely élesen rávilágított arra, hogy még a látszólag tökéletes házasságokban is vannak repedések.
Kiadták Németh Kristóf Kötcsén adott interjúját, meglepő dolgot mondott arról, hogy milyen fideszesnek lenni
Sok hátrányt szenved el emiatt Németh Kristóf, így dolgozza fel amit a Fidesz miatt kap.
A barátaim kis nyaralója bebizonyította, hogy nincs jobb a régi idők nyaránál
Egy barátokkal töltött hétvége visszarepített minket a régi idők gondtalan nyaraihoz. A modern kényelem és a múlt hangulata különleges élményt nyújtott.
Leáll az egyik hazai bank, az ATM-ek is megbénulnak, 3 napon kiesések lesznek néhány órára
Több szolgáltatás is leáll, illetve az ATM-ek is használhatatlanok lesznek ennél a banknál.
Kardigán az új blézer: ezt a fazont válaszd őszre
A puha és kényelmes kardigán most a legdivatosabb alapdarab.
Befutott egy magyar vonat Ausztriában, mindenki megdöbbent a rakományától
Mátyás királyhoz is köze volt az esetnek, különös helyzet áll elő.
blogmorzsák
Hogyan született Anglia?
Sokan tudják, hogy hosszú ideig kelta törzsek éltek a mai Anglia területén - és az is közismert, hogy a rómaiak is évszázadokig uralták e földet.
Derült égből dróneső
Ha hagyjuk, mindenképpen ők adhatják az első nagy pofont, és ez nagyon komoly előnyt biztosít számukra.
Molnár Ferenc: színház a színházban – A testőr
A döntés mindenképpen a hölgyeké, akkor is, ha látszólag van választásunk.
- 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!
