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
Újabb szörnyű támadás történt Ukrajnában: buszon utazó civilek az áldozatok
Orosz drón csapódott be egy autóbuszba a dél-ukrajnai Herszon városban szombaton korán reggel, két ember életét vesztette, hét másik...
Véber: "Egyedül bementem a Simon Sörözőbe, és beraktam az Újpest-indulót - nem értem, hogy élhettem túl?"
"Azt nyugodtan ki lehet mondani, ha az Újpest nyer, a szurkolók úgy fognak ünnepelni, mintha bajnoki címet nyert volna a csapat" - mondta...
"20-0-ra vertük volna őket, ha fontos lett volna" - A magyargyűlölő román klubtulajdonos megint alakított
Fontos meccset nyert meg a székelyföldi klub - igaz, akadt valaki, aki szerint ez nem volt, különben 20-0 lett volna a vélemény.
Megtámadták a 24.hu főszerkesztőjét: Pető Péter maga számolt be az esetről
Megütötték a 24.hu főszerkesztőjét Budapesten; egy belvárosi megállóban támadták meg, súlyos sérüléseket szenvedett.
A Netflix westernje új szintre emelheti a Yellowstone kihívását
A Ransom Canyon második évada 2026 júliusában érkezik a Netflixre, és komoly kihívója lehet a Yellowstone-nak.
Meghalt a korábbi F1-pilóta és aranyérmes paralimpikon, Alex Zanardi
Négy arany- és két ezüstértmet nyert a korábbi paralimpiákon, 59 éves korában halt meg.
Az eddigi olajválság semmi ahhoz képest, ami még jönni fog: kimondták a szakértők, hamarosan elszabadulhat a pokol
A tengerszoros lezárása az ExxonMobil teljes termelésének mintegy 15 százalékát érinti.
Fellökött és megrugdosott egy apácát egy férfi Jeruzsálemben
A francia katolikus apáca horzsolásokkal megúszta.
Heti 40 óra ingyenmunka, ami lassan felőrli a nőket: a láthatatlan teher, amiről nem beszélünk eleget
A háztartás vezetése és a családi élet megszervezése nem varázslat, hanem kőkemény, láthatatlan meló. A legtöbben mégsem tartják...
Dögös képpel jelentette be Mihályfi Luca, ez a titka
Az énekesnő rengeteget edz.
Drága otthon: ekkorát nőttek a lakásárak egy év alatt
Tavaly közel negyedével ugrott meg a lakások ára. A Dél-Dunántúlon és a Dél-Alföldön 30 százalék felett volt a drágulás.
Ómen jelent meg a világ legforgalmasabb tengeri átjárója felett – már nem csak a Hormuzi-szoros miatt kell aggódni
Még nincs húsz éve, hogy több száz teherhajó ragadt be a tengeri folyosóba, most tranzitdíj bevezetését lebegtetik.
Sport
Szalah váratlan bejelentése: Szoboszlai elődjét akarja látni Liverpoolban
Az idény végén távozó egyiptomi klasszis a klublegenda Steven Gerrardnak adott exkluzív interjút.
„Románia nevetség tárgyává vált Európában” – a futballisták tolták le a pályáról a mentőt + videó
A román labdarúgás második vonalában szörnyű sérülés történt a Voluntari–Bihar mérkőzés legvégén, és hihetetlen jelenet játszódott le a mentés során.
17 éves minden idők egyik legemlékezetesebb futballmeccse
17 éve, hogy Messiék hatot rúgtak a Santiago Bernabéuban a Real Madridnak.
Áll a bál a Kajak-Kenu Szövetségben: visszaélések, milliárdos pazarlás és szakmaiatlan döntések miatt támadják az elnököt
Az elnökség és a közgyűlés sem indított bizalmi szavazást Schmidt Gábor ellen.
Teljes káosz és botrányos játékvezetés a Tatabánya sorsdöntő mérkőzésén
A Tatabánya férfi-kézilabdacsapata története során először jutott be nemzetközi kupadöntőbe.
Hiába a kapusparádé, vereséggel kezdte a selejtezőt a magyar válogatott
A magyar női vízilabda-válogatott 12-8-ra kapott ki az Egyesült Államoktól.
Hornyák Zsolt lehordta a magyar válogatott csatárát, csattanós válasz érkezett + videó
A Puskás Akadémia 3-1-re nyert a ZTE otthonában az NB I 32. fordulójában.
„A lelkiismeretem nem bírta volna” – kitálalt a szövetségi kapitánnyal szembemenő magyar olimpikon
Székely Zója tornász még a tavalyi világbajnokságon szenvedett súlyos sérülést felemás korláton.
