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
Különös pletykák keringenek. Tényleg férjhez mehetett volna Zalatnay Sarolta?
Válaszolt is az énekesnő!
Apatestre számítottak az énekes rajongói: kigyúrt felsőtestét villantva, hatalmas tetoválásokkal pózolt Ed Sheeran
Teljesen ledöbbent mindenki.
Karácsonyi ajándékkal készülnek a benzinkutak
Olcsóbban tankolhatjuk meg autóinkat az ünnepek előtt – a szintén a Klasszis Médiához tartozó laptársunk Mfor Üzemanyagár-figyelője...
Már a rendőrséget is zavarja, hogy sokan nem tudják, mikor használják a hátsó ködlámpát
A Somogy Vármegyei Rendőr-főkapitányság Közlekedésrendészeti Osztályának munkatársai december 18-án közúti ellenőrzéseket hajtottak...
Fehér karácsonyról álmodsz, de nem akarsz csődbe menni? Mesés úti célok, kis költségvetéssel
Sokunk fejében a karácsony még mindig hófödte utcákat, csillogó fényeket és gőzölgő forralt bort jelent – nem pedig 15 fokot és...
A legjobb kis költségvetésű ajándékok, amelyek nem csak karácsonykor váltanak ki óriási örömet
Ezekkel az ötletes ajándékokkal hatalmas örömet tudsz okozni karácsonykor is anélkül, hogy hatalmas összegeket költenél rájuk.
Mikor dobd ki a törött tojást: Ínycsiklandó reggeli vagy kórházi látogatás?
A tojás fehérjedús kincs, de egy hajszálrepedésű darab a dobozban azonnal riadóztasson – szalmonella leselkedhet benne. A szakértők...
MNB: Az infláció már túl van a csúcson
A jegybank szerint a 2026-os év inflációja akár 3,2%-ra is csökkenhet. A gazdaság növekedését főként a fogyasztás húzza majd, az...
Itt a lista a boltok karácsonyi nyitvatartásáról - csak néhány üzlet lesz nyitva december 24-én is
Kiderült, hogy hova mehetsz még az utolsó pillanatban, ha élelmiszerre, gyógyszerre, könyvre, vagy ajándékra lenne még szükséged.
Az örökbefogadásra váró szülők ötöde tesz kikötést arról, hogy nem szeretne roma gyereket
A gyermekvédelmi szakemberek szerint viszont az örökbefogadásra váró gyerekek többsége roma.
Radics Béla indul Hadházy és Magyar Péter kabinetfőnöke ellen
Zuglóban, illetve Erzsébetvárosban is jelöltet cserélt a Fidesz.
Horror a Nagymező utcában: Elözönlötték a rendőrök éjjel a környéket – Videó
Több egységet küldtek ki az egyik népszerű szórakozóhelyhez.
Sport
Kitálalt a nehézségeiről a hatszoros olimpiai bajnok úszó, elárverezte több aranyérmét is
Ryan Lochte bejelentette, hogy könyvet fog írni az életéről.
Kétszeres olimpiai bajnok sportolót neveznek ki Magyarország havannai nagykövetének
Régebben még a Magyar Olimpiai Bizottság elnöki székére is esélyes volt.
Botrány a darts-vb-n, kizárták az egyik játékost
Első mérkőzését pedig megnyerte.
Kórházba került a magyar válogatott labdarúgója, infúziós kezeléseket kapott
Német csapata nem nevezte a hétvégi bajnoki meccskeretébe.
Óriási bajt okozott a nem várt futballszenzáció
Finnország ünnepel, de közben egyre csak sokasodnak a kérdések, mi lesz így a csodacsapattal?
A rivális edzőjét akarja a Manchester City, ha Guardiola a szezon végén távozik
Egyre több olyan hírt lehet hallani, hogy a mostani Pep Guardiola utolsó szezonja a Manchester Citynél.
Norvégiának elege lett a kézilabdát uraló korrupt egyiptomi sportmatuzsálemből
A világ egyik vezető kézilabda nagyhatalma határozott elképzelésekkel utazott el ai IHF egyiptomi tisztújító kongresszusára.
Szoboszlai Dominik állapotáról adott friss tájékoztatást a Liverpool vezetőedzője
Arne Slot együttese az Európa-liga győzteséhez látogat.
Sokk a dartstábla előtt – A vb-k történetének legnagyobb meglepetései
Az idei PDC-dartsvilágbajnokság elhozta a világbajnokságok történetének egyik legnagyobb meglepetését. A kenyai dartscsoda apropóján összeszedtük a vb-k történetének legnagyobb szenzációit.
