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
Bizarr elmélet: sötét titok húzódik Britney Spears botrányai mögött
Meredek elmélettel álltak elő a rajongók.
Egyre többen vetik be: 5 hálószobai trükk, ami egyetlen magabiztos férfi arzenáljából sem hiányozhat
Ezektől egy nő számára felejthetetlen lesz az együttlét.
Három szín, amiknek a szétválasztás helyett inkább össze kellene kötni minket
Irredenta társasjátéktól szocialista díszoklevélig, sportrelikviáktól hamutartóig. A pécsi néprajzi múzeum ideiglenes kiállításának...
Ezt az új szabályt 2026-ban vezetik be az orvosi időpontfoglalásnál: mindenkit érint
A kormány jogszabályi változtatásokkal kívánja csökkenteni az egészségügyi ellátórendszerben tapasztalható várakozási időket és...
Íme a teljes lista: mutatjuk 2026 összes szabadnapját, lesz cserebere is
2026 már most ígéretesnek tűnik, legalábbis ami a pihenést és a hosszú hétvégéket illeti! Az év rögtön egy négy napos szünettel...
„Ilyen tanulmány soha nem jelent meg”, állítja az egyetem, amely állítólag a Tisza macskaadójának ötletforrása volt
És szerintük a Tisza állítólagos adótervében hivatkozott szerző sem publikált soha a folyóiratukban.
Veszélyhelyzet Kaliforniában: hatalmas esőzés, szélvihar, pusztítás – Videók a rendkívüli időjárásól
Az Egyesült Államok északkeleti államaiban péntekre várnak jelentős havazást, ami miatt figyelmeztetést adtak ki New York, New Jersey és...
Horkoló partner mellett alszol? A szakértő szerint ennyire komoly kockázatai lehetnek
Nemcsak az egészségre, hanem a párkapcsolatra és a mindennapi életre is. A horkoló partner miatti alváshiány hosszú távon testi és lelki...
Újabb fordulat a Tisza-adó ügyében: egy egyiptomi egyetem szerint a macska- és kutyaadó forrása sem létezik
Az RTL derítette ki, hogy a Sohag Egyetem semmit sem tud a hivatkozásról. Magyar Péter szerint az ellenfelei még hamisítani sem tudnak rendesen.
A budai rakpart köveire zuhant egy ember a Csalogány utcánál
A mentők létrával jutottak le hozzá, majd kötelek és hordágy segítségével juttatták fel.
Így néz ki Paul Walker lánya smink nélkül
A 26 éves modell őszinte, filtermentes bejegyzése azonnal megmozgatta a követőket: sokak szerint még soha nem tűnt ennyire közvetlennek és...
Drogtúladagolás: meztelenül lökte ki a nőt az ablakon
Bűnösnek vallotta magát a vádlott.
Sport
„Amikor először Budapestre jöttem, ledöbbentem” – magyar karácsony egyiptomi légiósok szemével
A Veszprém egyiptomi légiósaival rendhagyó interjút készítettünk: karácsonyról, beilleszkedésről és nagy célokról meséltek.
A Bayern München ezzel az igazolással mindent vitt, a Liverpool a mai napig nem orvosolta a hiányát
Ez volt a legjobb átigazolás 2025 nyarán, Németországban ennél jobb üzletet, aligha tudtak volna kötni.
A brutális KO-t még brutálisabb számok követték Jake Paul szétverését követően
Az álla ugyan eltört a korábbi youtubernek, ám újfent aratott a közösségi oldalakon.
Rejtély, hogyan kapott vérmérgezést a magyar labdarúgó-válogatott korábbi kiválósága
Péter Zoltán: Ilyet nem szeretek mondani, de majdnem meghaltam.
A Liverpool kultikus hőse eltűnt az olasz süllyesztőben – ő lehet a vészmegoldás a Vörösöknél?
Divock Originak a Vörösöktől való búcsúja óta sok babér nem termett a pályán.
Szoboszlai Dominik csütörtök este osztotta meg a karácsonyi fotóit, kiderült, miért várt
A magyar válogatott csapatkapitánya öt fotóból álló kis albumot dobott össze.
