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
Egymást érik a balesetek, van, ahol már hét kilométeres a torlódás
A dabasi hivatásos tűzoltók végzik a műszaki mentést, a sztráda érintett szakaszán irányítás mellett halad a forgalom. - A sérült...
Össze-vissza forog a szél – hűvös napok jönnek
A hétvégén változó irányú szél kíséri a frissebb napokat: pénteken többnyire napos, szombaton a keleti tájakon gyenge esőre,...
MNB-botrány: tippelj, hogyan pótolná ki a kecskeméti egyetem elvesztett milliárdjait.
A magyar állam 2020-ban 44,5 milliárd forintot adott a Neumann János Egyetemért Alapítványnak egy új kecskeméti campus felépítésére....
Berobbant a Netflixre az idei év legvártabb filmjének előzetese, elájultak a nézők
Villámcsapásként hatott az idei év legvártabb előzetese, azonnal lázba hozta a rajongókat.
Juhász Péter: „Van egy rossz hírem Zsolti bácsinak” – Hamarosan kiderülhet a teljes neve
Juhász Péter péntek délelőtt tanúkénti meghallgatásra meg az ügyészségre a Szőlő utcai javítóintézet volt igazgatója elleni...
Lemondási díjat vezettek be a magyarok körében népszerű szolgáltatónál: ennyit kell fizetni
Erről mindenképp tudnod kell, ha igénybe veszed a szolgáltatást.
Alig több mint 4 millió tonna lehet az idei kukoricatermés – válaszút előtt állunk
Az aszályos nyár miatt idén hektáronként 5,6 tonna terméshozam mellett várhatóan 4-4,2 millió tonna lesz a hazai kukoricatermés.
Hogyan ismerjük fel a csalókat az online piactereken?
Nem kell lemondanunk a jó vételekről, de tudnunk kell, hol húzzuk meg a határt!
Ő volt az első ember, aki tévében szerepelt
A világ első tévészereplője megelőzött minden sztárt és politikust.
Rémisztő, különös tünetekkel támad az új Covid – erről ismerheted föl
Egyre több Covid-fertőzött tapasztal magán furcsa tüneteket.
Lecsapott a NAV - Több százmilliós Szép-kártyás csalás buktattak le
A Szép-kártyás elfogadóhelyek mögé bújva folytatott illegális pénzváltást az a csoport, amelyet a Nemzeti Adó- és Vámhivatal (NAV)...
Megállapodott az amerikai céggel a 4iG, amely a világ első kereskedelmi célú űrállomását építi
A 4iG űr-és védelmi leányvállalata, a 4iG Űr és Védelmi Zrt. és a houstoni székhelyű Axiom nem kötelező érvényű...
Sport
Érik a vb-botrány: az Egyesült Államok nem adott vízumot a kijutó nemzet több tagjának
A decemberi 5-i sorsoláson jelen állás szerint a szövetség elnöke és a kapitány sem vehetne részt.
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.
Modric csapattársa sokkot kapott: Nem tudom, hogyan csinálja, 40 éves…
Adrien Rabiot, a francia középpályás dicsérő szavakkal illette Luka Modricot, miután a Milan 2–1-re legyőzte a Napolit a San Siróban rendezett rangadón.
Bejelentették: Győrben folytatja az Inter korábbi védője
Hivatalos Facebook oldalán jelentette az ETO FC Győr, hogy a belga középhátvéd, Senna Miangue játékjogát is megszerezte.
A Roma edzője a három kihagyott büntetőről: „Ilyet még nem láttam”
Gian Piero Gasperini, az AS Roma vezetőedzője értékelte a látottakat, miután csapata vereséget szenvedett a labdarúgó Európa-liga alapszakaszának második fordulójában.
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.
Hosszú időre kidőlt a Liverpool alapembere, ami váratlan magyar esélyt hozhat el
Minden bizonnyal csak a novemberi válogatott szünet után térhet vissza megsérült futballista.
