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
Tudtad, hogy ő volt Koncz Zsuzsa volt férje?
Koncz Zsuzsa: több mint 60 éve a zene szolgálatában.
Hány éves vagy valójában? Kimutatható a testünk valódi, un. biológiai kora
A biológiai kor nem végleges ítélet: egy új programmal hónapok alatt "visszafordítható" az öregedés órája. És mindez már...
A One Magyarország a háztartások 54 százalékában van jelen valamilyen szolgáltatással
A One Magyarország a magyar háztartások 54 százalékában van jelen valamilyen szolgáltatásával, ez 6,4 millió lakossági előfizetést...
Rezsicsökkentés 2026 - így fog kinézni a lakossági áram és földgáz árak és szabályozás
A tervezet szerint 2026-ban is az MVM marad az állami támogatás fő kedvezményezettje a lakossági energiaellátás után. Ez a támogatás...
Először posztolt közös fotót új szerelmével Jennifer Aniston
Jennifer Aniston november 2-án, vasárnap Instagramon osztott meg egy bejegyzést párja születésnapja alkalmából – egy fekete-fehér fotón...
Teniszpálya méretű tökmozaikkal tisztelegtek Ozzy Osbourne előtt – világrekord született Halloweenkor
Egy brit farm különleges módon emlékezett meg a „Sötétség Hercegéről”: több száz tökből és sütőtökből rakták ki Ozzy...
Fontos határt lépett át a legújabb sci-fi, de így is hatalmas bukás lehet
A Tron: Ares a mozikban elérte a 133,8 millió dolláros globális bevételt, és ezzel túlszárnyalta Ridley Scott 1979-es klasszikusát, az...
Itt a rendőrség új eszköze a szabálytalankódok ellen
Szinte hihetetlen üldözés zajlott vasárnap este Zürichben, még a rendőrök sem nagyon találkoztak hasonló esttel.
A nagy aranyrablás – 32 millió dollárnyi zsákmányt szereztek vissza a rendőrök
Október 30-án hajnalban fegyveres támadók robbanószerkezetet használva törtek be a Pourquery laboratóriumba Lyonban, és 306 kilogrammnyi...
Daniele De Rossi újra edzői munkát kaphat a Serie A-ban
A Genoa kispadjára ülhet le Daniele De Rossi, korábbi világbajnok labdarúgó.
A csend az új luxus: miért választják egyre többen a „quiet life” életstílust?
Az elmúlt években egyre többen fordulnak el a teljesítménykényszertől és a folyamatos pörgéstől. A „quiet life trend” – vagyis a...
Íme Jennifer Aniston új szerelme – érzelmes fotót posztolt a világsztár
Jennifer Aniston Instagram-oldalán köszöntötte párját, Jim Curtist a születésnapján – méghozzá egy különleges bejegyzéssel. A...
Sport
Alexander-Arnold elárulta, a Liverpool három játékosa üzent neki, Szoboszlai nem
Az Anfield közönsége előtt először léphet pályára ellenfélként a Liverpool szurkolóinak egykori nagy kedvence, immár a Real Madrid színeiben.
Ma nyolcvan éve született a Nemzet bombázója, aki mindent megnyert, amit csak lehetett
Kétszer volt aranycipős, 1970-ben megkapta az Aranylabdát is.
Szoboszlai Dominik összeveszett a barátjával? Erre utalt az exliverpooli focista
A BL-ben korábbi csapata ellen lép pályára.
Egy csel után rúgott piszok nagy kapufás gólt a Barcelona támadója
Marcus Rashford jó formája továbbra is kitart.
Angol élvonalbeli csapat kispadjára tartják esélyesnek a Ferencváros vezetőedzőjét
Robbie Keane kötődik a brit klubhoz, mivel ott kezdte játékosként karrierjét.
A Liverpool elleni Bajnokok Ligája-meccs előtt sérült meg a Real Madrid középpályása
Idén nyáron érkezett a madridiakhoz 45 millió euróért.
Egy Liverpool-, és öt PSG-játékos az év álomcsapatában a FIFPro-nál
A Bajnokok Ligája-címvédő Paris Saint-Germainből öten kerültek be az év álomcsapatába a labdarúgók nemzetközi érdekképviseleti szervezeténél (FIFPro).
Újpesten nyert az ETO, a Ferencváros nyerte az örökrangadót
A Simple Női Liga 9. fordulójában a Ferencváros legyőzte az eddig veretlen MTK csapatát és a tabella élére állt. Az ETO Újpesten elért egygólos sikerével ismét visszatért a top 5-be. Tízgólos mérkőzést játszo
A Liverpool játékosát korházba kellett szállítani
A Liverpool női csapatának játékosát, Mia Enderbyt hordágyon kellett levinni a pályáról és kórházba szállítani egy nyaksérülés gyanúja miatt.
