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:
hírek innen, onnan
Ez a két világklasszis középpályás oldhatja meg a Real Madrid gondjait
Egyikük januárban érkezhet.
Megrázó tragédia: élő adásban zuhant rá egy hatalmas feszület a misét tartó papra
Felfoghatatlan tragédia történt egy ecuadori templomban, ahol egy katolikus pap éppen misét celebrált, amikor a mögötte lévő falról egy...
Így változik a kórházban hagyott csecsemők sorsa a módosított gyermekvédelmi törvény szerint
Évente több száz csecsemőt hagynak ott a szüleik a kórházakban, és ezek a kisbabák egészségesek, az életük első száz napját mégis...
Régóta várt fejlesztést jelentett be Vitézy: felújítják a tiszafüredi közlekedési csomópontot
Közbeszerzési eljárás indult a tiszafüredi vasútállomáshoz és a szomszédos autóbusz-állomáshoz vezető belterületi útszakasz...
Sokkterápia és IMF-hitel: csúnya világ vár Trump kolumbiai pajtására
Bekötött szemmel püföltek egy Abelardo de la Espriella arcával feldíszített bábut Bogotában, a tömeg pedig azt skandálta, hogy az elnök...
Magyar Péter szerint Orbán Viktor fegyveres lázadásról beszélt Lakitelken
A miniszterelnök úgy véli, ez az egyik legsúlyosabb állam elleni bűncselekmény.
Milliók láthatták, élő adásban halt meg egy pap, miután rázuhant egy hatalmas kereszt
Tragikusan végződött szombaton egy élőben közvetített szentmise Ecuadorban, ahol egy katolikus pap veszítette életét. A misét az atya...
Videó: az eddigi legnagyobb dróntámadás érte Szentpétervárat
A város egyik hídját is találat érte.
A Terminátor 2 híres mondata 35 év után is a sci-fi műfaj csúcsa
Harmincöt évvel a premier után is a Terminátor 2 legidézettebb mondata határozza meg a sci-fi akcióműfajt.
Mesebeli outfit: Taylor Swift modern Hamupipőkeként tündökölt a vörös szőnyegen
Taylor Swift halványkék estélyije csak úgy vonzotta a tekinteteket.
Lengyelek kitálaltak: bizonyítékaik vannak Orbán ellen az orosz kapcsolataikról — lehallgatott felvételek és pénzmozgások leplezik le Szijjártóék valódi szerepét az orosz tárgyalások...
Átutalásokról és hanganyagokról beszélt a lengyel diplomácia vezetője Radosław Sikorski lengyel külügyminiszter a Wyborcza lapnak...
Sosem tudta kiheverni a háborút: ezért volt valójában olyan vékony Audrey Hepburn
Az elegancia, a báj és a szépség megtestesítője, a huszadik század egyik legnagyobb divat- és filmikonja volt. Olyan klasszikusokban...
Sport
32 percig sem tartott Szoboszlai Dominik váratlan visszatérése
A magyar labdarúgó-válogatott csapatkapitányát hamar le kellett cserélni a Brentford elleni bajnokin.
Videón, ahogy lefejelik a kakaskodó Lamine Yamalt a Betis–Barcelona meccsen
A katalánok kiütötték az ellenfelüket, de ezen kívül is volt izgalom.
Aggodalom Újpesten: mentősök siettek a pályára, hordágyon vitték le a magyar játékost
A hazaiakon az emberelőny sem segített az éllovas ellen.
Íme a Premier League 11 legjobban fizetett játékosa, Szoboszlai az élmezőnyben
A Premier League-ben régóta nemcsak a tempó, hanem a fizetések is külön ligában mozognak. A Capology becsült adatai alapján összegyűjtöttük a 11 legjobban kereső focistát.
Újabb Fradi-legendák sorakoztak fel Kubatov Gábor mellett - itt a teljes névsor, nem hiszed el kik szerepelnek a listán
Szerintük a Fradi jövője a tét.
Hansi Flick szavai után távoznia kell az FC Barcelona csillagának
A játékos karrierjét tartja szem előtt a vezetőedző.
Szoboszlai Dominik visszatért a Liverpoolba, de nagyjából félóra után le kellett cserélni
A combhajlitó-sérüléssel bajlódó Szoboszlai félóra játék után elhagyta a pályát.
Nem is tudta Lamine Yamal, mekkora veszélyben volt, de rutinos edzője megmentette
Levegőben lógott a rettenetes piros lap.
Mourinho arról beszélt, hogy ha ő lenne Vinícius Júnior, akkor már rég lelépett volna a Real Madridtól
Érdekesen indította a gondolatmenetet Mourinho, de aztán megmagyarázta, miért mondta ezt.
Szoboszlai Dominik megsérült a Liverpoolban, válogatott társára pedig hosszú kihagyás vár
A Liverpool szerint sérülten tért vissza Szoboszlai Dominik a válogatott mérkőzések után, és a Brentford elleni bajnokin már a 32. percben le kellett cserélni.
