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
Kórházi szobában mondták ki az igent, miután a menyasszony apja életéért küzdnek az orvosok
Egy amerikai pár néhány óra alatt szervezte meg az esküvőjét, miután kiderült: a menyasszony édesapja talán már nem érné meg az...
Rákot is jelezhet ez a gyakori probléma: ha ezeket tapasztalod, azonnal menj el orvoshoz.
Nem szabad kétségbe esned, ha szédüléssel, vagy fülzúgással küszdesz, de fordulj orvoshoz, hogy kizárhassa a daganat kockázatát!
Ez történik a testeddel, amikor minden nap sört iszol
Egy amerikai újságíró különleges kísérletbe kezdett: minden nap megivott egy sört, hogy megtapasztalja, milyen hatással van ez a...
Lassan már kellemetlen, mennyire ütik a Netflix új sorozatát, mégis tartja magát
A Netflix az elmúlt években több sikeres westernsorozatot is felmutatott – elég csak a Isten nélkül vagy A vadnyugat születése című...
Törvényi döntés született. Özvegyi nyugdíjak 2026 szabályai
Az özvegyi nyugdíj célja, hogy a házastárs vagy élettárs halála után anyagi biztonságot nyújtson a hátramaradt hozzátartozónak. A...
Heves vita tört ki egy 33 éves nő miatt – közölte, nem vesz karácsonyra ajándékot a mostohalányának
Egy 33 éves nő komoly online vihart kavart azzal, hogy a Redditen bejelentette, idén karácsonykor nem vesz ajándékot 10 éves...
Már nem tudják titkolni: összejött a volt miniszterelnök és a magyarok kedvenc énekesnője
Íme a részletek!
„Nem szégyellem a munkám” – Berki Mazsi ezt mesélte az új életéről
Berki Mazsi, akit eddig leginkább sztáranyukaként és közéleti szereplőként ismerhettünk, most Hajdú Péter Beköltözve című...
2025 egyik legjobb minisorozata a Netflixen, nem érdemes kihagyni
A vadnyugat születése – 2025 egyik legerősebb Netflix‑minisorozata, amely mély őszinteséggel mutatja be Amerika születését.
Sok nyugdíjas nem tudja sajnos: vissza kell fizetni a megkapott nyugdíjat.
A jelenleg hatályos jogszabályok egyértelműen rögzítik, mely esetekben merül fel az állami nyugdíj visszafizetésének kötelezettsége. A...
Bántalmazott lehet az a nő, akit eltűnés miatt keres a rendőrség
A mohácsi rendőrök a lakosság segítségét kérik a 27 éves nő eltűnése kapcsán.
A Nascar-bajnok és egész családja életét vesztette a lezuhant magángépen
A holttestek úgy megégtek, hogy az azonosítás még mindig nem zárult le, de már biztosra vehető, hogy kik voltak a fedélzeten. Az egész...
Sport
Kedves Jake Paul, lehet visszatakarodni hatvanéves legendákat és visszavonult ketrecharcosokat verni!
Jake Paulnak pont annyi keresnivalója van a profi bokszban, mint Kylie Jennernek a Nobel-díjasok között. A kettőezer-húszas évekre elértük, hogy a boksz ne a sportról, hanem figyelemért kurvuló celebekről szóljon. Ke
Dárdai kórházba került Berlinben, azonnal infúziót kellett kapnia
Egy nappal azután, hogy Dárdai Pált kinevezték az Újpest sportigazgatójának, máris aggódnia kell.
A hóhérbárd a 6. menetben sújtott le, Anthony Joshua kiütötte Jake Pault
Egyoldalú meccsen mindketten százmillió fontot kasszíroztak.
Sokk a dartstábla előtt – A vb-k történetének legnagyobb meglepetései
Az idei PDC-dartsvilágbajnokság elhozta a világbajnokságok történetének egyik legnagyobb meglepetését. A kenyai dartscsoda apropóján összeszedtük a vb-k történetének legnagyobb szenzációit.
Szalai Ádám megmutatta a számokat: ezért buknak el évente milliárdokat a magyar futballklubok
A sportvezető úgy látja, néhány klubnál csak most kezdenek ráébredni: az állami támogatások kora nem tart örökké.
Nekimentek Szoboszlainak, erre eltiltották őt a bajnokságban, ellenfele folytathatta az ámokfutását
Szoboszlai Dominik a Liverpool következő bajnokiján, december 27-én nem léphet pályára.
