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
Nagy változást jelentettek be a Suzuki magyar gyárában
Mutatjuk a vállalati bejelentést!
Négymilliárdos megfigyelőrendszer: tiltakoznak az egészségügyi dolgozók
A Magyar Orvosok Szakszervezete szerint törvénytelenül alkalmazzák az egészségügyi intézményekben a biometrikus azonosításon alapuló...
Betiltottak egy ártatlannak tűnő autós reklámot
Egyértelmű, hogy a hirdetésben látottak egy része nem a valóságot tükrözi, azonban az a hatóságok szerint így is rossz példát mutat a...
Az esztergomi rendőrök álla is leesett ettől a gyorshajtótól, hát még a kifogásától
Még a tapasztalt rendőrök is meglepődtek azon az extrém gyorshajtáson, amit a hétvégén mutatott be egy autós Esztergomban.
Kimondta a NAV: Ha ez igaz rád, nem kell gépjárműadót fizetned
Ők jogosultak a mentességre.
Több ezer fős leépítés jön ennél a cégnél, mert egyre kevesebben söröznek
Jelentősen csökkent a vállalat bevétele 2025-ben.
Légiutas-kísérő elárulja, hogy szinte minden utas elköveti ezt a hibát beszállás után
Ha valaha is ült repülőn, biztosan látta, vagy talán főszereplője volt annak a jelenetnek, hogy az utasok a beszállás után...
„Erre nincs bocsánat” – Megszólalt a Morrison's 2-ben meggyilkolt fiú édesanyja
A Morrison's 2 klubban két ütéssel meggyilkolt fiú édesanyja, Delbó Zsuzsanna könnyek között mondta el: még mindig várja, hogy egyszer...
Szerdán eldől, mi lesz az érdi utcákon korzózó vaddisznók sorsa
Vaddisznók járják estétől hajnalig Érd utcáit, és nemcsak a kukákat borítják ki, hanem a lakosság egy részét is. A kondák jelenléte...
Radnai Márk megszólalt a nevét viselő, titokzatos weboldal megjelenése után egy nappal... és két évvel a „kezdeteket” követően – Magyar Péter is így tett
Megszólalt Radnai Márk, a Tisza Párt alelnöke a neve felhasználásával létrejött titokzatos weboldal ügyének nyilvánosságra kerülése...
Így mentesülhetsz a gépjárműadó alól: elárulta a NAV, hogyan igényelheted
Közzétette a NAV, milyen feltételekkel lehet mentesülni a gépjárműadó megfizetése alól.
Drámai büntetőpárbaj után vérzett el a Napoli, folytatódik a comói tündérmese
Az Inter vár az Olasz Kupa elődöntőjében Cesc Fabregasékra.
Sport
Liu Shaoang a bukás után sokatmondó üzenetet küldött, a kínaiak nyomozni kezdtek + videó
Kínának még nincs aranyérme a milánói–cortinai téli olimpián, csupán egy ezüstje és egy bronza, s a 14. helyen áll az éremtáblán.
Liu Shaoang kiakadt, ezért rázta a fejét dühösen, nagyon megjárta az olimpiai döntőben
A milánói–cortinai téli olimpián rövid pályás gyorskorcsolyában kiosztották az első érmeket, a 2000 méteres vegyes váltót Olaszország nyerte.
Az olimpia legnagyobb sztárja a hollandok gyönyörű versenyzője, akinek már aranyérme is van
Jutta Leerdam olimpiai csúccsal érte el karrierje legnagyobb sikerét.
A téli olimpia 10 legcsinosabb versenyzője
Mikor mutatnánk gyönyörű téli sportolókat, ha nem a téli olimpia ideje alatt? Megmutatjuk, hogy szerintünk kik az olimpia legcsinosabb atlétái.
Liverpoolban most Tóth Alex a hős, az új igazolás Robbie Keane PL-bravúrját másolta
A magyar középpályás először volt kezdő a Premier League-ben, Angliában róla is írnak.
Szerelmi dráma élő adásban, könnyek között vallotta be a sílövő, hogy megcsalta a barátnőjét
A bronzérem már megvan, a hölgy keze még nincs…
Belátták, mekkora sztár: Szoboszlai brutális kártyát kapott az EA Sports FC-ben
Egyre közelebb kerül a „Gullit Gang”-hez, a távoli lövőerejére hihetetlen számot kapott.