Arne Slot: Én szívélyesen fogadom Alexander-Arnoldot, a szurkolók viszont nem tudom, hogyan fogják
A Liverpool menedzsere hétfői sajtótájékoztatóján szót ejtett a csapat korábbi játékosáról, Trent Alexander-Arnoldról, aki immáron ellenfélként tér vissza az Anfield Roadra.
Arne Slot jelentős különbségre hívta fel a figyelmet a Liverpool és a Real rangadója előtt
A Liverpool edzője több hiányzóra nem számíthat.
Hansi Flick a bajnoki győzelem után Rashford formájáról és Yamal sérüléséről nyilatkozott
Hansi Flick a mérkőzés után dicsérte Marcus Rashford játékát, és új részleteket osztott meg Lamine Yamal sérülésével kapcsolatban.
Bulvár
A tököli börtön egykori szülésznője: „Itt nemcsak neve, ruhája sem volt a vajúdó nőknek”
A fiatal nő végignevette a saját szülését. A szülésznő nem értette, miért. Mi lehet az, ami a legerősebb fájdalmat is boldogsággá tudja átírni. Akkor még nem tudta, hogy Annának ez volt az első szülése, amiko
Ingyenes készpénzfelvételi limit: döbbenetes változás jön, a nyugdíjasok anyagi helyzetére lesz a legdrámaibb hatással
Az Országos Nyugdíjas Parlament az elmúlt években már többször kezdeményezte a 2013-ban eldöntött, díjtalan készpénzfelvétel – mára már hátrányossá vált – feltételeinek enyhítését – írja az MTI.
Megtalálták az eltűntként keresett mátraszőlősi 68 éves nőt, aki két éjszakát töltött a hidegben
Az asszony jól van, de megfigyelésre kórházba vitték.
Döbbenet a stúdióban: Trump élőben állította, hogy fogalma sincs, ki az a kriptomilliárdos, akinek elnöki kegyelmet adott, pedig a fiai üzlettársa volt
A kegyelmet kapott milliárdos cégei az elnök fiaival is partnerségre léptek. A közös vállalkozás székhelye ráadásul pont a híres Trump Towerben van.
Fülig belevörösödött a násznép, amikor meglátták, milyen ruhában készül férjhez menni a kacér menyasszony
Valljuk be, az esküvő sok esetben nem is annyira a mély érzelmekről, az együvé tartozás, a szerelem mámorító élményéről, hanem a látványos, attraktív külsőségekről szól. Épp ezért döntő fontosságú, hog
Orbán Viktor hatalmas alkura készül, ezt az üzletet viheti Donald Trumpnak
Kormányzati forrásaink szerint ez lehet a magyar kormány ajánlata Washingtonnak.
Sokat változtak a vérnyomásmérés szabályai, rengetegen nem is tudnak róla
A friss kutatások is tettek arról, hogy változzanak a vérnyomásmérés szabályai. Néhány dologra figyelned kell, hogy helyes értéket kapj.
Titkos videó szivárgott ki Oroszországból, meghökkentő ami az utcákon történik
A látványtól sokan meghökkentek.
Betiltották ezeket a gyógyszereket Magyarországon 2025. november 1-től
Az Európai Unió 2025-től több kozmetikai összetevő használatát korlátozza vagy tiltja az emberi egészség védelme érdekében.
Kiderült, ki a tulajdonosa annak a luxus Mercedesnek, amit Lázár János használ
A minisztert szállító alapáron 38 millió forintos kisbusz átlagos havi üzemeltetési költség elérte a 600 ezer forintot.
Ez a durva szexuális rutin kezd beépülni az együttlétekbe
Az elmúlt években – vagy talán már évtizedekben – egyre több szinten változott a szexuális életünk. Sajnos nem mondhatjuk, hogy feltétlenül jó irányba.
Garázsvásárt tart a NAV: ezeket veheted meg tőlük november 8-tól
Jutányos áron szerezhetsz be mezőgazdasági eszközöket.
blogmorzsák
Pajzsmirigy és testsúly: mi van a mítoszok mögött?
Súlyváltozás esetén gyakran áll a háttérben pajzsmirigybetegség, de nem minden súlyproblémáért ez a felelős.
Felszentelték a Fiumei úti sírkert új, nemzeti emlékhelyét
Az emlékhely az országhatárokon túl nyugvó magyaroknak állít emléket.
Átvernek a hőszigeteléssel!
Két eset, hogyan vernek át a kereskedők a minőséggel.
- 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
