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
Lékai-Kiss Ramóna bevallotta, mi vezetne a válásukhoz
Már-már konfliktusforrássá fajult a házasságában.
Leó pápa: nem a párizsi egyezmény, hanem a politikai akarat vall kudarcot
XIV. Leó pápa hétfőn videóüzenetben szólította fel az ENSZ klímakonferenciáján részt vevő országokat, hogy „kézzelfogható...
MNB: kulcsfontosságú a devizapiac stabilitása
A Monetáris Tanács mai kamatdöntő ülésén sem változtatott az irányadó kamatokon. A jegybanki alapkamat most már tizennégy hónapja...
Már nem félnek annyira a háborútól a magyarok, mint két éve, de egyre kevesebben támogatnák Ukrajnát
Nem hull már olyan termékeny talajra a háborús riogatás, mint az előző választás előtt, de a kormányzati üzeneteknek látszik a hatása...
Csupán 3 pohár ebből a teából és kitisztul a vastagbél, lemennek a kilók
Egészséges teakeverék, ami segíti a fogyást – Így készítsd el otthon!
Ők hárman a legbunkóbb csillagjegyek: mindig óvakodj tőlük a munkában és a szerelemben
Mely csillagjegyek hajlamosak megbántani másokat?
24 milliárd forintnyi EU-s támogatásból csinál gyors netet a 4iG
24 járásban fejleszt a cég a következő 3 évben a vissza nem térítendő uniós támogatásból.
Megszólalt a BRFK: nem a rendőrség hajszolta halálba a szombati baleset áldozatait – a tragédia elkerülhető lett volna
A rendőrségi intézkedés elől menekülő járművezető felelőtlen döntéseinek következménye volt az a baleset, amelynek nyomán két...
Három órával a hazaküldése után meghalt egy gyermekápoló – eljárás indult
Megrázó részletek kerültek napvilágra Paula Ivers, egy 47 éves gyermekápoló haláláról, aki 2024 márciusában a nagy‑manchesteri...
Hova tűnt a magyarok szabadidejének negyede?
Sok időt töltünk olyan dolgokkal, amelyek 15-20 éve jobbára még nem is léteztek, és ezzel nehezen birkózik meg a statisztika.
Fáj, mégis szeretjük – miért fogyasztunk csípős ételeket?
Miért szeretjük a csípős ételeket, ha fáj? A kapszaicin és az agyunk trükkjei meglepő válaszokat adnak.
Megakadt a férfi ásója kertásás közben, amit talált, attól örökre megváltozott az élete
Egészen elképesztő történet lett a hétköznapinak induló kertfelújításból.
Sport
„Rossit ki fogják rúgni” – Miriuta László nem tud magához térni a magyar–ír óta
A korábbi 9-szeres magyar válogatott Miriuta László szerint nemzeti katasztrófa, hogy Marco Rossi együttese nem tudott bejutni a világbajnoki pótselejtezőbe.
„Etikátlan, méltatlan” – Marco Rossi korábbi segítője kemény szavakkal reagált Csernus Imre kijelentéseire
Megkapta a magáét a híres pszichiáter.
Gusztustalan üzenet, hamis fotó, alaptalan vádak: a magyarok sértegetésével keverik az ünneplést az írek
Írország 2002 után újra kijuthat a labdarúgó-világbajnokságra – ehhez az kell, hogy sikerrel vegye a márciusi pótselejtezőket. A rájátszás eléréséhez a vb-selejtezősorozat utolsó játéknapján Heimir Hallgrí
A magyar válogatott kapusára felfigyelt a Bayern München
A német rekordbajnok játékosmegfigyelői rendszere jelzett.
Dibusz és Orbán lemondhatja a válogatottságot válaszul a vb-selejtezős kudarcra?
Marco Rossi több alapembere is komoly válaszút elé érkezett az írek elleni drámai vereség után.
Gulácsi Péter elárulta, Dibusz Dénes hibázott-e a sorsdöntő pillanatban Írország ellen
A válogatott korábbi kapusa úgy látja, reális elvárás volt a világbajnoki pótselejtezős hely megszerzése.