Varga kihagyott büntetője is belefért, bravúrgyőzelmet aratott az FTC Belgiumban
Két forduló után négy ponttal áll a magyar rekordbajnok az Európa-ligában.
Lesújtó hírt kapott az éllovas Paks a Fradi elleni NB I-es rangadó előtt
A hétfői születésnapján még csapatával együtt edzett, majd megérkezett a lesújtó diagnózis.
Kubatov Gábor a Fradi El-győzelme után: Genk zöld-fehér.
A Plzen elleni döntetlen után győzelemmel folytatta az Európa-liga 2025-2026-os idényét a Ferencváros, amely a belga Genk otthonában aratott 1–0-s győzelmet.
A Barcelona 81 éves rekordot döntött meg a Paris Saint-Germain elleni vereség ellenére
Annak ellenére, hogy kikapott a Paris Saint-Germaintől, a Barcelona megdöntött egy hihetetlen, 81 éve fennálló rekordot.
Wayne Rooney kifogásolta Slot kíserleteit Szoboszlaival
Wayne Rooney keményen bírálta Arne Slotot a Liverpool két egymást követő veresége után, melyeket a Crystal Palace és a Galatasaray ellen szenvedtek el.
Bulvár
Megborult az élő adás, Magyar Péter és a Hír TV-s riporter között elképesztő dolog történt
Ismét érdekes jelenetek játszódtak le a Tisza Párt rendezvényén.
Juhász Péter forrása elmondta „Zsolt bácsi” teljes nevét, de a volt politikusból „kínzások árán is nehéz lesz kiszedni”, mi hangzott el
Bizonyíték nélkül nem mond vezetéknevet.
Vészhelyzet a kutakon: Fogyóban az üzemanyag, korlátozzák a tankolást
Egyes helyeken maximum 20 liter tankolható egyszerre.
Elkábítottak, majd szexre kényszerítettek egy 17 éves lányt, fémrúddal várták az elkövetőket a tini rokonai
Tíz év börtönt kértek a főbűnösre.
Megtörtént a baj. Tóth Vera szalagkorlátnak csapódott az autópályán, olyan rosszul volt
Így van most az énekesnő.
Orbitális drágulás jön egy friss rendelet miatt: akár 80 százalékos is lehet az áremelkedés
A reklámhordozó papírok EPR-díja 114 százalékkal, a nyomdai papírok ára pedig 50-80 százalékkal emelkedik meg.
Rendkívüli, amit elloptak a románok Magyarországról, tömegével vitték ki az országból
Szinte hihetetlen, de több ezer értékes tárgyat vittek ki Magyarországról, ráadásul nem is titokban: tömegével szerelték le és pakolták össze.
Házkutatás közben szólalt meg Juhász Péter: Éppen itt vannak nálam a nyomozók, mindenféle adathordozót foglalnak le
A volt politikus nem értette mi köze van a Szőlő utcai ügyhöz.
Váratlan kérdést kapott Orbán Viktor a lengyel újságíróktól, Donald Tusk figyelmeztette a provokációra
A miniszterelnök és lengyel kollégája egymás mellett állva válaszoltak a sajtónak Dániában.
Dán miniszterelnök: Nem engedem, hogy Orbán Viktor egyedül dönthessen egész Európa jövőjéről
Zelenszkij szerint a magyar kormányfő a választási kampány miatt blokkolja Ukrajna csatlakozását.
Csak energiát akartak termelni, erre kimozdították a Föld tengelyét – most már hivatalos
A tudósok szerint olyasmi történt, amit korábban lehetetlennek tartottak.
„Mindent a feleségem csinált és természetesnek vettem” – Férfiak amikor rádöbbentek, hogy pocsék partnerek voltak
Előfordul, hogy valaki utólag világosodik meg, hogy tehetett volna többet is a kapcsolatért.
- 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
