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
Elkaptak egy 38 éves nőt is a Louvre műkincsrablása ügyében
Bűnrészesség gyanújával eljárás indult szombaton egy 38 éves nő ellen a louvre-beli műkincslopás ügyében.
Az X-faktor megverte a Megasztárt, de a „Házasság első látásra” és a „Sztárban sztár All Stars” uralták a képernyőt
Az őszi televíziós szezon továbbra is a nagy show-műsoroké: a Nielsen legfrissebb adatai szerint a TV2 uralta a képernyőt, de az RTL...
Az elemzőket is meglepte, ami Svájcban történt
Szeptemberben éves és havi összevetésben egyaránt a vártnál gyorsabban nőtt a kiskereskedelmi forgalom Svájcban – derült ki a svájci...
„Nem tudom tovább folytatni” – megtört és lemondott Valencia tartományi elnöke az egy évvel ezelőtti katasztrófa miatt
Carlos Mazón nem bírta tovább azt a nyomást, amely a tavaly októberi valenciai áradások félrekezelése miatt nehezedett rá. A helyiek...
Már nem Shane Tusup Jackl Vivien edzője
Újra nevelőedzőjével, Kocsis Mártával készül Jackl Vivien, a párizsi olimpián is szerepelt, ifjúsági és felnőtt Európa-bajnok úszó.
Jennifer Aniston és új párja az első közös fotón: Jim piszkosul sármos
Jennifer Aniston most először osztott meg közös képet új kedvesével, Jim Curtisszel.
Autós üldözés közben ütköztek álló autónak a pesti rendőrök
Elfogtak a rendőrök egy férfit, aki vezetői engedély nélkül, kábítószer hatása alatt menekült előlük. Baleset is történt az autós...
Üvöltözésig fajuló vita miatt tiltottak ki egy idős házaspárt az Aldi-ból
Az üzlet szerint a kidobott vásárlók verbálisan bántalmazták a dolgozókat.
Pepe Martí csatlakozik a Cupra KIRO-hoz a 2025/26-os Formula-E szezonra
A 20 éves, barcelonai származású versenyző a Cupra KIRO-hoz igazol, miután két szezont töltött az FIA Formula 2-ben, ahol az együléses...
Igen, a brit királyi család tagjainak is van teljes nevük: így hívják Katalin hercegnét, Vilmos herceget és a többieket
Október 30-án este 7 órakor robbant a hír, hogy Károly király öccséről már csak múlt időben beszélhetünk András hercegként. Andrew...
Betépve hajtó sofőr üldözése közben ütközött egy rendőrautó Budapesten, többen megsérültek
A rendőrök egy másik járművet követtek, amelynek vezetője előzőleg nem állt meg a jelzésükre. A balesetben a civil jármű vétlen...
Bitang jó hírt közölt a Ryanair, felcsillant a fény az alagút végén
Az ír diszkont légitársaság korábban kapja meg a az új Boeing-repülőgépeit, ezért várhatóan túlteljesíti az egész évre kitűzött...
Sport
Kikapott a Ferencváros és a Paks, Dragóner győztes gólt fejelt
Az NB III 14. fordulójában idegenben szenvedett vereséget a Ferencváros és a Paks második számú csapata, az Újpest II a hajrában mentett pontot Pápán.
Döbbenetes, ami a New York Marathon befutójánál történt, ezt látni kell. + videó
A férfiaknál és a nőknél is csak kenyaiak álltak dobogón, a férfiaknál célfotó döntött.
Kiderült mi a Real Madrid álláspontja Trent Alexander-Arnold esetleges távozásáról
Trent Alexander-Arnold a nyáron, nagy port kavarva hagyta el a Liverpoolt a Real Madrid kedvéért, ám Spanyolországban eddig nehezen találja a helyét.
Alexander-Arnold elárulta, a Liverpool három játékosa üzent neki, Szoboszlai nem
Az Anfield közönsége előtt először léphet pályára ellenfélként a Liverpool szurkolóinak egykori nagy kedvence, immár a Real Madrid színeiben.
Az év fetrengését mutatta be a 19 éves magyar futballista – videó.
Bár a piros lap után látszólag egyből meggyógyult, hamarosan le kellett cserélni.
Ma nyolcvan éve született a Nemzet bombázója, aki mindent megnyert, amit csak lehetett
Kétszer volt aranycipős, 1970-ben megkapta az Aranylabdát is.
Sérüléshullám sújtja a Liverpoolt a Real Madrid elleni rangadó előtt
A Liverpoolnak számos sérüléssel kell megküzdenie, ami több játékos kiesését is jelenti a Real Madrid elleni Bajnokok Ligája-mérkőzés előtt.
Szoboszlai Dominik összeveszett a barátjával? Erre utalt az exliverpooli focista
A BL-ben korábbi csapata ellen lép pályára.
