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
Megcsaltam a férjem, ami után jobb anya lett belőlem
Nem tudom, mikor tűnt el belőlem az a nő, aki valaha voltam.
Betört, mosott, aludt, akár az Aranyhaj és a három medve meséjében – elfogták a hajléktalan betörőt
A hajléktalan nő több otthonba is betört.
3 napos időjárás-előrejelzés: Növekszik a csapadékhajlam
A déli szél többfelé megélénkül, néhol megerősödik.
A fémdetektorok titkai: hogyan fogható be a fizika, hogy kincset találjon a föld alatt?
A tévé tele van reality sorozatokkal, ahol fémdetektorral keresnek és találnak is aranyat. Ki ne álmodott volna már arról, hogy egy ilyen...
13. és 14. havi nyugdíj: itt a nagy bejelentés – minden megváltozik Magyarországon.
Kiderült, ami sokakat érint.
Leállást jelentett az MBH Bank, több napon is kiesést tapasztalhatnak az ügyfelek
Egy hét alatt 3 napon is leállás lesz az MBH Banknál.
Itt a meterológusok pontos előrejelzése: tényleg az évszázad tele köszönt ránk?
Tél 2025/2026: vajon valóban az „évszázad tele” közeleg?
Időjárás 2025. november 2.: Ma napos délelőtt, de szeles, hűvös délután
Időjárás ma, 2025. november 2.
A Sziget Fesztivál „megmentése” – mutatjuk a Fidesz álláspontját
Milyen felhatalmazással "tárgyal" Magyar Péter a fesztiválra szánt közpénzekről?
Hogyan gondozzuk szárítógépünket, hogy sokáig működjön? Szakértők adnak tanácsot hozzá
1,2 millió magyar háztartásban már nem használnak fregolit, szárogatót, teregetőt: a magyarok is áttértek a szárítógépre. Bár az EU...
Kiverte a biztosítékot az esőerdőbe szervezett klímakonferencia, de mit várhatunk tőle?
Eddig főként a logisztikai és környezeti kihívások miatt hallhattunk a brazíliai eseményről, de hamarosan kiderül, közelebb kerül-e a...
Döbbenet, ami a Fradival történt, a szurkolók erre nem voltak felkészülve
Ide még Robbie Keane sem tette be a lábát, ebben teljesen biztosak vagyunk.
Sport
Soha nem látott özönvíz öntötte el New Yorkot, veszélyben a vasárnapi legendás maraton
Szerencsére már kisütött a nap, bizakodnak a rendezők.
Szenzációs hírt kapott Szoboszlai a Liverpool mai sorsdöntő meccse előtt
A magyar futballista óriási elismerésben részesült, a nemzetközi szaklap felülbírálta önmagát.
„Ez hihetetlen” – Angliában is ámulnak Tóth Balázs elképesztő bravúrján + videó
Hatalmas ölelést adott a vezetőedző a magyar válogatott kapusnak.
51 éves a dzsungelbunyó, amit egymilliárdan láttak
A helyszínen 60 ezren, a televíziók előtt pedig egymilliárdan nézték a dzsungelbunyót, amelyen Muhammad Ali esélytelenként legyőzte az addig verhetetlennek vélt nehézsúlyú bokszvilágbajnokot. Az évszázad egyik le
Közel a megegyezés: a Real Madrid brazil sztárja Franciaországba igazolhat
Egyre valószínűbbnek tűnik, hogy a Real Madrid a francia élvonalba adja kölcsön a brazil Endricket.
Vége a románcnak. Lamine Yamal bejelentette, hogy szakított Nicki Nicole énekesnővel
A Barcelona szélsője, Lamine Yamal bejelentette, hogy véget ért kapcsolata Nicki Nicole énekesnővel. A pár mindössze három hónapig volt együtt.
„Nincs kifogás” – mondta Szoboszlaiék edzője, majd hat indokkal magyarázta a Liverpool összeomlását
A holland edző szerint nem rajta múlik a gyenge szereplés.
Itt az év kihagyott helyzete: egy méterről hibázta el a ziccert a korábbi 80 milliós igazolás
Nicolas Pépé óriási helyzetet hagyott ki.
Olyan trend uralkodik az európai labdarúgás elitjében, amit a Liverpool képtelen elsajátítani
A Mersey-parti csapat egyik méretes gyengeségére az egész kontinensen nagyobb hangsúlyt fektetnek az elmúlt hónapokban.
