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
Mire készül Kína és Oroszország együtt?
Hszi Csin-ping kínai elnök kedden az Oroszországgal való kölcsönös befektetések növelésére és a gazdasági együttműködés...
Egy hős tinédzser, aki egy nyugdíjast is megmentett a moziból hazafelé
Egy 18 éves fiatalember, Thomas Ruzzano hősként vonult be a helyi hírekbe Floridában, miután több embert is kimentett a hirtelen áradásban...
Női probléma, amelyre természetes enyhülést hozhat a gyógyfürdőzés
Van egy nőket érintő gyakori, nehezen kezelhető panasz, amelynek pontos kiváltó oka sokszor ismeretlen. Egy kutatás eredményei azonban arra...
Kilencven helyett 169 km/órával száguldott az autós - itt mértek
Az elmúlt héten a megengedett sebességhatárokat regisztráltan 1855-en lépték át Bács-Kiskun vármegyében. A szabálytalankodóknak...
Egy részben megbukott drága sci-fi, ami mégis remek film
A sci-fi 1999-ben került a mozikba Chris Columbus rendezésében, Robin Williams főszereplésével.
Régi villanybojlered van? Akkor a villanyszámlád az égben lesz.
Sokan azt hiszik, hogy a mosógép vagy a sütő a legnagyobb áramzabáló a lakásban, pedig a villanybojler az igazi energiafaló! Ha ezzel...
14 év után mozdult meg a „Satoshi-korszak” bálnája – 1 milliárd dollárt váltott készpénzre
Egy 14 éve inaktív Bitcoin-bálna újra életjelet adott magáról – és nem is akárhogyan: az illető mintegy 1 milliárd dollárnyi Bitcoint...
Vonatkatasztrófa: autó hajtott az IC elé, 5 halott Szentmártonkátán
A személyautó ráhajtott a sínekre, mikor jött a Tokaj InterCity. 5 ember meghalt, egy ember életéért küzdenek.
Több százezres bírság jár annak az autósnak, aki ezt nem tartja be a jövőben
Aki arra jár, annak mindenképpen oda kell figyelnie erre.
Nem az ősz, Luis Díaz járt Párizsban: a kiállítás ellenére is ő lett a BL-címvédő veszte
A Bayern München klasszisa duplázott, utána viszont pokolian nehéz helyzetbe hozta csapatát.
Rendkívüli közlemény jelent meg a MÁV-tól az 5 halálos áldozatot követelt vonatbalesetről
Egyre több részletre derül fény a kedd este történt tragikus vonatbaleset kapcsán, aminek öt áldozata van.
Tóth Balázst le kellett cserélni, veszélyben lehet a játéka a válogatottban
A Bristol ellen megnyert bajnoki 89. percében bekötözött térddel, sántítva jött le a pályáról.
Sport
Súlyos anyagi problémák: veszélybe került az NB I-es csapat további szereplése
Az utánpótlásnevelés továbbra is stabil alapokon nyugszik.
Milák Kristóf ultimátumot kapott, ám van vele kapcsolatban egy újabb rejtély
Nem mondunk újat: a kétszeres olimpiai bajnok klasszis nincs versenyre kész állapotban.
Puskás Öcsi leghihetetlenebb rekordja örökre behozhatatlan marad Kylian Mbappénak
Senki nem szerzett annyi gólt első 44 madridi bajnoki meccsén, mint a Száguldó Őrnagy.
Nem jött be a portugáliai kaland – távozik a magyar válogatott játékos
Három hónap alatt csupán hat mérkőzésen jutott szóhoz.
Nagy meglepetés nem várható, de egy újonc talán lehet Marco Rossi keretében
Marco Rossi idén utoljára hirdet keretet: a magyar labdarúgó-válogatott szövetségi kapitánya 13 órakor, a telki edzőközpontban árulja el, kikkel kalkulál a világbajnoki selejtezősorozatot lezáró Örményország é
Újoncokat is behívott Marco Rossi a sorsdöntő vb-selejtezőkre – íme, a teljes keret
A magyar labdarúgó-válogatott szövetségi kapitánya, Marco Rossi kihirdette keretét a novemberi vb-selejtezőkre, mely során a mieink Örményország és Írország ellen lépnek pályára.
Guardiola példátlan döntést hozott Bajnokok Ligája mérkőzés előtt
Pep Guardiola, a Manchester City vezetőedzője a Borussia Dortmund elleni Bajnokok Ligája találkozója előtt váratlan döntést hozott. A tréner úgy döntött, hogy teljes szabadnapot adott a játékosainak a szoros menetre
Szoboszlai gólpassza után a Liverpool legyőzte a Real Madridot
Ismét kiváló meccse volt Szoboszlai Dominiknak.