Az Újpest edzője dühöngött, akár drasztikus változtatások is következhetnek
Semmit nem ért a soha nem látott kezdés Szélesi Zoltánnal.
Dráma Brentfordban: pyrrusi győzelem, Szoboszlai Dominik sérülése beárnyékolja a vendégsikert
Irreális osztályzatok, különösen az egyik szurkolói honlapé.
Bulvár
„Odamentem az asztalukhoz, kézen fogtam és elsétáltam vele” – Nők, akik idegen nők segítségére siettek, amikor szükség volt rá
Néha egyetlen pillanat is elég ahhoz, hogy eldöntsük: nem nézünk félre. Három olvasónk mesélte el, hogyan segítettek egy teljesen idegen nőnek – néha egyetlen mondattal, máskor ennél jóval többel.
Új nagyhatalom lép be a közel-keleti háborúba, az olaj 110 dollárra drágult
Abdel-Fattáh esz-Szíszi egyiptomi elnök kijelentette, hogy készek minden szükséges védelmi lépést megtenni Szaúd-Arábia védelmében, ha a királyság ezt kéri. Az egyiptomi parlament vasárnapra rendkívüli ülést h
Elképesztő számmal döbbentette le az uniós vezetőket Zelenszkij: ennyi ukrán kényszerülhet Európába, ha Oroszország győz
Akár 20 millió ukrán is Európába kényszerülhet, ha Oroszország megnyeri a háborút – figyelmeztetett Volodimir Zelenszkij az uniós vezetők tegnapi brüsszeli csúcstalálkozóján. A háború kitörése óta hatmilli
A legfrissebb beszámolók szerint Pest megyében, a Ceglédi járásban egy vadászgép roncsaira bukkantak
Második világháborús Jak–1B-as szovjet vadászgép roncsai kerültek elő 520 centiméter mélyről Törtelnél a közelmúltban, a leleteket később kiállításon mutatják be.
Drasztikus fordulatot vesz az időjárás vasárnap: az eső miatt már nem kell aggódnunk, de ez sok gondot fog okozni
Kellemetlen meglepetést tartogat az időjárás.
Rendkívüli bejelentés Németországból – áttörték a lipcsei repülőtér kerítését, lezárták az egyik kifutópályát
Áttörték a kerítést a lipcsei repülőtéren, a német rendőrség lezárta az északi kifutópályát és vizsgálatot indított.
Kevesen eszik, pedig nagyszüleink kedvelt gyümölcse az emésztés legjobb barátja
Az eperfa terméséből, illetve leveleiből kivonható egyes anyagok a bélbaktériumokra igen kedvező hatást gyakorolnak, ami miatt azok olyan anyagok termelésébe fognak, amik az emésztésnek és az anyagcserének is nagyon
Dühöngve dörömbölt a szomszéd ajtaján a hajnali zaj miatt, de amit odabent talált, arra senki sem készíthette fel
Sándor fáradtan dörzsölte a halántékát. A panelház vékony falain keresztül már zsinórban harmadik éjjel szűrődött át ugyanaz a fájdalmasan akadozó zongoradallam. Kling... klonk... kling... majd egy dühös, diss
Történelmi vereséget szenvedett Orbán Viktor politikai szövetségese
Az ellenzéki pártok és helyi koalíciók nyerték a csehországi részleges szenátusi választásokat. Andrej Babiš miniszterelnök kormánypártja, az ANO története során először egyetlen mandátumot sem tudott szerezni
Káosz és pusztítás: leégett a városháza, összeomlott az óratorony – Macron kemény megtorlást ígér
Mintegy 550 ezer tüntető vonult utcára Franciaországban a megélhetési válság miatt. Limoges-ban leomlott a 143 éves városháza óratornya, miután a tüntetők felgyújtották az épületet. Emmanuel Macron sz ...
Panyi Szabolcs: Valaki Budapestről segítette az orosz katonai hírszerzés halálos merényletét, megnevezem, kicsoda
Az oknyomozó újságíró a közösségi oldalán számolt be arról, hogy a 2014-es csehországi lőszerraktár-robbantások ügyében újabb részleteket hoz nyilvánosságra. Állítása szerint az orosz katonai hírszerzés a
Napra pontosan kiszámolták, mikor omlik össze az emberiség: 2026. november 13-án jöhet a világvége egy 66 éves tanulmány szerint, de a valóság felülírta a modellt
Már csak néhány hetünk lehet hátra egy 66 éves tanulmány jóslata szerint.
- 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
- Borzasztó lesz utazni vonattal a Budapest-Pécs vonalon
- 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
- Ismét lesz ebrazzia Kaposváron
- Felsőfokú oktatási intézményben tanulók albérleti és kollégiumi támogatása
