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.
hirdetés
 |
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
Megszólalt Magyar Péter Orbán Viktor amerikai útjáról
Magyar Péter és a Tisza Párt is reagált Orbán Viktor washingtoni tárgyalására Donald Trumppal. Közleményükben kifejezték, hogy ők is...
Felfedeztek egy rejtett agyi forrást, ami demenciához vezethet
Új kutatás mutatott rá arra, hogy az asztrociták mitokondriumai által termelt szabadgyökök kulcsszerepet játszhatnak a demencia...
A fővárosi dolgozók átlagkeresete nemzetgazdasági áganként - grafikon
2025 I. félévében az egy évvel korábbinál 0,8%‑kal többen, átlagosan 1 millió 381 ezren álltak alkalmazásban a budapesti székhelyű...
Rendkívüli! Most közölte a HungaroMet: "hidegcsepp" tör be az országba: íme a hétvégi időjárás
Hidegebb léghullámok érkeznek a Kárpát-medence fölé egy úgynevezett hidegcsepp hatására, így a hétvége során több lesz felettünk a...
Hatalmas elbocsátások a mesterséges intelligencia miatt
Két év nem sok idő, mégis ennyi elég volt ahhoz, hogy a munka világa megváltozzon. 2022 végén nyilvánosan is színre lépett a generatív...
Babos Tímea kikapott a vb-döntőben
Borult a papírforma.
Lottóhúzással oszthatják a behívót Németországban
A fiataloknak nem tetszik az uniópártok által javasolt sorsolás.
Szijjártó: korlátlan időre kaptuk a mentességet a szankciók alól
A külügyminiszter azon sajtóértesülésekre reagált, amelyek szerint Magyarország csak egy évre kapott haladékot. Korlátlanságról...
Az édesanya a legrosszabbtól tartott: ritka, születési rendellenesség árnyékolta be kisfia világra jöttét
A szülők bizakodva tekintenek gyermekük jövőjére.
Szijjártó Péter: A magyar emberek továbbra is Európa legalacsonyabb energiaárait fogják fizetni
Mert Orbán Viktor megállapodott az amerikai elnökkel.
Ilyen kemény kritikát rég kapott a magyar vezetés – Megforgatta a kést a kormányban a volt ukrán vezető
A magyar kormány politikája nem Ukrajna-ellenes, hanem az Európai Unió és a NATO egységének gyengítését célozza – jelentette ki...
Holtan találtak rá a Szegeden eltűnt főorvosra
Holtan találták rá arra a fül-orr-gégész főorvosra, akit eltűnt személyként kerestek a hatóságok. A 62 éves dr. Kett Antóniának pár...
Sport
Sokkoló hír a Fradi következő ellenfelének, a Fenerbahce három játékosát is eltiltotta az UEFA
Az Európa-liga alapszakaszának ötödik fordulójában a török együttes a magyar bajnokot fogadja.
Eldőlt a Szoboszlai-Wirtz kérdés? Slot a nagy nyilvánosság előtt ismertette a tervét
A holland edző az újságíróknak mondta el, hogy hol számol a német játékossal.
Szoboszlai Dominik nagy elismerést zsebelt be a Premier League csúcsrangadója előtt
Nem akárki mondja, hogy élete egyik, ha nem legjobb formájában van a középpályás...
Aurelio De Laurentiis: A stadionunk olyan, mint egy vécé
A Napoli elnöke élesen bírálta a klub stadionjának állapotát és általában véve az olasz sportlétesítményekkel kapcsolatos problémákat.
Durván elátkozva: a Fradi ádáz szlovák ellensége pofozógép lett, két éve nem szerzett pontot
A legutóbbi tizennégy főtáblás fellépésüket elbukták a pozsonyiak, miközben a magyar bajnokot dicsőítik Európa-szerte.
Pécsi megint hiányzott a Liverpoolból, de feltűnt egy másik magyar kapus
Pécsi Ármin a Manchester City elleni felkészülésben segíti Szoboszlaiékat, Marco Rossi felfedezettje visszatért.
Szoboszlai ezzel lepte meg Kerkezt a születésnapján Liverpoolban – videó
Nagy nap volt november 7. Kerkez számára.
Jürgen Klopp szívszorító üzenetet küldött Pep Guardiolának
A Manchester City menedzsere, Pep Guardiola edzői pályafutása során az 1000. mérkőzés küszöbén van. Jürgen Kopp, a Liverpool korábbi edzője üzent a katalán trénernek.