A Liverpool ma olyasmire készül, amire eddig egy PL-csapat sem volt képes az idényben
Egyre nagyobb bajba kerül a Premier League-ben a címvédő, amely szégyenszemre nem áll BL-indulást érő helyen.
Liu Shaoang egy kérdésre nem akart válaszolni a magyar médiának nyilatkozva
Kína számára hatalmas kudarc, hogy a milánói–cortinai téli olimpián a vegyes váltó döntőjében címvédőként csak a negyedik helyen végzett.
Liu Shaoang: Abszolút csalódás, ha most nem lesz olimpiai érmem
A magyar olimpiai bajnok immár a kínai csapat tagjaként az első lehetőséget nem tudta kihasználni Milánóban.
Olimpiai kilátástalanság Milánóban, 283 ezer forintért
Az első élmény mindig meghatározó, de ilyet még az ellenségünknek sem kívánunk.
Milák Kristóf rendszeresen edz, de még nem találta meg az úszásban az élet szépségét
Az egyesülete szeretné, ha a 25 éves sportoló az úszásnak szentelné az életét.
Bulvár
Óriási fordulat, a gödi Samsung gyárról szóló hírek után iszonyatos bejelentés jött
Nem mindennapi, ami történik Magyarországon.
Kárpátaljai magyar tüzér az ukrán frontról: Ha az lenne előnyös, Orbán a barátjának hívná Ukrajnát
Az eredetileg matematikus Traksi Viktorral arról is beszéltünk, miben változott egy év alatt a háború, és számít-e arra, hogy rövidesen béke, majd elnökválasztás következhet Ukrajnában.
Botrányos verseny a téli olimpián, a magyaroknak hátat fordító Liu Shaoang újabb kegyelemdöfést adott egykori hazájának
2022-ben döntöttek úgy a Liu testvérek, hogy hátat fordítanak Magyarországnak és kínai színekben folytatják tovább a pályafutásukat. Most olyan kegyelemdöfést adott Liu Shaoang egykori hazájának, amitől a magyar
Nem tudták megmenteni: Győrfi Pál bejelentése mindenkit sokkolt
Egy hétfő hajnali eset megrázta Budapestet és az egész országot: egy férfi, aki maga hívott mentőt rosszulléte miatt, életét vesztette, mire a segítség megérkezett.
Vegyianyag-szakértő a Samsung-gyár szennyezéséről: Nem találok szavakat!
Szerinte egy valódi, független hatóság rég bezárta volna az akkumulátorgyárat.
Orbán Balázs: Megszületett a döntés Ukrajna csatlakozásáról Magyarország feje fölött
A miniszterelnök politikai igazgatója a Zelenszkij-tervre reagált.
Lerántották a leplet a Magyar Péter ellen készülő akcióról, már nyilvános a legfontosabb dolog, tudjuk a választ?
Egy dolgot már tudunk a Magyar Péter ellen készülő akcióról.
Magyar Péter: Sejtem, hogy olyan felvételt terveznek nyilvánosságra hozni, amelyen az akkori barátnőmmel intim együttlét közben vagyunk
Magyar arról posztolt, róla szólhat a titokzatos oldal, ami nemrég kezdett el terjedni.
Jön a 180 fokos fordulat az Epstein-ügyben? Kulcsfontosságú szereplő törheti meg hamarosan a hallgatást
Kegyelmi döntés fejében hajlandó beszélni Jeffrey Epstein börtönbüntetését töltő egykori barátnője - közölte Ghislaine Maxwell ügyvédje hétfőn, miután a Kongresszus alsóházában a felügyeleti bizottság ál
Pottyondy Edina: Lélekben érdemes felkészülni, hogy egy Tisza-győzelem után gyorsan érkezik egy kormányrendelet, ami megsemmisíti a választási eredményt ukrán beavatkozásra hivatkozva
A közéleti influenszer szerint a NER a múlt héten „egy újabb arasznyival közelebb tipegett Fehéroroszországhoz”. Új videójában párhuzamot vont A Nagy Ő című reality és a miniszterelnök között.
Jön az árvíz: ezt a magyar hidat már lezárták a zajló víztömeg miatt
Várhatóan hét végén tetőzik az árvíz.
Sorra dobálják ki a laminált padlót és parkettát, ez az új őrület sokkal sikeresebb
Pár éve még csarnokokban és garázsokban volt otthon, most viszont egyre több szerb lakásban tűnik fel a nappaliban is. Az ipari padló azért szorítja háttérbe a parkettát, mert modern hatást ad, bírja a mindennapoka
- 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
