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
Iskolakezdési támogatás: mit lépjenek a munkáltatók?
A korábbi, kedvezményes iskolakezdési támogatás önálló cafeteria elemként már nem létezik, ugyanakkor több más konstrukció...
Megszólalt a lezuhant Gripen pilótájának az orvosa
Így van most.
Megérintette őket Fortuna istennő: 3 csillagjegynek most minden sikerül
2026. augusztus 24-én három csillagjegyet Fortuna istennő megérinti, őket az univerzum áldása kíséri most. A Vénusz direkt mozgása...
Három gyújtogatást ismert be egy burgenlandi tűzoltó, aki mindegyik oltásában részt vett
Két esetben maga értesítette a segélyhívót a tűzgyújtás után. Azt mondta, szereti a bevetéseket és egy kis akcióra vágyott.
A D-vitamin hiány a sclerosis multiplex kockázati tényezője
Az eddigi kutatások alapján a D-vitamin megfelelő vérben mért szintje összefügg a sclerosis multiplex, illetve az SM miatt bekövetkező...
Újabb rejtélyes részletek Hayden Panettiere haláláról – Kétszer is hordágyon vitték el lakásából a színésznőt
Újabb megrázó és rejtélyes részletek láttak napvilágot a múlt héten elhunyt Hayden Panettiere, a Hősök és a Sikoly sztárjának...
Agyevő amőba támadta meg a kislányt, nem élte túl
Amerikában, a Louisiana állambeli Claiborne-tóban mártózott meg az a nyolc éves kislány, akit egy agyevő amőba fertőzött meg. Bár az...
Magyarok pénzét zárolja a Revolut: ezt teheted, ha nem férsz hozzá a számládhoz
Több magyar számlatulajdonost is érint a Revolut zárolása. Utánajártunk, milyen általános indokokkal kerülhet sor egy pénzintézetnél...
Bele lehet halni a boldogságba? Kis híján tragédiához vezetett egy esküvő
Nemcsak bánat, hanem öröm is kiválthat szívrohamszerű életveszélyes állapotot. Bár a boldog szív szindróma rendkívül ritka, az...
Új gyógyszer az elhízás ellen: nem csökkenti az étvágyat, mégis hatásos
Amerikai kutatók találtak egy olyan hatóanyagot, amely a szervezet energiafelhasználását serkentve csökkentheti a testsúlyt.
Borzalom a temetőben: csontok álltak ki a földből
Járókelők fedeztek fel a homokból kiálló csontokat egy łódźi temetőben. A rendőrség vizsgálja, emberi maradványokról van-e szó. A...
Azonosítatlan drón lépett be Románia légterébe
F-16-osokat és egy katonai helikoptert is a levegőbe emeltek, miután azonosítatlan drónt észleltek Románia keleti részén. A Azonosítatlan...
Sport
A bögyös bosnyák bestia előbb a Schumacher fiút, most a világ legjobb teniszezőjét terítette le
Mick Schumacher már a múlté, a csábító Laila most Jannik Sinnerre csapott le.
Liverpool FC: ezt a négy játékost hibáztatják a Newcastle United elleni döntetlenért
Kerkez Milos is köztük van.
Hiába a gól, Szoboszlai Dominik kegyetlen kritikával szembesült - "Túl laza, összetört..."
A Liverpool FC magyar szupersztárja az utolsó pillanatban mentette meg a csapata becsületét.
Szoboszlai Dominik volt a hős: 99. perces góljával menekült meg a Liverpool a bajnoki rajton
Gravenberch három találatból is kivette a részét – nem jó arányban...
Jogi lépéseket tett Kubatov Gábor Kele Jánossal szemben, aztán furcsa dolgok történtek
Egyik nagy kérdés, hogy igazolható-e 11 milliárdnyi adófizetői pénz.
Szoboszlai Dominik a Liverpool egyik legjobbja volt, az ilyen tizenegyeshez kötélidegek kellenek
Csak a legnagyobbak képesek így felvarrni a labdát a pipába.