Hivatalos panaszt nyújtott be a Bayern PSG elleni mérkőzés előtt
A Bayern München vezetősége hivatalos panaszt nyújtott be az UEFA-hoz a párizsi rendőrfőkapitányság által kiadott rendelet miatt. Az intézkedések a Bajnokok Ligája 4. fordulójának ma, a Parc des Princes stadionban m
Volt egy magyar zseni, aki Puskás Öcsin is túltett, pedig a tuberkulózis is rátört
Kubala László hetesével termelte a gólokat a Barcelonában.
A Real Madrid eladná Viníciust
A német Sport Bild értesülései szerint a La Liga éllovasa 2026 nyarán értékesíteni a brazil válogatott támadó játékjogát. A döntés az október végi El Clásico során történt incidens után született meg a klu
Szoboszlai kezd a Real Madrid ellen, Kerkez volt a nagyobb kérdés
Megvannak a BL-rangadó kezdőcsapatai.
Bulvár
Így halt meg Dobó István, iszonyatos, nem véletlen marad ki minden magyar törikönyvből
Életének erről a szakaszáról sokkal kevesebb szó esik.
Étteremben ebédelt a család: a férj el akart bujdosni szégyenében, amikor meglátta, mit tesz le a terített asztalra a felesége
Egy négytagú család hirtelen ötlettől vezérelve úgy döntött, átruccan a szomszédos település egyik legtrendibb éttermébe, egy pompás ebédre. Igen ám, de a férj egészen addig nem sejtette, milyen "merényletre"
Magyar Péter kiakadt Orbán Viktorra: „Hát ki vagy te? Hogy merészeled ezt tenni a honfitársaiddal?”
A Tisza Párt elnökének elege lett. Azzal vádolta meg a miniszterelnököt és a Fideszt, hogy titokban listázzák a magyarokat politikai véleményük alapján.
„Borzalmas, közönséges, undorító” – nők gyalázkodnak kommentben Lékai-Kiss Ramóna átlátszó öltözéke miatt
Sejtelmes, mégis sokat láttató fekete szettben láthattuk a Sztárban sztár leszek legutóbbi adásában, és ez sokaknál kiverte a biztosítékot.
Súlyos balesetet szenvedett Nagy Sándor, a fél szemére megvakult
Megszólalt a történtekről.
Bemutatjuk azt az osztrák családot, amely Magyar Péter szerint „kitartja” Lázár Jánost
Újra reflektorfénybe került a fideszes politikus és az osztrák Turnauer család kapcsolata. A vagyonos família Magyarországi érdekeltségei közé tartozik a Divatcsarnok Projekt Zrt. és a P52 Projekt Kft., amelyekben kor
Új erőmű épül az ország közepén, önkívület állapotban az egyik vármegye lakói
A világ egyik leggazdagabb vállalata meglátta a fantáziát a kietlen magyar pusztaságban.
Megfagyunk, és az orrunkig se látunk, de várd ki a végét.
Reggelente fagy és köd lesz, azonban a délutáni napsütés kárpótol.
Tilos megenni a banánt, ha így néz ki a héja és a húsa: veszélyes gomba támadhatta meg
A banán a legtöbb háztartásban alapélelmiszernek számít, ám azt csak kevesen tudják, hogy bizonyos jelek esetén kifejezetten veszélyes is lehet elfogyasztani. Van ugyanis egy gombafaj, amely alattomosan támadja meg a g
Ilyen helyen él Magyar Péter: a kertje az ősz színeiben pompázik
Magyar Péter betekintést nyújtott otthona egy részletébe, ilyen gyönyörű kertje van.
Súlyos: rákot okozhat ez a sokak által használt gyógyszer
Sokan nem gondolták, hogy ilyen mellékhatása is lehet,
Rossz hír jött a nyugdíjkorrekcióról, csalódni fognak az idősek
Orbán Viktor ismét megígérte, hogy lesz 14. havi nyugdíj. Azonban egy rossz hír is jött a novemberi nyugdíjkorrekcióról, aminek nem fognak örülni az idősek.
blogmorzsák
Hogyan védjük meg gyermekeinket az online játékok veszélyeitől?
Fontos, hogy szülőként ne csak jelen legyünk, hanem értsük is, milyen kihívásokkal szembesülhetnek gyermekeink a virtuális térben.
Divat még küzdeni egy kapcsolatért?
Amikor már kevés dolgot csináltok együtt, és azt is tőled várja – vagy ennek fordítottja.
A törékenység ereje - az Azzi & Osta couture kollekciója
A szépség, az emlékezés és az átalakulás költői párbeszéde bontakozik ki a tervezőpáros új alkotásaiban.
PVY M29 - Elektromos hardtrail monti brutál hatótávval
A PVY M29-et jellemző három képesség: Robusztus váz, egyszerű kezelhetőség, megfizethető ár.
- 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!
- Önkénteseket és ideiglenes befogadókat keresnek a Szegedi Cicamentők
- Szombaton hat helyszínen lesz Retro Véradás
- Lezárásokra, forgalomkorlátozásokra kell készülni ma és holnap Budapesten
