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
Durva, min ment keresztül Robert Pattinson: a Alkonyat-rajongók azt kérték tőle, harapja meg őket
Robert Pattinson most már nem menekül a Twilight elől: volt idő, amikor egyáltalán nem bírta elviselni a körülötte kitört őrületet.
CPAC Hungary: Javier Milei lesz a sztárvendég
De jön Irakli Kobahidze és Alice Weidel is.
Igazságszérumot adtak a magyar hatóságok az egyik elfogott ukrán pénzszállítónak
Csak később jöttek rá, hogy az ukránok a GPS alapján pontosan tudják, hogy a két járművüket a TEK foglalta le.
Ennyi volt: mindössze két futam után távozik az F1-es csapatfőnök
Sajtóhírek szerint már a következő állomáshelye is megvan.
A visszalépő DK-s jelölt szerint szó sem volt tiszás zsarolásról, jogi lépéseket fontolgat volt pártja ellen
Kopping Rita azt mondta a Telexnek, hogy nem egyeztetett döntéséről a Tiszával, a DK-nak akart segíteni a visszalépésével, hogy...
Gigantikus autóipari beruházást jelentett be Szijjártó Péter
Az BorgWarner 24 milliárd forintos beruházást hajtott végre Oroszlányban.
Egy házban az ellenzékkel - Az egyik testvér fideszes, a másik tiszás, így élnek egymás felett, plakátokkal üzengetve egymásnak
Bár politikai nézeteik különbözőek, egyáltalán nincs haragban egymással annak a balatonfüredi családnak egyik tagja sem, ahol...
Megszólalt a mérgezésekről és az üzemi balesetekről a gödi Samsung gyár egyik vezetője
A gödi Samsung SDI akkumulátorgyár az elmúlt hónapokban a sajtó és a politikai csatározások kereszttüzébe került, újabban pedig a...
Óriási, 23,6 kilogrammos szörnyet fogtak ki a Balatonból
A sárgabarack és joghurt hozta meg a sikert.
Kávé a délutáni fáradtság ellen? Ugyan már, a szakértők egészen más fegyvert ajánlanak
Amikor támad a késő délutáni fáradtság, sokan rögtön a kávéhoz nyúlnak, de lehet, hogy rosszul teszik.
„Nagyszerű ember volt” – így búcsúzik Sylvester Stallone Chuck Norristól
Sylvester Stallone szívszaggató üzenettel búcsúzik.
Ezért kellett Kossuthnak azonnal nevet váltania, döbbenetes, hogy kinek a személyazonosságát vette fel
Nagyon furcsa alakok nevét vette fel Kossuth Lajos, ezekkel a nevekkel bujkált.
Sport
„Nappal szexeltem, éjjel videojátékoztam” – vallotta be a Real Madrid korábbi játékosa
A Real Madridban megbukott, de később a Bundesligában szép karriert futott be.
Nem elég a kiesés, az UEFA is lesújtott a Fradira, a következő idényre is vonatkozik szankció
Súlyos pénzbüntetést is kapott zöld-fehér klub.
Varga Barnabás ilyen fiaskót még nem élt meg az AEK Athén csapatával
A Konferencialigában az AEK Athén kényelmes helyzetben várhatta a szlovén Celje elleni visszavágót. Amely aztán nem úgy alakult, ahogy a görögök elképzelték.
Varga Barnabás: Irány Madrid. Botrányos végjáték, sorsdöntő piros lapok a Konferencialigában
A Konferencialigában is kialakult a negyeddöntő mezőnye.
Súlyos következményekkel zárult a Ferencváros Európa-liga-szereplése
A Braga után az UEFA sem bánt kesztyűs kézzel a népligetiekkel.
„Nem tudom, hányszor kell még elmon-danom” – Slot kiakadt a Szoboszlait érintő kérdés miatt
A Liverpool edzője felkapta a vizet a pénteki sajtótájékoztatón.