Vadállatnak nevezte Szoboszlait az ellenfél edzője, nem veszi be a sérüléses sztorit
Slot még nem mondta ki határozottan, hogy Szoboszlai játszhat ma a Tottenham ellen, bezzeg a Spurs edzője...
Anthony Joshua felmosta a padlót Jake Paullal
A korábbi kétszeres nehézsúlyú világbajnok kiütötte a volt youtubert.
A Fradi diósgyőri győzelme után az edző nem hajol meg a szurkolók akarata előtt
Robbie Keane szerint katasztrofális lett volna, ha nem nyernek, Radenkovic magyarázkodhatott.
Két kiállítás a Liverpool rangadóján, Szoboszlaival megtörtént, amitől mindenki félt
A Liverpool sztárigazolása megsérült, a Tottenham elleni rangadó egészen őrült végjátékot hozott.
A vörösborra és a munkára esküszik a 98 éves sztármatematikus
Derű, sport, szellemi aktivitás – ezekre esküszik Obádovics J. Gyula.
Micsoda lövés. Nézze meg Schäfer András gólját, győzelmet ért a Bundesligában
A magyar válogatott játékosa csereként állt be az Union Berlin színeiben, majd a hosszabbításban hatalmas gólt lőtt.
Bulvár
Súlyos következménye lett Majka ittas vezetésének, máris megvan a büntetés
Sok választása nincs az énekesnek.
Már a rendőrséget is zavarja, hogy sokan nem tudják, mikor használják a hátsó ködlámpát
A Somogy Vármegyei Rendőr-főkapitányság Közlekedésrendészeti Osztályának munkatársai december 18-án közúti ellenőrzéseket hajtottak végre az M7-es autópálya Somogy vármegyei szakaszán. Az intézkedés elsősor
Megszüntetnek egy fontos okmányt január elsejétől, mutatjuk a teendőket
Magyar dolgozók tömegét érinti a változás.
Döbbenetes részletek: Nem akárki vezette a pénteken balesetet szenvedett crossovert
Egy jobbkanyarban lesodródott az útról.
Megígérte, és be is tartotta, kegyetlen bosszút állt Donald Trump
Beváltotta ígéretét Donald Trump, nem hagyta megtorlás nélkül, hogy december 13-án az Iszlán Állam támadásaiban amerikai katonák haltak meg. Mintegy 100 precíziós eszközzel vettek célba 70, az Iszlám Államhoz k
Olyan ajándékot kapnak a One ügyfelei, amire nem is számítottak
December 24. és 26. között a lakossági és vállalati One mobil-előfizetéssel rendelkező ügyfelek díjmentes, korlátlan belföldi adatforgalmat kapnak.
Kutatások bizonyították: 6 hét alatt megváltozik az agyad, ha napi 5 percet meditálsz
Gondoltál már arra, hogy milyen hatalmas változásokat idézhetsz elő önmagadban mindössze napi 5 perc ráfordítással?
Gyanús jeleket fedezett fel a Harvard asztrofizikusa, szerinte idegen civilizáció lépett a Naprendszerünkbe
Elérte a földközelséget egy csillagközi objektum.
Kutatás: az ilyen vércsoporttal rendelkező emberek lassabban öregszenek
Évtizedek óta foglalkoztatja a kutatókat, vajon mi árulja el legpontosabban, hogyan öregszik a testünk. Egy tudományos irány most meglepő választ ad.
A románok átnevezték hazánkat, ez a rendkívüli szó iszonyatos indulatokat gerjeszt
Elképesztő térkép terjed, ami rajta van, azt még nagyon kevesen látták.
Nagy bajban, akit itt néztek szexfilmeket – Óriási bukó egy hackercsoport miatt a Pornhubnál
A PornHub felnőtt videóplatformot a ShinyHunters zsarolóbanda zsarolja, miután a prémium tagjainak keresési és megtekintési előzményeit állítólag ellopták egy nemrégiben történt Mixpanel adatvédelmi incidens sor
Így látta fotósunk a szegedi Fidesz-Tisza párbajt
Képgaléria a Fidesz és a Tisza nagygyűléséről.
blogmorzsák
Eufória és melankólia. Húszéves M83 változást hozó lemeze
Az M83 idén húszéves lemeze piszok jó rockzene, ami nem szégyellt az elektronikához nyúlni.
Couture óda egy város asszonyaihoz
A roppant nőies, finoman merész darabok nem az aktuális trendeket követik, hanem identitást formálnak.
Csendes, kényelmes és nagyon könnyű beleszeretni a Volkswagen ID.4-be
Nagyot dobott a Volkswagen.
- 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!
