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
Felháborító módon alázta meg magyar ellenfelét az ukrán teniszező
Olyan kijelentést tett, aminek semmi köze a profi sporthoz.
144 millió forint értékű autót foglalt le adócsaló autókereskedőtől a NAV
Összesen 25 gépjárművet.
Havazás és ónos eső: megszólalt a budapesti reptér
A Liszt Ferenc Nemzetközi Repülőtér a kedd reggel óta tartó havazás mellett is biztonságosan, üzem szerint működik – közölte a...
Most pörögtek fel a választások előtti folyamatok, a szavazóknak is lehet tennivalójuk
Keddtől kérhetik a nyilvántartásba vételüket a Nemzeti Választási Bizottságtól az április 12-i országgyűlési...
Orbán Viktor február 14-én tartja évértékelőjét
Lesz miről beszélni.
Kiszivárgott egy súlyos dokumentum: nagy a készülődés Vietnámban, 50 év után újabb amerikai támadástól tartanak
Joe Biden 2023-ban "Átfogó Stratégiai Partnerséget" írt alá Vietnammal, a legmagasabb diplomáciai szintre emelve a két ország kapcsolatát
Háborús pszichózis: már egy magyarral sem hajlandó kezet fogni az ukrán teniszező
Bondár Annát bocsánatkérésre szólította fel ukrán ellenfele.
Tarol az ónos eső, balesetek miatt összeomlott az M0, az M7
Az M0-s autóúton, az M1-es autópálya felé vezető oldalon, a déli szektorban, Szigetszentmiklós térségében, egy kamion és egy...
Nagy játékosok lábára lépett rá a kormány a kriptózást megfojtó szabályozással, most egy váratlanul gyors uniós válasz rázhatja fel a tetszhalott piacot
A piac szereplőit kérdeztük a kialakult helyzetről, miután az EU eljárást indított a magyar kriptoszabályozás miatt. Elértük a Caduceus...
Zelenszkij aggódhat: Az osztrákok 58 százaléka ellenzi az Ukrajnának nyújtott segélyek növelését
Az osztrákok sokallják az Ukrajnának nyújtott segélyeket.
Újabb tanú szólalt meg: Juhász Péter Pál egy kiskorú, nem gyermekotthonban élő lányt hálózott be
Egy drogprevenciós előadása után szólította meg az akkor 14-15 éves lányt.
8 tonnás hozam hektáronként, és a minőségre sincs panasz
Így indul a görög szamócaszezon, a szállításoknak Magyarország is fontos célországa.
Sport
Cristiano Ronaldo beintett a korona-hercegnek, hatalmas botrány készül Szaúd-Arábiában
A portugál klasszis nem hajlandó pályára lépni a „politikai okokból” hátráltatott klubjában.
Undorítónak nevezték az izlandiak az Eb-bronzérmes horvát kézilabda-válogatottat
A negyedik helyen végzett skandináv csapat nem tudta elviselni az újabb vereséget.
Balhé az NB II-ben: El kell törni a bokáját, hogy kiállítsák a másik játékost?
Csúnya rúgást kapott a Videoton futballistája, az edzője nem értette, miért nem járt piros lap.
Szoboszlai Dominik drMáriás rajongója, vasárnap hazaugrott Liverpoolból megnézni a mester kiállítását.
Az semmi, de még dalt is komponáltak a Liverpool-szurkolók a magyar sztár tiszteletére.
Ez hihetetlen: a kézilabda Eb-ről kitiltott csaló bírók dobogósok lettek az év játékvezetői versenyében
A Handball Planet oldala nem zárta ki a versenyből azt a két játékvezetőt, aki az Európa-bajnokságra is csalással akart eljutni.
Bejött a sztrájk, villámgyorsan talált új klubot magának a szaúdiak sértett kedvence
Az al-Hilal kapott az alkalmon, hiába próbálta C. Ronaldo más irányba terelni az eseményeket.
Németországból érkezhet a magyar válogatott labdarúgó új edzője
Korábban bravúros feljutásban volt része, most a kieséstől kellene megmentenie a háromszoros angol bajnokot.
Rettenetes helyzetben a Videoton, már az NB III fenyeget Fehérváron
Az NB II listavezetője, a Budapest Honvéd csapata legyőzte a fehérvári csapatot, amely továbbra is mély válságban van.
