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
A nyílt utcán támadták meg Borbély Alexandrát
Közösségi oldalán osztotta meg a történteket Nagy Ervin.
Jó évet zárt, és még jobbat vár a Mapei
A Mapei Kft. 2025-ben növelte forgalmát: a vállalat teljes árbevétele 15,9 százalékkal haladta meg az előző évit, míg a belföldi...
Állásinterjúra ment, a HR-es elképesztő dolgot vett észre a férfin
Nem semmi sztorik következnek!
12 évesen otthagyja az iskolát, hogy profi videojátékos legyen – a szülei támogatják benne
Egy mindössze 12 éves japán Fortnite‑streamer, Tarou kavarta fel az internetet azzal, hogy bejelentette, nem kíván középiskolába járni,...
„Nyugodtan jöhet a második baba, már nem kell kuporgatniuk” – Mandula Ádám élete váratlan fordulatot vett, így él most a botrányhős
A rapper élete úgy tűnik végre pozitív irányba fordult. Mandula Ádám novemberben még kilátástalannak látta helyzetét, mosogatásból...
Mads Mikkelsen sötét fantasy thrillere a semmiből támadt fel
Mads Mikkelsen legújabb filmje, A porszörny csendes mozis szereplés után végre megérkezett a digitális platformokra, és ezzel esélyt...
A fuvarozók javaslatcsomagot nyújtanak be az útdíjrendszer szabályozásának módosítására
Egységes javaslatcsomagot nyújtanak be az útdíjrendszer szabályozásának módosítására a fuvarozói szakmai szervezetek február 15-éig -...
Gulyás Gergely: változik a 13. havi nyugdíj és a 14. havi nyugdíj kifizetése
A kormány ülésén áttekintette a Bankszövetség jelzése nyomán a 13. és 14. havi nyugdíj kifizetésével összefüggő kérdéseket és a...
Kedvező a hó a növények számára
A hó nagyon kedvező, védi a növényeket a fagykártól, és olvadáskor a nedvesség lassan a talajba szivárog - írta a HungaroMet Zrt....
Igazi PC lehet a következő Xbox – egy új korszak következhet
A 2026-os CES kiállításon tett séta közben egyre világosabbá vált, hogy a nappali játék jövője radikálisan átalakul.
Bajba kerültek a nyugdíjasok a hitelfelvételkor Magyarországon
A nyugdíjasok egyre nehezebb helyzetbe kerülhetnek a hitelpiacon: a banki minimumjövedelmi elvárások folyamatos emelkedése különösen...
Közös filmben szerepel a Trónok harca két nagy sztárja
Majdnem 7 év telt el a Trónok harca fináléja óta, de a sorozat két legmeghatározóbb szereplője most ismét közös projektben tűnik fel.
Sport
Elfogyott a Barcelona-drukkerek türelme, Hegyi Iván leváltását sürgetik
Reagált a Sport TV a nyílt levélre.
Súlyos beteg Király Gábor és Dárdai Pál volt csapattársa, az életéért küzd a Hertha legendája
Továbbra is ő az Aalesund edzője.
Az új edző első meccsén a Real Madrid kiesett a Király-kupából
Nem indult jól az Arbeloa-korszak Madridban.
Szoboszlai Dominik felesége elhagyta Angliát, a kislányukat is magával vitte
Egzotikus helyről jelentkezett be.
Arbeloa szerint őt kell hibáztatni a Real Madrid vereségéért
Vezetőedzőként vereséggel debütált a Real Madrid kispadján, de nem fél a kudarctól Alvaro Arbeloa.
Lionel Messi 1,4 milliárd eurós ajánlatot kapott
Rijádban továbbra sem tettek le az argentin klasszis megszerzéséről.
Nem csalás, nem ámítás, Milák Kristófot látták úszni a Duna Arénában, és még köszönt is
Kétszeres olimpiai bajnokunk egyelőre 45 perceket „úszkál”, de még van három hónapja.