Fejfájással ébredt, órákkal később már nem élt a 11 éves kisfiú
Nem tudtak rajta segíteni az orvosok.
Tévedésből átszúrták a magyar tinizseni tüdejét
Az orvosi műhiba miatt mentőt kellett hívni hozzá.
Nem Álvarez, nem Lautaro: ez a sztár oldhatja meg az FC Barcelona gondjait
Valakit mindenképpen venniük kell.
Gólzápor Elchében: szürreális kezdőcsapattal mészárolt a Barcelona
Megvan Hansi Flick új centere, végig a szeme előtt volt.
Az NB I-es edző élő adásban jelentette be kulcsjátékosa távozását
Pedig hétfőn még végigjátszotta csapata mérkőzését.
A Fradi El-ellenfele Szalah után újabb BL-győztest igazol
A szaúdi ligából érkezik a középpályás.
Bulvár
Rendkívüli kormánybejelentéssel indult a hétfő – a leváltott Orbán-kormány helyett ezt is megcsinálja a Tisza
Fontos mérföldkőhöz érkezett a Gubacsi híd ügye: Vitézy Dávid közlekedési és beruházási miniszter bejelentése szerint aláírta az új hídszerkezet és a hozzá kapcsolódó vágányhálózat megépítésére vonat
Durva támadás érte az utcán Tóth Elizabethet, Magyar Pétert okolják a történtekért
Tóth Elizabeth azt állítja, hogy két férfi felismerte Budapest belvárosában, majd egy piros folyadékkal leöntötték és trágár politikai sértéseket kiabáltak neki.
A bögyös bosnyák bestia előbb a Schumacher fiút, most a világ legjobb teniszezőjét terítette le
Mick Schumacher már a múlté, a csábító Laila most Jannik Sinnerre csapott le.
Figyelem, holnap hajnali 1 órától Magyarországon nem fogjuk tudni igénybe venni az OTP számos funkcióját
A bank tájékoztatása szerint fejlesztési munkálatok miatt mintegy másfél óráig nem lesz elérhető a kártyás fizetési rendszer.
158 millió forint a Rogán-minisztériumtól, több mint 5 milliárdos bevétel: honnan van a Twn.hu pénze?
A bulvárlapot kiadó Top News Hungary Kft. tulajdonosai Sarka Kata, és az exminiszter volt felesége, Rogán-Szendrei Cecília.
Szívszorító búcsú vár Archie-ra: nem mindenki költözhet Harryékkel
Harry herceg és Meghan hercegné hat év után visszaköltöznek Nagy-Britanniába, ám döntésük Archie és Lilibet számára komoly érzelmi veszteséggel járhat.
Megfejthették a Biblia egyik legnagyobb rejtélyét - A kutatók meg vannak győződve róla, hogy megtalálták Noé bárkáját
Különleges radaros vizsgálatokkal tártak fel rejtélyes anomáliákat a törökországi Ararát-hegy közelében. Vajon tényleg Noé bárkájának maradványait rejti a mély?
Menczer Tamás: Kövér László és Kőszegi Krisztián eseténél valaki bunkó volt. Nem Kövér László volt az
A fideszes politikus szerint a kézfogásnak megvannak az alapvető szabályai, és sosem késő megtanulni őket.
Forsthoffer Ágnes: Ki akartak küldeni az épületből, amikor Kövér bejött elbúcsúzni az állománytól
A kézfogás elmaradása kellemetlen emlékeket idézett benne Kövér Lászlóról.
Hivatalos, új kötelező orvosi vizsgálatot vezetnek be Magyarországon: őket érinti a bejelentés
Ezek voltak a 34. hét legfontosabb, legizgalmasabb, na meg legolvasottabb cikkei a Pénzcentrumon.
Liverpool FC: ezt a négy játékost hibáztatják a Newcastle United elleni döntetlenért
Kerkez Milos is köztük van.
Kik nem kapnak nyugdíjemelést?
Bár a jogszabályok alapján minden év elején jár az inflációkövető korrekció, léteznek olyan helyzetek, amikor valaki kimarad a rendes januári nyugdíjemelésből.
- 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