A legnépszerűbb magyar sportolónő mindenkit elkápráztatott + videó
Horváth Laura nyerte meg a világ legjobb crossfit-versenyzői számára kiírt Rogue Invitational elnevezésű meghívásos viadalt.
Gólgazdag meccsen nyert az idény meglepetéscsapata
Az idény meglepetéscsapata, a Karcag hatgólos meccsen győzte le a Békéscsabát az NB II 12. fordulójában. A békés megyeiek egy hét alatt 8 gólt kaptak két tétmeccsen.
Ez lehet a nyár bomba híre: a világ legjobb formában lévő csatára mehet Barcelonába
Ebben az idényben 15 tétmérkőzésen 25 gólból vette ki a részét.
Több gólja van Varga Barnabásnak mint az ismét vereséget szenvedő liláknak
A Fiorentinának és szurkolóinak reakciói teljesen eltérőek voltak a Lecce elleni mai 1–0-s hazai vereség után, ami a hazaiak hatodik szezonbeli kudarcát jelentette. A mérkőzés egyetlen találatát Medon Berisha szere
Bulvár
A tököli börtön egykori szülésznője: „Itt nemcsak neve, ruhája sem volt a vajúdó nőknek”
A fiatal nő végignevette a saját szülését. A szülésznő nem értette, miért. Mi lehet az, ami a legerősebb fájdalmat is boldogsággá tudja átírni. Akkor még nem tudta, hogy Annának ez volt az első szülése, amiko
Nem csoda, hogy Trump kikosarazta Orbánt, Erdogannak is el kell fordulnia az orosz olajtól
Törökország nagyobb mennyisége vett Iraktól és a Kazahsztántól.
Három egyetemistát gázolt halálra a zebrán egy porschés, majd elhajtott
Az áldozatok egy gyalogátkelőn sétáltak az amerikai Tucsonban, amikor a száguldó autó elgázolta őket. A 19 éves elkövető megállás nélkül elhagyta a helyszínt, de később feladta magát.
Az olaszok teljesen kiborulnak rajta, hogy a magyarok így eszik ezt az ételt
Van egy legendás olasz fogás, amit mi szeretünk feldobni egy magyar hozzávalóval.
Annyira kapaszkodik a hatalomba a kormány, hogy mind belerokkanunk
Szinte naponta jelennek meg újabb és újabb, a választásokat befolyásolni szándékozó intézkedések, miközben ezekre nincs fedezet a költségvetésben. Talán sokan elfelejtették már, de az előző választások előtt
Ez a vonal a tenyereden elárulja, meddig fogsz élni
Akárcsak az ujjak, a tenyér lenyomata is teljesen egyedi, nem csoda hát, ha a misztikus vonalaknak régóta különleges jelentőséget tulajdonítunk.
Májbetegségek bőrtünetei
A máj megbetegedése esetén - kóroktól függően - megjelenhetnek általános panaszok, hasi diszkomfort, fájdalom, emésztőrendszeri tünetek, testsúlyváltozás, vizesedés, neurológiai, valamint pszichés tünetek is. L
Titkos videó szivárgott ki Oroszországból, meghökkentő ami az utcákon történik
A látványtól sokan meghökkentek.
Most már tényleg baj van: "támadás indult Magyarország ellen", riadót fújt a miniszter
Brüsszel újra támadást indított Magyarország ellen, most éppen azért, mert a kormány megvédi a magyar gazdákat – hazudozta az európai uniós ügyekért felelős miniszter vasárnap. Bóka János Facebook-bejegyzésé
Fura dolgot észleltek a határon: ismét Moszkva felé indulhatott a Wagner csoport
A zsoldoshadsereg egyszer már komoly fejfájást okozott Putyinnak.
Sokat változtak a vérnyomásmérés szabályai, rengetegen nem is tudnak róla
A friss kutatások is tettek arról, hogy változzanak a vérnyomásmérés szabályai. Néhány dologra figyelned kell, hogy helyes értéket kapj.
Kiderült, ki a tulajdonosa annak a luxus Mercedesnek, amit Lázár János használ
A minisztert szállító alapáron 38 millió forintos kisbusz átlagos havi üzemeltetési költség elérte a 600 ezer forintot.
blogmorzsák
Ideális korkülönbség - Létezik egyáltalán?
Sokan úgy tartják, hogy a szerelem vak, és a születési dátum csupán egy szám. De vajon tényleg ennyire egyszerű a képlet?
Zsoldosvilág határok nélkül
A Közel-Keleten az erőviszonyok átrendeződése miatt a világ eddigi legnagyobb zsoldos-túlkínálata kezd kialakulni.
Átvernek a hőszigeteléssel!
Két eset, hogyan vernek át a kereskedők a minőséggel.
- 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
- 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
- Két hétvégén is változik a vonatok közlekedési rendje
