RSS
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
Elhunyt Magyarország legkülönlegesebb és talán legokosabb riportere
Kilencvenéves korában elhunyt Kopeczky Lajos sportújságíró, televíziós riporter – tájékoztatott a Magyar Sportújságírók...
Ha ezt a vígjátékot még nem láttad, még ma este nézd meg
Hihetetlen, hogy 15 év telt el a film megjelenése óta, ami az egyik legjobb vígjáték, ráadásul két világsztárral a főszerepben.
3 napos időjárás-előrejelzés: Nincs kegyelem? Frontális felhőzet érkezik...
Egyre hidegebbek lesznek a reggelek.
12 vármegyénket rohanja le a front, furcsa dolgot csinál a Kárpát-medencével a hurrikán maradványa - Időjárás-előrejelzés
A szombat még egészen békés lehet, vasárnap aztán jön az égi áldás.
Még egy sztrádán lesz korlátozás a hétvégén
Az M1-es, M3-as és M7-es autópályákon zajló munkák mellett most az M0-son is terelésre kell számítani.
Időjárás: száraz idő várható, de kelleni fog kabát
Szia, ebben a részletes előrejelzésben összefoglalom, milyen időjárás várható Magyarországon ma, 2025. október 4-én, a hőmérsékleti,...
„Bezárni könnyű, felelősséget vállalni nehéz” – óvodákat számolna fel Óbuda baloldali vezetése
Kiss László nyolc óvodát készül bezárni.
A Vajda-Papír cégcsoport sikeres első fél évet zárt 2025-ben
A Vajda-Papír cégcsoport sikeres első fél évet zárt 2025-ben: az értékesítés nettó árbevétele 11,8 százalékkal, az adózás előtti...
Egy újpesti fajankó saját apját verte meg az utcán
A Fővárosi Főügyészség életveszélyt okozó testi sértés bűntettének kísérlete miatt emelt vádat egy 30 éves újpesti férfival...
Súlyos betegségben szenved a magyar kisfiú, de egy titokzatos jótevő tíz millió fölött fizetett a gyógyszerekért
Hatalmas segítséget kapott a család
Rettenetes: Élő felvétel közben zuhant a halálába a szeretett sziklamászó
Rajongói gyászolják a fiatal férfit.
Hiába a 32 év körkülönbség, újabb sztárpárról pletykálnak a kebelcsoda rajongói
32 évvel fiatalabb lánnyal hozták hírbe Shaquille O'Nealt.
Sport
Megbocsáthatatlan, ami a Fradi meccsén történt, katasztrófáról írnak a belgák
A magyarokat makacsnak tartó Genk edzője rendkívül bosszús volt, egy súlyos sérülés miatt is aggódhat.
A Genk edzője Varga Barnabást méltatta: Hibáztunk, hiszen hagytuk őt fejelni
Thorsten Fink csapata, a Genk 1–0-s vereséget szenvedett a Ferencvárostól az Európa-ligában. A német szakember a mérkőzés után megosztotta gondolatait a sajtó képviselőinek.
„A Genk beleesett a Ferencváros csapdájába” – belga lapszemle
Gyenge védekezésről, s meglepő vereségről írtak a belga lapok, miután a Genk 1–0-ra kikapott a Ferencvárostól az Európa-ligában.
Új hírek érkeztek a magyar hegymászók-ról, Nagy Mártont kórházban vizsgálják
Klein Dávid a közösségi médiában üzent.
Elhunyt a magyar sportújságíró és televíziós riporter, Kopeczky Lajos
Kilencven esztendősen elhunyt Kopeczky Lajos sportújságíró, televíziós riporter - tájékoztatta a Magyar Sportújságírók Szövetsége (Msúsz) az MTI-t.
Kerkezt is beleértve kidobott pénznek tűnik a Liverpool 450 milliós transzfercunamija
Persze még korai a szezon, de többen is csalódást okoznak.
Elhunyt Kopeczky Lajos
A legendás sportriporter kilencven évet élt.
„Sohasem láttam még ilyet” – felülmúlták Vécseit, az egész világ a Román nevet + videó
Az olasz csapat Európa-liga-mérkőzésének hajrájában elképesztő jelenetek játszódtak le.
