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
35 perces tanórák lehetnek az alsó tagozatos diákoknak, komoly változások jöhetnek az iskolákban
Rövidebb tanórákat javasolt a szaktárca az alsó tagozatos diákok oktatásában.
Újra látható, ahogy a rákkeltő anyagok szivárognak a Dunába: több ezerszeresen meghaladja a határértékeket
A területet azóta elkerítették.
Börtön vagy halál – orosz, ukrán rabok, bűnözők a fronton, megdöbbentő információk, videók
Elítéltek ezrei kerültek a frontra az orosz–ukrán háborúban: Oroszországban a Wagner kezdte a tömeges rabtoborzást, később az állam...
Már 100 szálláshely foglalható az Aktív Kalandor Kalandtárában
Az Aktív Kalandor foglalási felülete, a Kalandtár már 100 szálláshelyet kínál az erdei kulcsosházaktól a nagyobb társaságokat fogadó...
Ezt a levest nem kell főzni, és jobban lehűt a forróságban, mint a klíma
Ilyenkor érdemes olyan levest választani, amivel nem melegítjük fel a konyhát.
A sima farmer ideje lejárt? Ez a mintás változat lesz 2026 legnagyobb divatslágere
Úgy tűnik, a klasszikus kék farmer idén egy kis konkurenciát kapott. Hímzések, virágok, állatminták és különleges motívumok lepik el...
Meglepő, mennyit keres egy mérnökinformatikus Magyarországon – Mutatjuk a fizetéseket
A tapasztalat, amit leginkább megfizetnek ezen a területen.
Előbukkant a Dunából Constantinus császár több mint két kilométeres hídja
A rendkívül alacsony vízállás páratlan alkalmat teremt a kutatók számára.
Tízmilliókat ért valakinek ez a tepsisített BMW
Egyszerre ormótlan és vagány az a pick-up, amit egy BMW M4 Competition átszabásával hoztak világra. Többet fizettek érte, mint egy vadiúj...
Mi a közös Eric Claptonban, Pavarottiban és Mick Jaggerben? Hát persze, hogy egy olasz autómárka
Akit érdekel, hogy melyik zenész milyen Ferrarit hajtott, annak szól az Enzo Ferrari múzeumban, Modenában látható időszakos kiállítás.
Bajban a Tisza-tó: kritikus szint alá is csökkenhet a vízállás
Tovább csökken a Tisza-tó vízszintje a rendkívüli csapadékhiány és a tartós hőség miatt. A Kötivizig szerint a Kisköre-felső...
Einstein nyomában: 90 éves elméletet igazolhatott a NASA a világ egyik legveszélyesebb csillagánál
A kvantumelektrodinamika egyik legfontosabb jóslatát tesztelték.
Sport
Óriási a zavar, a magyarok szerint a Fradi leigazolja a Real Madrid sztárját?
A Ferencváros már megkezdte a szezont, de a spanyol szuperklub még csak melegít.
Mesterit húzott a Liverpool, az éjszaka leigazolták az FC Barcelona világsztárját
Ennek semmi előjele nem volt.
Bejelentkezett a Liverpool következő csapatkapitánya? Szoboszlai Dominik üres kézzel maradhat
Különleges üzletre készül a Liverpool, sztárcsapattól érkezik az új kedvenc.
Kiderült, hogy kinek szólt a füttyszó a Fradi-Real Madrid rangadón, teljesen megőrültek a szurkolók
A magyar drukkerek nem felejtették el a Real Madrid török középpályásának korábbi tetteit.
Szexuális szolgáltatásokkal fizették le a játékvezetőket a dél-koreaiak
Szexuális szolgáltatásokkal fizették le a játékvezetőket a dél-koreaiak. A botrány miatt rendőrségi razzia volt a szövetségnél, még a köztársasági elnök is megszólalt.
Óriási felfordulás a Dohány utca sarkán, a Budapestre érkezett Real Madrid szállodájánál
José Mourinhót és Vinícius Júniort szétszedték a rajongók.
Zsebben a hempergésmentes milliók: az FTC csak egy góllal kapott ki a Real Madridtól
Valamivel több mint húszezer néző volt kiváncsi arra, hogy 31 évvel a BL-randevú után barátságos meccsen csapjanak össze a felek.
Cucurella felesége bikiniben hódított Caprin
Marc Cucurella felesége, Claudia Rodríguez Caprin pihen a vb-arany után. Az influencer bikiniben és elegáns ruhában is megmutatta magát.