Szoboszlai Dominik az írek elleni vb-selejtezőről: Két nap telt el, de még mindig nehéz elfogadnom, ami történt
Két nap telt el azóta, hogy a magyar labdarúgó-válogatott az utolsó pillanatban kapott góllal 3–2-es vereséget szenvedett Írországtól, így harmadik lett a csoportjában, s ezzel el is dőlt, hogy lemarad a jövő év
Megvan, mikor dönthet az MLSZ Marco Rossi sorsáról
Az MLSZ november 25-i ülésén szó lesz a szövetségi kapitány, Marco Rossi jövőjéről is.
Így még fájóbb: Európában csak egy válogatott kapott akkora pofont, mint mi
Magyarország mellett Szerbia kapott mélyütést a világranglista alapján az őszi vb-selejtezőkön.
Hivatalos: viselkedése miatt kellett távoznia az NB I-es légiósnak
A labdarúgó Fizz Ligában szereplő Kazincbarcika a hivatalos oldalain tudatta, hogy Blessing Eleke már nem az együttes játékosa.
Itt az újabb futballdráma. A 93. perc után két gólt szerző Skócia is készülhet a világbajnokságra
A végén megmenekülő Ausztria, valamint Svájc, Spanyolország és Belgium is készülhet a viadalra.
Egy eurós croissant-nal űz gúnyt a magyarokból és Szoboszlaiból az ír Lidl
Magyarországról nézve igencsak sértő az írek viccnek szánt reklámja.
Bulvár
Jön az új adó az autókra.
Bár a környezetvédőket a bolygó megmentésének magasztos eszméi vezérlik, úgy tűnik, az elektromos autók tulajdonosainak privilégiuma lecsengőben van. Nevezetesen, hogy a tervek szerint már nem csak az állami öszt
Hatalmasat fordult az amerikai külpolitika az ukrán háború kérdésében
Alig fél évvel ezelőtt februárban történt, hogy Zelenszkij ukrán elnököt és kíséretét gyakorlatilag kidobták a Fehér Házból. Ma pedig már arról tárgyalnak a felek, hogy milyen fegyvereket tudna szállítani az
Máris eldőlt Marco Rossi sorsa a válogatott kispadján, gyanús dolgot szúrtak ki
Nagyon sokan elfelejtkeznek két fontos tényről, ha a szövetségi kapitány kirúgásáról pletykálnak.
Olyan finom szaloncukor, mint a Szamos, de feleannyiba kerül – mutatjuk, hol szerezheted be
Szamos minőség Tesco áron.
A nő rendelt magának egy pohár bort az étteremben: majdnem lefordult a székéről, amikor meglátta, milyen üzenetet hagyott neki a pincér a számlán
A nő nem vágyott semmi egyébre, pusztán arra, hogy elfogyaszthasson egy pohár bort egy kellemes, elegáns étteremben. Végül azonban csalatkoznia kellett.
Betilthatják ezt az élelmiszert Magyarországon: kedden tárgyal róla a parlament
Kedden tárgyal az Országgyűlés a témáról.
Erdogan is megszólalt, miután az édesapa sem élte túl az isztambuli tragédiát
Öt napig küzdöttek érte, de meghalt az édesapa is a törökországi szállodai mérgezésben, amelyben felesége és két gyermeke is életét vesztette. Recep Tayyip Erdogan elnök kijelentette, hogy "a legcsekélyebb hanyag
Térképen nézheti meg, kiket indítana a Tisza Párt az ön választókerületében
Minden helyen megnézheti, ki lesz az a három ember, aki részt vesz a Tisza előválasztásán. Azt is feltüntettük, mekkora kihívással néznek szembe az új indulók: kik lehetnek a kormánypárti ellenfeleik és mik voltak
Beindult a mindenki által rettegett járvány: megvan az első fertőzött
Az új vírus neve H5N5.
Fapadoson szorongó milliárdos honvédelmi minisztert fotóztak
Szalay-Bobrovniczky Kristóf a Ryanair járatával jött haza Londonból.
Kivételes eljárásban, óriási többséggel fogadta el a parlament az Orbán-csomagot
Döntöttek a képviselők.
Zárug Péter Farkas: A Tisza Pártnak most van legalább ezer embere, akiket bármilyen posztra beépíthet
Politológusokat kérdeztünk a Tisza Párt frissen nyilvánosságra hozott jelöltlistájáról.
- 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