Mourinho reagált a Real Madriddal kapcsolatos híresztelésekre, meglepő helyre igazolhat Salah - külföldi körkép
Ezek voltak a legfontosabb és legérdekesebb pénteki hírek a külföldi foci világában és a nemzetközi átigazolási piacon.
Feltámadt a McLaren, nagyot bukott a Mercedes a visszatérő F1-ben
Lando Norris nyerte a sprintkvalifikációt Miamiban péntek este, George Russell csak a hatodik helyen zárt hatalmas hátránnyal.
Hatalmas bravúr: a Tatabánya első magyar csapatként jutott az Európa Kupa döntőjébe
Korábban a Szegednek és a Ferencvárosnak is az elődöntő jelentette a végállomást.
Vicces jelenet a Liverpool sajtótájékoztatóján, Arne Slot szemében Mohamed Szalah már félig magyarnak számít
A legutóbbi bajnokin már a keretbe nevezett Pécsi Árminról is kérdezték a trénert.
Bulvár
„Üzenem Mészáros Lőrincnek, hogy szakadjon le a töke!” – durván átfordult a falu, ahol négy éve 82 százalékkal győzött a Fidesz
Most viszont 71 százalékot húzott be a Tisza.
Letarolta az internetet a miskolci iskola végzős diákjainak tablója, ennél durvábbat senki nem tudott kitalálni
Egy ikonikus jelenetet dolgoztak fel, nem mindennapi osztály lehetett.
Ennyi alkoholt fogyaszt Nagy Feró naponta, megvan a válasz, ő maga mondta el
Nagy Feró őszintén nyilatkozott az alkoholfogyasztásáról.
Egy hét múlva a Fidesz biztosan nyerni fog
Egyetlen ellenzéki jelölt sem indul a jövő vasárnapi időközi önkormányzati választáson Esztergomban, így a Fidesz-KDNP jelöltje ellenfél nélkül vág neki a voksolásnak.
Sorra érkeztek a bejelentések, zuhanó utasszállító-repülőt láttak a Dunántúlon, gyorsan érkezett a válasz
Tolna vármegyében többen a szívükhöz kaptak a héten, ijesztő volt a Lufthansa gépének látványa.
Meggondolta magát a Szőlő utcai ügy koronatanúja, felfedi Zsolti bácsi kilétét
A gyerekekért változtatta meg szándékát.
Visszavonul Nagy Ervin, nem akar több pénzt elfogadni
Nagy Ervin bejelentése az év egyik legmeglepőbb híre.
Gagyi kamukép terjed Orbán Viktor kapcsán, még az ellenfelei is védik a leköszönő miniszterelnököt a támadás kapcsán
Az utóbbi időben látványos világtrend bontakozott ki, hisz sorra jelennek meg a közösségi médiában a mesterséges intelligenciával generált, gyakran valóságnak tűnő, de hamis képek közéleti szereplőkről. Donal
Félt a bosszútól, megpattant az országból a híres sportoló
Dániáig meg sem állt a magyar sportember, miután idehaza már munkát sem kapott, és tartott a népharagtól, a zaklatásoktól. Külföldre költözött az a jászberényi karateedző, akit azzal vádolnak, hogy két éve b
Visszakapják néhány éve elvett jogukat a szülő nők: óriási felháborodást keltett annak idején a betiltása
Kapitány István jelentette be a Facebookon.
VSquare: Befagyasztottak egy 11 milliárdos NER-vagyont az egyik bankban, az összkép azonban nem pozitív
A blokkolt összegek ugyanis csak töredékei a teljes, külföldre mozgatni kívánt vagyonnak.
Kitört a pánik: csak harmadszorra sikerült a leszállás a Wizz Air budapesti járatának
Többen rosszul lettek, sokan pedig kifejezetten halálfélelmet éltek át a bizonytalan helyzetben a Wizz Air fedélzetén.
- Csökkent a gázolaj ára
- Leszakadt egy vasúti felsővezeték Érdnél, jelentős késésekre kell számítani
- NAV: sok változást hoz a jövedéki szabályozásban az új törvény
- Rajz, makett, film – alkotásokat várnak az esztergomi tűzoltók!
- Útlezárás miatt változik az esztergomi buszok útvonala
- Három hónapig forgalomkorlátozásra kell számítani Esztergomban
- Elindultak az M1-es autópálya Hegyeshalom felé vezető oldalán a teljes körű felújítási munkák
- Új vonat, új menetrend Esztergom felé
- 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