„Ilyet még nem láttam" – a Győr edzője elámult kapusa teljesítményétől
Az ETO hőse is megszólalt a BL-rangadón aratott siker után.
Megtörte rossz sorozatát és nyert a Liverpool
A Liverpool 2-0-ra múlta felül az Aston Villat a Premier League 10. fordulójában.
Xabi Alonso rejtélyes megjegyzése lehetett az utolsó szög a Real-tehetség koporsójába
Carlo Ancelotti ismét segíthetné a menekülőben lévő játékos karrierjét, de ehhez a madridiak új edzőjének őszintesége is kéne.
Bulvár
Kemény üzenet érkezett Orbán Viktornak: Ez abszurd, ezt vonja vissza a jelenlegi magyar kormány, vagy egy új
Marie Bjerre dán európai ügyekért felelős miniszter szerint a kormányfő csak ürügyet keres.
Csődbe ment a TV2 sztárja, teljesen elszegényedett
Durva titokra derült fény a csatornán megismert celebről.
Csúnyán átvertek minket, csak színlelték a kivonulást és csapdát állítottak az oroszok 1956-ban
Úgy tettek, mintha támogatnák az eseményeket.
Férje kezét fogva jelentette be a hatalmas örömhírt a meseszép Várkonyi Andrea
Várkonyi Andrea és Mészáros Lőrinc újabb jótékony kezdeményezése: 200 millió forinttal támogatják a családokat.
Óriási a dráma: szakított Katalin hercegné és Vilmos herceg
Erre nem számítottunk
Óriási a riadalom Moszkvában, Ukrajna oda vágott az oroszoknak, ahol a legjobban fáj
Az ukránok az orosz energiainfrastruktúra szívébe csaptak bele, oda, ahol a „Stratégiai gyűrű” három vezetéke találkozik Moszkva közelében. Ezekben benzint, dízelt és kerozint szállítottak az orosz csapatoknak.
A nyílt utcán kerítették be újpestiek Kubatov Gábort, elképesztő jelenet játszdóott le a kamerák előtt
A Fradi elnöke szorult helyzetbe került, de támadt egy mentő ötlete.
Orbán válaszút előtt: két szék között a padlóra eshet
Nem lehet egyszerre Vlagyimir Putyin és Donald Trump kedvében járni. Lényegében ezt üzente az amerikai elnök az orosz energiahordozók importjával kapcsolatos embargó alóli felmentés megtagadásával Orbán Viktornak, a
Tragikus a helyzet, ennyi a nyugdíja a magyar tévésztárnak, akiért az egész ország odáig volt
Szomorú hírt közöltek az egykor mindenki által piedesztálra emelt sztárról.
"Kimentem a folyosóra, és már hullottak a könnyeim" - Krug Emília megható búcsúja - Fotók
Ma este kerül képernyőre Krug Emília utolsó ATV-n vezetett műsora, a Civil a pályán. A Nap Híre információi szerint megható, érzelmekben és könnyekben gazdag lett a búcsú.
Másodpercekkel ezelőtt jött. Óriási tömegkarambol történt az M3-ason: 12 kilométeres a torlódás
Jelentős a dugó.
Brutális baleset Ferihegynél: nagy a pánik
Óriási a pánik, több hatóság is már a helyszínen.
blogmorzsák
Repülés, kutyatartás, húsfogyasztás - te lemondanál róluk?
A fogyasztók gyakran tévesen ítélik meg, hogy mindennapi szokásaik milyen mértékben járulnak hozzá a klímavédelemhez.
Maduro levele
Most nem lennék Lavrov, de Putyin sem: bárhogyan is határoznak Venezuelával kapcsolatban, rossz lesz a döntés.
- Csökkent a gázolaj ára
- Leszakadt egy vasúti felsővezeték Érdnél, jelentős késésekre kell számítani
- NAV: sok változást hoz a jövedéki szabályozásban az új törvény
- 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
- Díjmentes a visszaút a Győrkőcfesztiválról
- Online térképen láthatóak a tervezett áram- és gázszünetek az E.ON oldalán
- Nagy összegű készpénzzel érkezik az Európai Unióba? Akkor erre figyeljen!
- Lezárásokra, forgalomkorlátozásokra kell készülni ma és holnap Budapesten
- Óvjuk adatainkat úgy, mint a pénztárcánkat