Bejelentette visszavonulását az olimpikon magyar sportoló
Szilágyi Réka kényszerűségből hozta meg a döntést.
Percekkel becserélése után egyenlítő gólt szerzett a magyar válogatott csatár
A német másodosztályú labdarúgó-bajnokságban (Bundesliga 2) szereplő Eintracht Braunschweig magyar válogatott csatára, Szabó Levente csereként beállva szerzett egyenlítő gólt a Paderborn ellen elszenvedett 2–1-es
Teljesen új arcát mutatta meg Szoboszlai Dominik
„Itt egy olyan énjét láthatjuk, amely a nemzetközi színtéren is sikeresen érvényesül”.
A magyar szurkolók reagáltak a szigorításokra és üzentek az MLSZ-nek
Nagy múltú magyar klubok szurkolói a Magyar Labdarúgó Szövetség új szabályait bírálták. A Carpathian Brigade péntek esti közleményében kritikus pontokba foglalták az ellenérzést kiváltó változtatásokat, szú
Bulvár
Ebben a pillanatban jött a hír. Lemond a király, Vilmos ülhet a trónra
Lemond a király, fia ül a trónra.
Szakértő leplezte le Orbán Viktor példátlan húzását, nem akármi folyik a háttérben
Ennek köszönheti a Fidesz a sikerét, Magyar Péternek esélye sincs?
Juhász Péter: Van egy rossz hírem „Zsolti bácsinak”, hamarosan kiderülhet a teljes neve
A volt politikus pénteken megy tanúkihallgatásra az Ügyészségre.
Juhász Péter a kihallgatása után: Ma már meggyőződésem, hogy Orbán Viktor és körei tényleg védik ezeket a bűnelkövetőket
Öt és fél órás tanúkihallgatás után adott interjút lapunknak Juhász Péter, akinél tegnap házkutatást tartott az ügyészség a „Zsolti bácsis” hangfelvétel miatt. Az egykori politikus a mai nap után másképp
Angela Merkel: Orbán miniszterelnök úrnál furcsa játék zajlott
Eddig nem hallott történeteket mesélt el a volt kancellár Budapesten.
Novák Katalin fia állíthatja helyre anyja becsületét, üzent Orbán Vikornak?
Novák Katalint és családját nagyon megviselte a kegyelmi ügy, most fia törte meg a csendet.
Szokatlan történet terjed Mészáros Lőrincről, Felcsúton különös eset történt
Egy ismert magyar tévés mesélte el a megdöbbentő történetet, ami Felcsúton történt vele, miután egy fekete autó kezdte el követni.
Bochkor Gábor és párja közös fotón: ez a kép kering róluk a neten
Bochkor Gábor féltve óvja párját a nyilvánosságtól, közös fotójuk azonban kikerült a Redditre.
Vészjósló adatok jöttek minden 55 évnél idősebbnek, ez már elkerülhetetlen
Az állami nyugdíj kérdése egyre nagyobb figyelmet kap, különösen az 55 év feletti generáció körében. A demográfiai változások, az infláció és a megtakarítási hajlandóság hiánya mind azt jelzik, hogy az álla
Kórházban élő kisfiú: megjelent a miniszteri biztos a családnál, aki örökbe fogadná a gyermeket
Fordulat jött, miután 200 ezren aláírtak egy petíciót.
Ebben a percben jött a gyászhír: elragadta a gyilkos kór a magyarok kedvenc filmjének színészét
Nincsenek szavak.
Megbocsáthatatlan, ami a Fradi meccsén történt, katasztrófáról írnak a belgák
A magyarokat makacsnak tartó Genk edzője rendkívül bosszús volt, egy súlyos sérülés miatt is aggódhat.
- Csökkent a gázolaj ára
- Wizz Air-járat indult Eszékről - előnyben a Dél-Dunántúl
- Leszakadt egy vasúti felsővezeték Érdnél, jelentős késésekre kell számítani
- NAV: sok változást hoz a jövedéki szabályozásban az új törvény
- Így közlekednek a távolsági buszok a hosszú hétvége alatt
- 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
- Elmarad a szombati Balaton-átúszás
- Szombattól sűrűbben járnak a balatoni hajók
- Nyolc új viharjelző állomást létesítenek a Balatonnál
