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
Autóbalesetben meghalt egy 8. osztályos magyar diák
A Bonyhádi Petőfi Sándor Evangélikus Általános Iskola közölte a sokkoló gyászhírt: tragikus autóbalesetben életét vesztette az...
Titkosügynök a miniszterelnöki székben? Fajsúlyos akták kerültek elő a múltból, meg is lett az eredménye
Május 9-én szombaton Magyar Péter hivatalosan is leteszi az esküt, megkezdve ezzel a kormányzását. A jelenlegi hatalomátadást is feszült...
Huth Gergely nekiment a Vadhajtásokat igeforrásának nevező Orbánnak, aztán inkább tompította a kirohanását
A Pesti Srácok főszerkesztője éjszaka még nagyon-nagyon fel volt dúlva, aztán a posztja hajnalban kissé átalakult.
Felejtsd el az olajszagot! Isteni ropogós túrós golyó air fryerben – az új kedvenc nasid lesz
Gyorsan és egyszerűen elkészíthető, kívül ropogós, belül puha élményt ad.
Egy fújás, és eltűnnek: ezzel az egyszerű trükkel távol tarthatod a darazsakat
Ahogy melegszik az idő, a darazsak is megjelennek – először csak egy-egy példány, aztán hirtelen ott zümmögnek minden kinti...
Börtönbüntetés vár az Orbán-kormány érintettjeire? „10-15 évekhez olyan hamar jutunk, mint a pinty” – mondja a szakértő
Reális lehetőség a börtönbüntetés? Milyen lépések várhatók a Vagyonvisszaszerzési Hivataltól? Hogyan kobozható el a jogtalanul...
Ez a legjobb színkombináció a konyhádhoz 2026-ban
A konyha manapság már nemcsak a főzés és az étkezés helyszíne lehet, hanem a lakás egyik legfontosabb hangulati központja is. A 2026-os...
Ezért kapott dicséretet Izrael
Megerősítette Izrael elsőrendű osztályzatait stabil kilátással az S&P.
A pimasz sajtócsászár, aki örökre átírta a televíziózás szabályait – Az álmatlanság okozta a média legnagyobb újítását, a CNN-t
Kevés ember változtatta meg annyira a modern médiát, mint Ted Turner. A CNN alapítója nemcsak egy új televíziós csatornát hozott létre,...
Magyar banda lopott Ausztriában mopedet, biciklit, utánfutót – itthon kattant a bilincs
A banda feltehetően üzletek, házak és garázsok betöréseiért felelős. Burgenlandban, Stájerországban és Alsó-Ausztriában a rendőrség...
Ma választják meg Magyar Pétert miniszterelnöknek - Mutatjuk, mi várható az Országgyűlés alakuló ülésén
Különleges időpontban, ma várható az új parlament alakuló ülése, ahol az április 12-i választások eredményeként soha nem látott...
Aggasztó jelek Britney Spears mentális egészsége körül: fia sokatmondóan hallgatott, amikor az anyja állapotáról kérdezték
Az énekesnő nemrég váratlanul megszakította a rehabilitációs kezelését, pedig a hírek szerint hosszabb időre lett volna szüksége a...
Sport
Szoboszlai kimondta, amit Liverpoolban mindenki gondol Arne Slotról
A magyar középpályás friss interjújában válaszolt az őt ért kritikákra is.
Gesztust tehet a Liverpool Szoboszlainak, így tartanák Angliában
Szoboszlai Dominik újabb lépést tehet az álma felé.
„Egész nap nem ettem semmit, majd esőkabátban szaunáztam, és majdnem elájultam”
Szaftos sztorit osztott meg a visszavonuló Niklas Süle.
Valverde szerint nem azért kellett kórházba mennie, mert Tchouaméni megverte
Közleményt adott ki a Real Madrid futballistája.
Tóth Alex elmondta, mi a legnagyobb különbség az NB I és a Premier League között
Nyilván óriási a különbség a két liga között, Tóth Alex kiemelte, hogy mi volt számára a legnehezebb.
A ZTE kupagyőztes edzője rávilágított, nem minden szól a Fradi mellett a döntőben
2023-ban a ZTE-vel nyert kupát Boér Gábor, most a meccse után a tévéből figyeli a ZTE–FTC Magyar Kupa-finálét.
Szoboszlai: Liverpool? Real? - "Ha egy játékos Madridba akar menni, akkor menjen, de..."