Fegyelmi eljárást indítottak a Liverpool elleni meccsen balhézó Spurs-játékossal szemben
Miután kiállították, nem akarta elhagyni a pályát, majd a bíróval is összetűzésbe került.
2025 legzseniálisabb góljai: Amikor Lamine Yamal varázsolt
Az év végén jövünk egy sorozattal, amelyben felelevenítjük, hogy szerintünk melyek voltak 2025 legszebb góljai. Az ötödik nap Lamine Yamalé a főszerep.
Dupla örömhírt osztott meg Győri-Lukács Viktória, akinek teljesült az álma
A válogatott klasszisa férjével, Győri Mátyással a közösségi médiában számolt be a jeles eseményről.
Kós Hubert örül neki, hogy az Egyesült Államokban egy „senki”
A 22 éves úszó egy interjúban többek között a sztárságról is beszélt.
A Real Madrid kölcsönadta a legnagyobb tehetségét
A szezon végéig Franciaországban fog játszani.
Láthatáron a City újabb bomba igazolása, a Premier League egyik felfedezettje érkezhet Manchesterbe
Kerkez Milos korábbi csapattársa ígéretes szezont fut eddig.
Bulvár
Kiderült, ez a Fidesz titkos fegyvere a választás totális megnyerésére, ezzel óriási győzelmet arathatnak
Egy volt parlamenti képviselő árulta el az igazságot.
Január 1-től kötelező: ezekre a vizsgálatokra mindenkinek el kell mennie
2026. január 1-jétől új szabályozás lép életbe Magyarországon: több, eddig ajánlott szűrővizsgálat kötelezővé válik annak érdekében, hogy a daganatos megbetegedéseket minél korábbi stádiumban felismerjék,
Amerikai katonák jelentek meg a Parlament előtt Budapesten, olyat tettek, amire még nem volt példa
Orbán Viktor szerint közeleg a nagy európai háború, tényleg máris az előszelét érezzük?
Frontálisan karambolozott a magyar szövetségi kapitány, itt a tűzoltók fotója
Autóbalesetet szenvedett Bardóczky Kornél, magyar férfi teniszválogatott szövetségi kapitánya.
A demencia jele lehet, ha nem érted, amikor így szólnak hozzád
A demens betegeknél tipikus korai tünet ez a jelenség.
„Amikor először Budapestre jöttem, ledöbbentem” – magyar karácsony egyiptomi légiósok szemével
A Veszprém egyiptomi légiósaival rendhagyó interjút készítettünk: karácsonyról, beilleszkedésről és nagy célokról meséltek.
Hiába mentek utcára a fuvarozók, egy tollvonással pontot tett az ügy végére a kormány
Nem ért célt a fuvarosok tüntetése, amelyet a útdíj megemelése miatt tartottak.
3 csillagjegy, akiknek 2025 utolsó hete óriási változást hoz az életében
Az év vége mindig különös energiákat mozgat meg, de 2025 utolsó hetében három csillagjegy jegy számára valódi fordulópont érkezik.
„Csak akkor volt boldog, ha szenvedhe-tett” – Férfiak elmondták, miért vetettek véget egy hosszú kapcsolatnak
A férfiak híresek arról, hogy nem szeretnek szakítani, de az alábbi esetekben ők döntöttek a búcsú mellett. Fedezd fel, mi vezetett a kapcsolatok végéhez.
Sorra érkeznek a panaszok, teljes a káosz: eltűnnek a csomagok, a pénz sem kerül vissza
2025-ben a rendelések egytizedét a Temun adták le a magyar vásárlók, de azt fontos tudni, hogy a külföldi oldalakról rendelt termékek esetén is ugyanazok a jogszabályok érvényesek, mint a hazai boltokban. Mutatjuk, m
blogmorzsák
Szívfájdalomra ki kell menni sétálni
A VAN, a Rossz versek és a Magyarázat mindenre rendezője, a VAN filmzenekar oszlopos tagja a kedvenc zenéiről mesél.
Monomaci gyiloksulija – Danganronpa The Animation
A Reményfok Akadémia rövid időre mészárszékké alakul!
Karácsonyi ajándék a The Damned Thingstől
Elérhetővé tette egy korábban kiadott ritkaságát az all-star kvintett.
- 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