Alig érkezett meg új klubjához, súlyos büntetéssel nézhet szembe Varga Barnabás
Eldurrant az AEK Athén elnökének agya?
Varga Barnabás egykori klubtársa gyönyörű és röhejes góllal okozta a Real Madrid vesztét
Jefté Betancor 23 évesen abba akarta hagyni a futballt, 32 évesen megfricskázta a világ legértékesebb futballklubját.
69 éve nem látott Eb-érmet nyert az orosz születésű páros Magyarországnak
Nagy Marianne és Nagy László 1957-es sikere óta nem történt ilyen.
Hajnal Tamás elmondta, jelenleg mi a prioritás a Fradinál
Hajnal Tamás sportigazgató arról beszélt, hogy jelenleg mi a prioritás a Ferencvárosnál.
Miskolcról Iránba igazol a négyszeres magyar válogatott szélső
Már az utódja is megvan az NB I-es klubnál.
Bulvár
Rendkívüli rendelet, ingyenesen osztogatja ezt az állam: március 15-ig kérheted
A hideg időre hivatkozva lépett hatályba a kormányrendelet.
Újra megyék lesznek a vármegyékből, itt a rendkívüli terv, ekkor változhat meg minden azonnal?
Egyre több jel utal arra, hogy a politikai térkép átrendeződésével a magyar közigazgatás egyik legvitatottabb szimbolikus újítása is a múlté válhat.
László Csaba: Nem lepődnék meg, ha a kormány a választások előtt odaadná a teljes 14. havi nyugdíjat
A volt pénzügyminiszter, közgazdász, egyetemi tanár a január 14-ei élő műsorunk vendége volt. A 6. évfolyamában járó Klasszis Klub Live 90. adását most a Klasszis YouTube-csatornán megnézheti, vagy a Klasszis Pod
A tizedik emeletről ugrott ki egy férfi Csepelen, a zsebeiben több százezer forintot találtak
Idegenkezűség gyanúja nem merült fel.
Debreceni milliárdos Sulyok Tamásnak: „szégyellje magát!”
Felföldi József nyílt levélben üzent az államfőnek.
Új tervvel állt elő Orbán Viktor a választások előtt, már nem konzultál
Petíció elindítását jelentette be a kormányfő a „brüsszeli háborús terv” finanszírozása ellen a Facebook-oldalára feltöltött szerdai videójában.
Megindultak a katonák Grönlandra
Több európai ország – köztük Franciaország, Németország, Svédország és Norvégia – katonái indultak Grönlandra a Dániához tartozó sziget biztonságának megerősítése céljából csütörtökön induló, Arct
Ónos eső és extrém hideg jön: a hétvégén jön a java
Nem enyhül a szokatlanul zord idő.
Erre a kereskedők sem voltak felkészülve: Schmuck Andor váratlan húzással rukkolt elő a Kincsvadászok VIP forgatásán
Jövő szombaton vetíti majd a televízió a Kincsvadászok VIP azon részét, melyben a tavaly elhunyt politikus és közéleti személyiség, Schmuck Andor is feltűnt.
Összeállnak a kormánypárt ellen, új pártot hív életre két ellenzéki tömörülés
A kormányban a politikai döntéshozatal egyre hangsúlyosabban a jobboldalra hajlott, ezért a centrizmust erősítené a két formáció a pártalapítással.
Brüsszel aggódik, Orbán számol: épp a választások előtt nyílhat meg az uniós pénzcsap
A Magyarországnak folyósítandó védelmi pénzekről vitázik pár nap múlva az Európai Parlament. Az uniós képviselők egy része attól tart, hogy a választások előtt érkező pénzt Orbán Viktor felhasználhatja a ka
3 csillagjegy, akinek végre véget ér élete legnehezebb időszaka
Nem mindig egyik napról a másikra lesz könnyebb, néha csak arra ébredünk, hogy már nem szorít annyira. Most három csillagjegy számára pontosan ez történik: a legnehezebb időszak végére érnek, és végre új leveg
- 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