Egy őrült NB I-es meccs botránya, amely nehezen csitult el
A Győr és a Debrecen összecsapása szó szerint összecsapássá fajult, de hibázott-e, s ha igen, miben a meccs bírója?
Pető: "Az a játékos lőtte a győztes gólt, akit ki kellett volna állítani"; Feczkó a kispesti kapufát dicsérte - NB II-es értékelések
Edzői értékelések a Budapest Honvéd-Videoton FC Fehérvár NB II-es mérkőzést követően.
Faragó Tamás keményen beleállt a magyar vízilabdát megrengető Zalánki-ügybe
A sportág legendája, a Nemzet Sportolója élesen kritizált, a világ egyik legjobbja magára maradhat.
Szívszorító gesztust tett Novak Djokovics az Australian Open elvesztett döntője után
Mintegy 500 millió forintos pénzjutalomról van szó.
Bulvár
Magyar Péter Orbán Viktornak: Hallom az ön által okozott Európa-rekorder infláció miatt idén már 50 ezer forint egy szavazat „ára”
A Tisza Párt elnöke kijelentette, nem bíztak meg senkit azzal, hogy menjenek Gyöngyösre, és nem is fizettek senkinek semmit.
Eddig a határidőig mindenkinek le kell cserélnie a jogosítványát: így intézhető
Hamarosan mindenki búcsút inthet a régi formátumú jogosítványának.
Soha ne vedd be reggel együtt ezt a két vitamint: súlyos következménye is lehet
Van két olyan étrend-kiegészítő, amit reggelente sokan együtt vesznek be, ám a szakértők szerint ez egyáltalán nem jó ötlet, most azt is eláruljuk, miért.
Nem lesz kormányváltás? Két hónappal a választások előtt derült ki: a magyarokat nem érdekli a szavazás.
Úgy néz ki, teljesen felesleges a magyarokat kérdezni az ügyes-bajos kérdésekről. Legalábbis az elmúlt 10 év alapján.
Epstein-akták: Újabb magyar nevek és a CEU elköltöztetése is szerepel a közzétett dokumentumokban
Megszólalt a dokumentumokban szereplő Király utcai ingatlan tulajdonosa is.
Laár András semmiből jött vallomása Fenyő Miklósról: "Így halt meg, nem volt igazán boldog"
Megtörte a csendet.
Magától leválik a tojás héja, ha ezt adod a forrásban lévő vízhez
Egy egyszerű hozzávaló a főzővízben, és a tojás héja szinte magától leválik – így lesz a pucolás gyors és stresszmentes.
Tönkreteszi a vesét, pedig egészségesnek hiszed: tilos túlzásba vinni ezeket az étrend-kiegészítőket
A legjobb az előírt mennyiséget fogyasztani, így elkerülhetők az egészségügyi kockázatok.
Ha 250 604 forintnál alacsonyabb a nyugdíjad, van egy rossz hírünk
A Központi Statisztikai Hivatal (KSH) adatai szerint 2025 decemberében az öregségi átlagnyugdíj 250 604 forint volt. Bár ez némi emelkedést mutat, a nyugdíjasok fele még mindig 200 ezer forint alatti összegből kényte
Budapesti ingatlan és az EU-s kripto-valuta-szabályozások kapcsán Orbán Viktor neve is előkerült az Epstein-aktákban
Az Epstein-akták hárommillió oldalát hozták nyilvánosságra pénteken, azóta sorra potyognak ki a csontvázak a szekrényből.
Ez a boltban kapható felvágott hizlal a legjobban
A szakértők szerint alapból kevesebb felvágottat kellene fogyasztanunk, de hát a magyarok imádják.
Tragédia a választási kampányban: holtan találták a jelölt 22 éves lányát
Épp a kampánya kellős közepén járt, amikor érkezett a lesútó hír: négy gyermeke közül az egytelen lányát egy félreeső út mellett találták meg, az életét már a gyorsan kiérkező segítség sem tudta megmente
blogmorzsák
Anasztázia - I. András felesége
András és Anasztázia 1046-ban tért vissza Magyarországra, ahol a trónharcok után András elfoglalta a magyar trónt.
Tisztelt One Úgyfelünk, fizess!
Itt az új átverés a One szolgáltató nevében
- 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