Tiszteletlenség Marozsán Fábiánnal szemben, Andy Murray is a vereségét ünnepli
Carlos Alcaraz is kíváncsian figyelhette a magyar teniszező meccsét.
Nyolc csapat maradt a BL-ben, egyértelmű, hogy ki a favorit
A Football Meets Data legújabb erősorrendjében egy csapat kiemelkedik.
Szoboszlai Dominik megmutatta a legféltettebb kincsét, majd azonnal odaadta Szalahnak
Szoboszlai megajándékozta csapattársait.
Zseni vagy sintér a cseh kemény legény, aki gyors egymásután likvidálta Kanada kapitányt és Amerika kapitányt
Radko Gudas úgy bontotta le egy hónapon belül a sportág két csillagát, hogy azok hosszú időre kidőltek.
Az idény végén visszavonul a 37-szeres magyar válogatott labdarúgó
Már az év elején meghozta döntését.
A Liverpool edzőjét Szoboszlairól kérdezték, dühösen válaszolt
A Brighton elleni meccs előtt Arne Slot elmondta, hogyan tekint a magyar válogatott játékosra.
Bulvár
Laponyi Zsolt: Hivatalosan nincs kimondva, de a rendőrségnél mindenki tudja, hogy van büntetési kvóta
A rendőr, aki nem akart a KDNP reklámarca lenni.
Éveken át használta ki szexuálisan diákját egy győri angoltanárnő: Egy férfi áldozat megrázó története
A szexuális visszaélésről több felnőtt is tudott, köztük a fiú apja, egy segítő szakember, és egy másik pedagógus is. Mégse segített senki.
Fatális öngólt vétett a Fidesz csúcspolitikusa, a szakértő elárulta van-e innen visszaút
Nem fogják megdicsérni ezért a kijelentéséért.
Amikor videón bekapcsolódott Zelenszkij az EU-csúcs ülésére, Orbán otthagyta a tárgyalóasztalt
Szemtanúk szerint a magyar miniszterelnök nyugtalanul járkált és időnként hangosan puffogott.
Óriási csapadék éri el az országot, már tudjuk a napját a változásnak a friss időjárás-előrejelzések szerint?
Így változhat az időjárás az elkövetkező napokban Magyarországon.
Minden rendeződik? Ukrajna lerántotta a leplet a Barátság olajvezeték helyreállítási tervéről
Bemutatták az ukránok a Barátság kőolajvezeték helyreállítási tervét EU-s partnereinek
Kijöttek a legújabb felmérések: így áll most a Tisza és a Fidesz 3 héttel a választás előtt
Az ATV Híradóban az új pártfelmérésekkel foglalkoztunk.
Egyből hazajön a magyar híresség, ha nyer a Tisza Párt a választásokon, nagy bejelentést tett
Egyre több híresség nyilvánít politikai véleményt.
395 eurós büntetést kapott, mert tankolás nélkül áthajtott a benzinkúton
A hatályos szabályok szerint a sofőrök kötelesek betartani a közlekedési előírásokat, és tudomásul kell venniük, hogy a magánterületre való behajtás korlátozható vagy tilos lehet. Ugyanakkor az is elvárás, hog
Megkéseltek egy kétgyermekes anyát Vecsésen, a nő menekülés közben arcon lőtte a férfit
Megszületett a jogerős ítélet az ügyben.
Állásinterjúra ment a nő: azonnal kidobták, amikor meglátták, milyen ruha van rajta
A pórul járt nőt olyannyira szíven ütötte az eset, hogy később a TikTokon kérte ki az internetezők véleményét. Végül akadtak olyan kommentelők, akik bizony nem az ő pártját fogták.
A városháza gyűlésén esett össze holtan a 47 éves polgármester
Szerdán váratlanul esett össze és hunyt el a 2025 novemberében megválasztott és az év elején beiktatott 47 éves polgármester.
- 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