A hóhérbárd a 6. menetben sújtott le, Anthony Joshua kiütötte Jake Pault
Egyoldalú meccsen mindketten százmillió fontot kasszíroztak.
Dárdai kórházba került Berlinben, azonnal infúziót kellett kapnia
Egy nappal azután, hogy Dárdai Pált kinevezték az Újpest sportigazgatójának, máris aggódnia kell.
Nem vicc: Gyirmótra jön a Barcelona!
Az elmúlt időszakban több rangos nemzetközi mérkőzésnek is otthont adott a gyirmóti Alcufer Stadion . februárban ide látogat az FC Barcelona is.
Bulvár
Ezt a dolgot soha ne hagyd bedugva éjszakára: hatalmas lakástűz lehet belőle, ráadásul rengeteg áramot pazarolsz vele
Sokan teljesen nyugodtan fekszenek le aludni úgy, hogy közben a lakásukban több olyan eszköz is áram alatt marad, amely valójában komoly veszélyt jelenthet. A probléma az, hogy ezekre szinte senki nem gondol kockázatké
Vlagyimir Putyin évértékelője: Oroszország meg fogja semmisíteni a Kalinyingrádot érő fenyegetéseket
Egyebek között az ukrajnai harci cselekmények beszüntetésének feltételéről és az EU-csúcs fejleményeiről is elmondta véleményét évértékelőjén az orosz elnök.
Orbán Viktor régi barátja kitálalt a miniszterelnökről, óriási fordulat, kevesen mondták ezt eddig ki választások előtt
A választások előtt sorra jönnek az újabb és újabb interjúk, ez is az oka.
„Lónak a fa*át kérek bocsánatot” – durva szócsata alakult ki Hadházy Ákos és Hajdú Péter között
A politikus elárulta, hogy ki lesz a Mészáros-csoport karácsonyi bulijának sztárfellépője.
Meglepő, ki kaszálta el az orosz vagyon elvételének tervét Brüsszelben
Nem a magyar és nem is a belga miniszterelnök verte be az utolsó szeget a jóvátételi hitel koporsójába.
Súlyos következménye lett Majka ittas vezetésének, máris megvan a büntetés
Sok választása nincs az énekesnek.
Változás jön a patikákban: ezentúl így is kiválthatod a gyógyszered
Könnyebb lesz a patikákban gyógyszerhez jutni a jövőben.
Trump üzent Ukrajnának: remélem gyorsan mozdul, mert Oroszország ott van
Donald Trump gyors lépésre sürgette Ukrajnát a háború lezárása felé vezető úton. Az amerikai elnök a szombatra Floridába tervezett amerikai-orosz tárgyalási fordulóval kapcsolatban fejtette ki véleményét csütö
Orbán Viktor az ukrajnai háborúról: „Nem világos, hogy ki támadott meg kit”
A miniszterelnök azt mondta, ha az EU elvette volna a befagyasztott orosz vagyont, Magyarország elvitte volna a devizatartalékát Nyugat-Európából.
Bejutott az országgyűlési képviselő a Szőlő utcai titkos szobába, fotókat is készített
A fényképeket átadta az ügyészségnek.
Égett a torkuk és hánytak: biztonsági kamera vette fel, mit tett a futár a kajával
A bejárati ajtóhoz szerelt biztonsági kamera mindent rögzített. Miután a pár megette a kiszállított ételt, azonnal rosszul lett.
Fordulat a Szőlő utcai Tuzson-jelentés kommunikációjában
Arról kérdezték a minisztert, vállalja-e a felelősséget a közvélemény félrevezetéséért.
blogmorzsák
Itt a nagy csokidarabos keksz teszt!
Ropogós a széle, omlós a közepe, minden falatban ott a csoki. De vajon melyik a legjobb?
Csendes, kényelmes és nagyon könnyű beleszeretni a Volkswagen ID.4-be
Nagyot dobott a Volkswagen.
- Csökkent a gázolaj ára
- Leszakadt egy vasúti felsővezeték Érdnél, jelentős késésekre kell számítani
- NAV: sok változást hoz a jövedéki szabályozásban az új törvény
- A nagy magyar zebrafelmérés
- 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
- A miskolci vonalon késnek a vonatok
- Online térképen láthatóak a tervezett áram- és gázszünetek az E.ON oldalán
- Nagy összegű készpénzzel érkezik az Európai Unióba? Akkor erre figyeljen!
- Szombaton hat helyszínen lesz Retro Véradás