Liverpoolban már kapitányként tekintenek Szoboszlai Dominikra? – legenda állt ki a magyar klasszis mellett, de a szerződése körül egyre nagyobb a kérdőjel
A BL-döntők történetének leggyorsabb gólja után jött a legfájdalmasabb pofon
Több szempontból is a legek döntője volt a 2005-ös.
Újraélesztés Újpesten: A játékosok és a stáb is beszállt - fotók
Rendhagyó napot tartottak a Szusza Ferenc Stadionban.
NB I: Azokra is gondolt az ETO, akik nem jutnak el Kisvárdára
Az ETO FC közös meccsnézésre hívja a szurkolókat május 16-án.
A Barcát is érdekli a PSG mellőzött szélsője, büntetést kaptak az összebalhézó Real-sztárok - külföldi körkép
Ezek voltak a legfontosabb és legérdekesebb pénteki hírek a külföldi foci világában és a nemzetközi átigazolási piacon.
Videón, ahogy az előző BL-döntő hőse megbolondítja a Bayern München védőit
Két Bayern-játékos is próbálta, de nem tudta elvenni tőle a labdát.
Bulvár
Államtitkári posztot kap a Tisza-kormányban az egyik legelismertebb gyermekvédelmi szakember
A Szociális- és Családügyi Minisztériumban külön államtitkár felel majd a gyermekjogi és gyermekvédelmi ügyekért. A posztot Gyurkó Szilvia töltheti be.
Nemzetközi vadászat indult Pócs János ellen, már a rokonai sincsenek biztonságban? Érdekes bejegyzés tűnt fel a közösségi médiában
Egy online kereskedelmi platform felhasználója érdekes üzenetet kapott.
Összehasonlították Magyar Péter és Orbán Viktor fogadtatását Rómában, meglepő dolgokra derült fény a testbeszéd kapcsán
Az európai politika színpadán a szimbolikus gesztusok gyakran fontosabbak, mint a hivatalos közlemények.
Nincs többé ködösítés, Bóka János mondta ki az igazságot a Tisza Párt sikeréről és a Fidesz legnagyobb hibáiról
A Fidesz egyik legfontosabb embere mondta ki az igazságot a Tisza Párt sikeréről.
Több mint 1 milliárd forint kárt okozott a költségvetésnek a konspiratívan működő Bács-Kiskun vármegyei céghálózat
A NAV Dél-alföldi Bűnügyi Igazgatóság pénzügyi nyomozói egy főként Bács-Kiskun vármegyében konspiratívan működő bűnös céghálózatot számoltak fel, egy összehangolt intézkedéssorozat alkalmával.
Az Orbán-kormányok ékköve volt, ezt kezdheti vele a Tisza
A tao-rendszer múltja és jövője.
„Élő fal” húzódik majd a Parlamentben a Tisza- és a Fidesz-frakció között
Kialakult az Országgyűlés új ülésrendje: az a szokás nem változott, hogy a kormányzó párt tölti fel a székeket jobb felől, viszont a Fidesz és a Tisza Párt frakciója között egyfajta „pufferzóna” jött létr
Gundel Takács Gábor házassága mélypontra került: felesége barátnője mentette meg a kapcsolatot
Gundel Takács Gábor a mai napig örül, hogy feleségének volt egy bölcs barátnője, aki segített rendezni a kapcsolatukat.
Pócs János azt állítja, bizonyítékai vannak arra, hogy egy „a Tisza Párthoz közvetlenül köthető személy” járta ki, hogy hamis tanúvallomás szülessen a Zsolti bácsis ügyben
Pócs János azt állítja, a Szőlő utcai intézmény egyik alkalmazottja kereste meg őt az információval.
Hódít a capri nadrág – ezért érdemes neked is beszerezned
A capri nadrág az utóbbi években ismét reneszánszát éli, és a 2026-os nyári előrejelzések szerint továbbra is meghatározó divatdarab marad.
Oda minden remény: Elvágják a gerincvelőjét a Jókai utcai házomlás megsérült balerinájának a következő műtéten, soha nem fog már lábra állni
Érzelmileg és egészségileg is gyötrelmes időszakot él meg Tóth Nikolett, a Jókai utcai házomlásban lebénult balerina. Amellett, hogy először találkozott személyesen azokkal, akik az ügyészség szerint a sérülé
Magyar Péter olasz útján a kisfia ismét ellopta a show-t: Miki fülig érő szájjal mosolygott a fotón
Magyar Péter kisfia ellopta a show-t az olasz miniszterelnökkel való találkozón is, Miki így mosolygott Giorgia Meloni mellett.
- 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
