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
Letartóztatása előtt zuglói vezetői pozíciót ajánlottak a kenőpénzbotrányban érintett egyik momentumosnak
Szkaliczki Tünde Zuglóban felelt volna a parkokért, zöldfelületekért, de a korrupciós ügy miatt rács mögé került.
Idegen csontvázat találtak a piramisokban, átírja az emberiség tudását az új felfedezés
Minden eddigi elképzelésünket felülírhatja egy újabb felfedezés, amelyet a piramisoknál találtak.
Pósfai Gábor leváltotta a Készenléti Rendőrség vezetőjét
A belügyminiszter a katasztrófavédelem, a büntetés-végrehajtás, a BRFK és az ORFK után újabb személycserét eszközölt.
Lemondott a brit védelmi miniszter
Lemondott csütörtökön John Healey brit védelmi miniszter.
Heves viharok okoztak károkat Szlovéniában
Heves viharok vonultak át Szlovénia északi és keleti részén szerda este, az erős szél, a felhőszakadás és a jégeső épületekben és a...
Donald Trump egy Irán elleni „nagyon kemény” csapással ünnepli a foci-vb kezdetét
A labdarúgó-világbajnokságon az iráni válogatott is szerepel. Mi történt? Az amerikai elnök arról posztolt a Truth Socialön, hogy...
Riasztást adtak ki a Pentagonban egy veszélyes anyaggal kapcsolatos incidens miatt
Levegőminőségi probléma miatt ideiglenes bent tartózkodási utasítást adtak ki a Pentagonban.
A szülés első jelei
A szülés ritkán indul meg váratlanul, valójában a vajúdás közeledtét, majd kezdetét számos módon előre jelzi a kismama szervezete....
Ráday Mihály-díjat kapott lapunk munkatársa, N. Kósa Judit
A Népszava publicisztikai rovatvezetője, újságíró és helytörténész munkásságával jelentős mértékben hozzájárul Budapest...
Egy lassan eltűnő világ fotói nyerték idén a Hemző Károly-díjat
A szakmai zsűri Mohos Zsófia Parasztgazdaság című projektjét ítélte a legjobbnak.
Nagy a baj Európa időjárásával, ez a nyár most már
Már tavasszal lecsap a nyár? Egyre korábban érkeznek az extrém hőhullámok Európában.
Váratlan bejelentések a Könyvhét nyitányán: az árkötöttségi törvénynek és a fóliázásnak vége
Tarr Zoltán kulturális miniszter váratlanul megjelent és beszédet is mondott a 97. Ünnepi Könyvhét megnyitóján, és nagy bejelentéseket...
Sport
Ma kezdődik a foci-vb – Itt van magyar idő szerint a teljes program
Június 11-én este 21 órától a társházigazda Mexikó és Dél-Afrika meccsével elkezdődik a 2026-os futball-világbajnokság. Mutatjuk a teljes magyar idő szerinti programot, az összes meccsel, a csoportokkal és a legfo
Megvan, miért zuhant le a kamera 20 méter magasból a Magyarország–Kazahsztán-meccsen
Egy méteren múlt, hogy nem ütötte agyon az operatőrt.
Megvette az FC Barcelona a vb-re készülő csatárt – hivatalos
Hosszú távon számítanak rá.
Óriási pénzügyi változás a magyar fociban: Az ETO-t, a Fradit és a Lokit is érinti
A tervek szerint megszűnik az MLSZ egyik kiemelt premizálása: a csakfoci.hu információi szerint az eddigi gyakorlattól eltérően már nem jár külön pénz a nemzetközi kupafőtábláért a magyar kluboknak.
Visszavásárolja a vb-re készülő csillagot a Liverpool FC
Nagyszerű szezont futott, jöhet a nagy visszatérés.
Az 5 legfontosabb infó, ha a foci-vb-t nézni fogod, de napi szinten nem követed a focit
Június 11-én elkezdődik a 2026-os futball-világbajnokság. A foci-vb-t rengetegen nézik, olyanok is, akik nem hardcore rajongók, de a nagy tornák alatt követik az eseményeket. Elsősorban nekik szól ez a cikk.
Rashford drága, inkább az Arsenal csillagát viszi a Bayern München
Szélsőt vennének a bajorok.
A sakkjátszma folytatódik, nem a Real Madridba fog igazolni Julian Álvarez
Az FC Barcelona továbbra is a legnagyobb esélyes arra, hogy szerződtesse az argentin világbajnokot.
Hiába nyert a válogatott Kazahsztán ellen, Marco Rossi távozását követelik, kőkemény kritikát kapott a csapat
A mutatott játék képe alapján hozták meg a kegyetlen ítéletet.
Ferencváros drámai büntetőpárbaj után bejutott a Bajnokok Ligája döntőjébe
A címvédő spanyol csapat kiejtése után görög együttes érkezik a fináléban.