Minden oda lett? Verstappen előre leírta magát, a Red Bull is egyetértett vele
A Forma–1-es sprintidőmérő után Max Verstappen és Helmut Marko is rendkívül pesszimista volt Sao Pauló-i Nagydíj kapcsán.
Premier League-topcsapatok versengenek a Barcelona fiatal csillagáért
A Barcelona tehetsége, Marc Casadó Európa három élklubjának figyelmét is felkeltette a téli átigazolási időszak közeledtével. Sajtóhírek szerint az Arsenal, a Chelsea és a Napoli is a kérők között van.
Most dől el Szoboszlai sorsa a Liverpoolnál, lecsaphat rá a Madrid vagy a City?
Vasárnap rangadó vár a Vörösökre a bajnokságban.
Egy meccsig tartott a feltámadás, az Újpest simán kikapott az ETO FC-től
A Fizz Liga 13. fordulója szombaton a Szusza Ferenc Stadionban indult, ahol mindenki arra volt kiváncsi, most melyik arcát mutatja majd a hazai lila-fehér gárda, amely legutóbb emberhátrányban is győzni tudott a Diósgyő
Bulvár
Döbbenetes dolgot írnak Romániában az Orbán-Trump találkozóról, ezt így senki nem merte leírni
Komoly nemzetközi sajtóvisszhangot kapott a találkozó.
Kimaradt a tévéből, Trump ezt a rendkívüli 2 szót kiáltotta Orbán Viktorról a Fehér Ház előtt
Sokan nem érthették a tévében az élő közvetítés alatt.
Elképesztő, ami Washingtonban történt Orbán Viktorral a találkozó után, a tévé nem adta már, kiszivárgott egy felvétel
Miután vége lett mindennek, utána még következett valami.
„Mást mond Moszkvában, mást Nyugaton” – kiakadt az orosz külügy
Moszkva emlékeztette Belgrádot a korábbi ígéretekre.
Vezető hír Moszkvában, hogy a Magyarországra tartó orosz energiaszállítmányok mentesülnek az amerikai szankciók alól
Az Oroszországból Magyarországra szállított energiatermékek a Török Áramlat és a Barátság (Druzsba) vezetékeken keresztül teljesen mentesülnek az amerikai szankciók alól – idézte Orbán Viktor szavait a Donald
A pincérek szerint roppant bunkó, ha ezt teszi egy vendég az étteremben
A felszolgálók nem igazán tudják elviselni, ha egy vendég így viselkedik egy helyen.
Zelenszkij: Ha Orbán Viktor választási tűzijátékához kell a békecsúcs, azt nem támogatom
Az ukrán elnök hosszan beszélt Orbán Viktorról pénteken, és azt mondta: a magyar kormányfő most Oroszország élő üzenetküldő szolgáltatása az Egyesült Államokban.
„Sokat beszélgettem a nénivel és rám hagyta a lakását” – Milyen jó dolgot tettél egy idegennel?
Néha egy aprósággal is nagy örömöt tudunk okozni.
Holtan találták meg a gerincműtét után eltűnt szekszárdi főorvost
A 62 éves orvosnőt szombat délután találták meg Szeged közelében.
Erzsébet a halálos ágyán vallott be mindent Dianáról: megbánta, amit vele művelt
II. Erzsébet királynő nem sokkal a halála előtt mondta ki mindazt Dianáról, ami akkor még hosszú évek óta nyomta a lelkét.
65 éves kor felett szinte kötelező fogyasztani ezeket az ételeket: súlyos betegségeket kerülhetsz el
Ezeket edd, és ezeket kerüld 65 éves kor felett.
Ha ezt látod az 50 forintoson, el ne költsd a boltban, vagyonokat érhet.
A gyűjtők sokat fizetnek az ilyen darabokért.
blogmorzsák
Veszélyben az óceánok
Sokáig élt az a mítosz, hogy a tengerek kimeríthetetlen forrást jelentenek, de ma már tudjuk, hogy a túlhalászattal óriási kárt okozunk ennek a sérülékeny ökoszisztémának.
Egyszer volt - Támaszpont a repülőgyár mellett
A Román Légierő 95. Légibázisa Bákóban (Bacau) van.
- Csökkent a gázolaj ára
- Leszakadt egy vasúti felsővezeték Érdnél, jelentős késésekre kell számítani
- NAV: sok változást hoz a jövedéki szabályozásban az új törvény
- Ruhagyűjtést szerveztek a rászorulóknak Veszprémben
- Teherautó borult fel Veszprém megyében
- Megújult utakon járhatunk Veszprém megyében
- Toborzás Veszprém megyében
- Ezek a kutyusok várnak szerető gazdira Veszprém megyében
- 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