Aranyérmes lett a magyar válogatott a portugáliai Európa-bajnokságon
Tiba Panna keze a legfontosabb pillanatban sem remegett meg, bezzeg a spanyolé...
Extraprofitra számít a Fradi, az ultrák keményen megfenyegették a „divatszurkolókat”
A B középben nem a biztonsági szolgálat az úr.
Megszorongatta a Real Madridot a Fradi Budapesten
Tisztes helytállás.
Három játékos kikerült az FC Barcelona keretéből, mindannyian távoznak
Intenzív napokat élnek a katalánok.
Bulvár
30 évig csak ásott és ásott a kertjében a nyugdíjas férfi - A szomszédok nem hittek a szemüknek, amikor meglátták, mi van a föld alatt
Egy 76 éves nyugdíjas három évtizeden át ásott a kertjében egy szál lapáttal. A lenyűgöző földalatti barlangrendszer ma már elhunyt felesége, a zseniális matematikus emlékét őrzi.
"Mozgolódhatna már" - Megtalálták az eltűntnek hit Orbán Viktort - Baráti körben kapták el egy fényképre
Magyarország volt miniszterelnöke élvezi a nyarat, messzire kerüli a magyar politikát is.
„Az ellopott vagyon mértékét megbecsülni sem tudom” – Baka András Sulyok Tamásról, az új alkotmányról és a Tisza győzelméről
Bő egy héttel a választás után adott interjút Baka András a 24.hu-nak. A beszélgetésből pontosan kirajzolódik milyen nézetei vannak a Tisza által államfőnek javasolt jogtudósnak.
Fontos közleményt adott ki a Posta: szerdától jön a változás
Fontos dologra hívja fel a figyelmet a Posta.
RTL: Megszólalt Magyar Péter a nagyon kínos Hajdú–Borsa-botrányról
Magyar Péter szerint túl van lihegve a közmédia átalakítása körül kialakult vita. A miniszterelnök azt mondta, Facebook-kommentjével senkit nem utasított, miközben a Fidesz súlyos beavatkozásról beszél. Az illeté
Dagad a Borbás Marcsi-ügy: beperelték a Fidesz sztárpolitikusát
Borbás Marcsi jogi eljárást indított Kocsis Máté ellen, miután a fideszes politikus a választás után „házi árulónak” nevezte, és a műsorvezető szerint valótlan állításokat tett a közmédiától kapott öss
Alakul a csapadékhelyzet, ekkor várható a következő esőzés - Időjárás-előrejelzés
Sőt, már az is látszik, mikor tér vissza a kánikula és a 40 Celsius-fokos hőhullám.
Egész nap 2 liter vizet iszol nyáron? Ezért árthat többet, mint használ
Nyáron szinte mindenki ugyanazt hajtogatja, hogy minél többet iszunk, annál jobb, hiszen izzadunk, és a szervezetnek pótolnia kell a folyadékot.
Pokol az újszászi családi házban: fura kaparászást hallottak a fal mögül, majd amikor megbontották, mindenki sikítva menekült
Belegondolni is rossz.
Török Gábor egy fotón vett észre valamit Baka András államfővé jelölése apropóján
Ennek pedig Sólyom Lászlóhoz van köze.
Óriási a zavar, a magyarok szerint a Fradi leigazolja a Real Madrid sztárját?
A Ferencváros már megkezdte a szezont, de a spanyol szuperklub még csak melegít.
Ki nem találod, melyik az a 6 település, ahol a legtöbb 100 millió forint feletti házat adják el
A budapesti agglomerációban 2026 első félévében ezeken a településeken adták el a legtöbb 100 millió forint feletti ingatlant.
- Csökkent a gázolaj ára
- Leszakadt egy vasúti felsővezeték Érdnél, jelentős késésekre kell számítani
- NAV: sok változást hoz a jövedéki szabályozásban az új törvény
- Tatabányát is érinti a vonatok késése
- Győrben is adományoztak a rászorulóknak
- Most Ön is segíthet a győri értelmi sérült gyerekeken!
- Győrnél az M1-es felhajtónál ütközött két kocsi az M85-ös körforgalomban
- Tilos látogatni a győri kardiológiát bizonytalan ideig
- Eltűnt a 15 éves győri fiú, Bence
- Toborzás az Egészség-Piacon, Győrben
- Elindultak az M1-es autópálya Hegyeshalom felé vezető oldalán a teljes körű felújítási munkák
- Az E.ON nevével visszaélve téveszthetik meg a lakosságot
- Így úszható meg a hosszú várakozás a horvát autópálya-kapuknál
