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:
hírek innen, onnan
Ennyibe kerül ha 1 napig megy a klíma a lakásban
Későn érkezett, de néhány nap alatt teljes erővel kapcsolt be a nyár Magyarországon, ami a klímák használatán is azonnal látszott.
A világ egyik legelszigeteltebb szállásán aludt a nyílt tengeren
Egy apró, hajóként nyilvántartott ház a nyílt tengeren várja a vendégeket Key West közelében.
Szombaton szűnnek meg a „védett” üzemanyagárak
Június 27-én szombaton hatályba lép a védett üzemanyagár kivezetéséről szóló törvény, miután a jogszabály megjelent a pénteki...
Amerikai légicsapás érte Iránt a Hormuzi-szorosnál történt dróntámadás után
A támadás újra bizonytalanná teheti a két ország között nemrég létrejött ideiglenes megállapodás sorsát.
A levendula közepe emiatt kezd barnulni és ritkulni néhány év után
A levendula közepének barnulása és ritkulása sokakat meglephet, de van rá magyarázat! Tudd meg, miért történik, és hogyan varázsolhatod...
Ez a 4 csillagjegy életmegváltó összegre tesz szert a hónapfordulón
Sose volt még ekkora lehetőségük a gazdagságra.
Jenna Ortega és Bill Skarsgard mellett magyar filmeseket is meghívtak az Oscar-díjakról szavazó amerikai filmakadémiába
Idén 529 új tagot invitáltak meg, így a szervezet létszáma már mint több mint 11 ezer fő lehet.
Naponta akár 10-20 injekció: durva, milyen orvosi kezelésekben részesült Hitler - Sokak szerint ettől vált kiszámíthatatlanná
A történelem egyik legellentmondásosabb vezetőjének egészségi állapota évekig rejtve maradt a nyilvánosság elől. A háttérben azonban...
Az Egyesült Államok lecsapott Iránra - Véget ért a fegyvernyugvás?
Az amerikai haderő pénteken légicsapásokat hajtott végre iráni katonai célpontok ellen, válaszul egy kereskedelmi hajó ellen elkövetett...
Eltűnt az otthonából egy ötéves kisfiú Szigetszentmiklóson, nagy erőkkel keresik
Haja kopaszra vágott, eredetileg sötét színű, szeme barna, korához képest alacsony termetű (kb. 70–80 cm), átlagos testalkatú.
Rokkantsági ellátásból öregségi nyugdíj: ezt a lépést nem érdemes kihagyni
A rokkantsági ellátás nem alakul át automatikusan öregségi nyugdíjjá csak azért, mert valaki betölti a nyugdíjkorhatárt. Aki szeretné,...
Sport
Egyetlen kérdést kapott, a német válogatott kapitánya teljesen kiborult a vereség után
Mindenki a németek vérét akarja az idei világbajnokságon, Julian Nagelsmann eddig bírta.
Három klub versenyez Szoboszlaiért, furcsa szerződést íratna vele alá a Liverpool
Állítólag Szoboszlai Dominik és a Liverpool újra tárgyalóasztalhoz ül, 80 millió euróval riogatják az angolokat.
Minden megváltozhat Szoboszlai számára Liverpoolban
A Liverpool Echo szerint Szoboszlai Dominik is az esélyesek között van arra, hogy a távozó Andy Robertsont követően a Liverpool új csapatkapitány-helyettese legyen.
A német edző taktikai öngyilkosságot látott, Manuel Neuert viszont nem vette elő a kudarc után
Szerinte a társak hozták rendkívül hálátlan helyzetbe a veterán kapust...
Ez történt éjjel a vb-n: Hollandia a csoportot, Japán a brazilokat nyerte meg, a törökök szépen haltak - videók
A holland, a japán és a svéd válogatott is továbbjutott csütörtökön a labdarúgó-világbajnokság F-csoportjából, de Ausztrália is ott van már a legjobb 32 között.
Villámok miatt kellett kimenteni Ronaldoékat, sírva fakadt a riporternő a focisztár látványától
A portugál válogatott edzését azonnal félbe kellett szakítani az érkező vihar miatt.
A törökök búcsúzóul még beleköptek az amerikaiak levesébe, a társrendező a 98. percben bukta el a veretlenségét
Pedig a kifejezetten szórakoztató és akciódús mérkőzésen érzésre inkább a hazaiaknak állt a zászló.
A Duna Aréna alkalmatlan a vizes vb megrendezésére, ezért kell átalakítani az MVM Dome-ot
Egy év múlva tízezren szurkolhatnak a magyaroknak a csarnokban.