A román edző megerősítette a magyar csapat érdeklődését: "Valóban tárgyalok egy klubbal, ahol már játszottam"
Eugen Neagoe, a Petrolul korábbi vezetőedzője ismét munkába állhat, és állítása szerint két országból is érdeklődnek iránta.
Váratlan visszatérő tűnt fel a Ferencváros edzésén
Engedélyt kapott, hogy a Fradinál készüljön.
Bulvár
Elkövette a legnagyobb hibát a Fidesz az ország szeme láttára, szakértő hívta rá fel a figyelmet
A parlamenti közvetítések után kezd kirajzolódni a Fidesz egy új stratégiája Magyar Pétert illetően.
„Elhalmozott ajándékokkal, utazásokra vitt, és fizette a kiadásaimat” – Miért maradtál az exeddel, amikor már nem szeretted?
Mindenkinek van olyan exe, akivel sokkal hamarabb kellett volna szakítania. Néha azonban különböző okok miatt tovább maradunk egy kapcsolatban, mint ameddig érdemes lenne.
Ma kezdődik a foci-vb – Itt van magyar idő szerint a teljes program
Június 11-én este 21 órától a társházigazda Mexikó és Dél-Afrika meccsével elkezdődik a 2026-os futball-világbajnokság. Mutatjuk a teljes magyar idő szerinti programot, az összes meccsel, a csoportokkal és a legfo
Elismerte a Tények, hogy hazudtak, amikor azt állították, hogy Magyar Péter apja „lopott, csalt és közokiratot hamisított”
A műsor szerdai adásában olvasta fel a helyreigazítást az a médiamunkás, aki a választás előtt még a Fideszre való szavazásra buzdított.
Dió nagyságú jég és szupercellák csaptak le: brutális vihar söpört végig az országon
Több szupercellából álló zivatarrendszer vonult át szerda éjszaka Magyarország felett, helyenként jégesőt, viharos szelet és felhőszakadást okozva.
Havas Henrik: Orbánt kellene megkér-dezni, miért tették tönkre szegény Csiszár Jenőt
A volt tévés a Csiszár Jenő szakdolgozata körül kirobbant botrányra reagált. Mint mondta, alapvetően kedveli egykori kollégáját, és nem érti, „miért kellett most kiteregetni a szennyest”.
Horror az út szélén: 4 hónapig keresték a terhes, hétgyermekes anyát, a megtalálása után megállt a nyomozók ereiben a vér
Sokkoló tragédia rázta meg a közvéleményt: a február óta eltűntként keresett 30 éves édesanyát meztelenül, brutálisan bántalmazva találták meg egy elhagyatott földút mentén.
Tovább él, aki ráveszi magát erre az esti szokásra: ne spórold el!
Kevesen csinálják, pedig iszonyú fontos.
Elkezdték tesztelni embereken az injekciót, amely visszafordíthatja a sejtek öregedését
Történelmi mérföldkövet ért el az öregedéskutatás: egy bostoni startup beadta az első dózist egy olyan génterápiából, amely a sejtek szintjén próbálja visszafordítani az öregedést.
Milliós tömeg lepte el a Tiszát, tátott szájjal nézik az emberi a Szolnokról érkezett videót
Három év készülés, néhány óra repülés, páratlan látvány.
Ez a kenyér olyan egészségtelen, mint a chips – Mégis sokan naponta eszik
Kényelmes, sokáig eláll, és pillanatok alatt készülhet belőle reggeli vagy vacsora – nem véletlen, hogy a toastkenyér sok magyar háztartás kedvence. Ennek a szokásnak azonban számos kellemetlen következménye lehet
Megvan, miért zuhant le a kamera 20 méter magasból a Magyarország–Kazahsztán-meccsen
Egy méteren múlt, hogy nem ütötte agyon az operatőrt.
blogmorzsák
Klímahelyzet a leggyorsabban melegedő kontinensen
Rekordhőhullámok a tengertől az Északi-sarkig, zsugorodó gleccserek és hótakaró.
Fesztiválszezon okosan
Így előzd meg a felfázást a nyári bulik alatt!
- Megépült Nógrád megye legnagyobb napelemparkja
- Leesett az első hó Nógrád megyében
- Digitális Közösségi Alkotóműhelyt adtak át a Borbély Lajos Szakközépiskolában
- Hiába tilos, mégis sokan fűtenek hulladékkal
- Egymilliárd forintos beruházásban bővült a Salgglas termékpalettája
- Idén is emlékmenettel tisztelegnek a doni hősök előtt
- Újabb 3 évre kapott bizalmat a "A Háztartások Foglalkoztatásáért Alapítvány"
- Egyre kevesebben élnek Nógrád megyében
- Új járművek és eszközök érkeznek a nógrádi mentőállomásokra
- Ónos eső miatt adtak ki riasztás Nógrád megyére
- "Kapcsolatot teremtünk" interaktív fórum
- Közérdekű közlemény
- Nógrád Megyei Kormányhivatal: aki csak teheti, interneten keresztül intézze hivatalos ügyeit