Topcsatárok randevúznak – Ezek a meccsek jönnek ma a foci-vb-n
Két rangadót is rendeznek a futball-vb-n. Mutatjuk a napi programot.
Az őrület pillanatai a pályán és nézőtéren, a feleségéhez felmászó edző nemzeti hőssé magasztosult
Sebastián Beccacece és Gonzalo Plata szobrot kaphat Quitóban.
Ferencváros: soroljuk a neveket, itt a tizenkettedik távozó?
Minden napra jut egy hír a Fradi keretéről.
Itt van Neuer válasza, az Ecuador elleni blama után gyorsan kiderült, hibásnak érzi-e magát, vagy sem
„Aki állt már futballkapuban, pontosan tudja, hogy...”
Bulvár
Ma még kánikula, előrehozták a hidegfront érkezését - Időjárás-előrejelzés
A hétvégén még történelmi hőmérsékleti-rekord születhet Magyarországon, aztán jön a lehűlés.
"Büntetést kiszabni" - Forsthoffer Ágnes beégette Lázár Jánost, felháborodtak az emberek
Lázár János volt közlekedési miniszter durva üzeneteket kapott, azonnal cselekednie kell.
Euróbomba és botrány Budapesten, Magyar Péter kimondta, hogy vége a forint korszakának, Kármán András is lerántotta a leplet a kasszáról
Magyar Péter és Kármán András pénteken nagyot robbantott, kimondták, hogy Magyarország célja az euró bevezetése, miközben kemény kritikákkal illették az előző kormány gazdaságpolitikáját.
Fejbe lőtt holttestet találtak a Balatonban
A rendőrség vizsgálja a férfi halálának a körülményeit.
Büntetőügy lett a videózásból: minősített költségvetési csalás miatt emelt vádat az ügyészség
Egy ügyvezető és társa fiktív számlákkal akart jogosulatlanul adólevonást gyakorolni, és ezzel több mint egymilliárd forintot szerezni. Az ügyészség minősített költségvetési csalás kísérlete miatt emelt vád
Pesty László: Halálosan megfenyegettek, hogy ha a választás előtt megint kinyitom a pofám, a hullámat Mohácsnál vetik ki a hullámok
Pesty László egy interjúban számolt be arról, hogy februárban halálos fenyegetést kapott, ami miatt hónapokig rejtőzködnie kellett. Az egykori Fidesz-támogató ma már a Tisza Pártot támogatja, és szerinte a NER kri
Magyar Péter miniszterelnök bejelentést tett pénteken – jönnek a részletek
Magyarországon kiemelkedően magas az euróövezethez való csatlakozás társadalmi támogatottsága – erről beszélt Magyar Péter miniszterelnök pénteken Budapesten, miután egyeztetést folytatott Kiriákosz Pierakákiss
Jeszenszky Géza: Egy szégyen Szijjártó Péter viszonzatlan szerelmi viszonya az orosz külügyminiszterrel
Jeszenszky Géza volt külügyminiszter szerint az elmúlt 16 évben a magyar kormány politikáját nem a magyar polgárok érdekei, hanem az oroszokkal szembeni szervilizmus vezérelte. Szerinte Szijjártó Péter bemutatta, mil
Szívbetegségek és kávéfogyasztás
A kávé a világ egyik legnépszerűbb italának számít, Magyarországon is emberek milliói kezdik vele a napjukat. Nem meglepő, hogy a szív- és érrendszeri betegségben szenvedők körében gyakran felmerül a kérdés: v
A nagymama szandál – a nyár legtrendibb és legmegosztóbb lábbelije
A 'nagymama szandál' kifejezés régen nem volt hízelgő, de 2026-ra a divat világában a kényelem és a stílus összhangja vált trenddé. Nézzük, hogyan viselheted ezeket a lábbeliket anélkül, hogy nagymamának tűnné
Képeken Kóbor János törökbálinti luxusvillája: családja eladta az Omega énekesének egykori otthonát
Túl sok volt az emlék, ezért Kóbor János özvegye és lánya eladták a villát, amiben 18 évig éltek.
„Megfenyegettek, halálosan. Tíz perc alatt összepakoltam a hátizsákba, és tipli” – Pesty László az eltűnéséről és a Fidesz haláláról
Rátaláltunk a februárban eltűnt ősfideszes dokumentumfilmesre. Pesty László részletesen beszámolt a 24.hu-nak a kalandjairól, elmesélte, mi állt a körözése mögött, miért tűnt el hirtelen, akik pedig nem hisznek
- 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
