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
„Mit tehettem volna még?” – Így reagált George Russell a Kanadai Nagydíjon átélt katasztrófára
George Russell a pole pozícióból indulva a győzelemért harcolt a Kanadai Nagydíjon, ám autója váratlanul csődöt mondott, a brit teljesen...
Ezt mondja ki a nyugdíjakról Magyarország Alaptörvénye most
A jelenlegi magyar Alaptörvényben a nyugdíjakról elsősorban a XIX. cikk szól. Fontos: ma Magyarországon a korábbi „Alkotmány” helyett...
Sokan elrontják: ezen múlhat, hogy ne romoljon meg gyorsan a kenyér
A kenyérsütés sikere nem csak a jó recepttől függ! Megmutatjuk, mire figyelj tárolásnál, páratartalomnál, és milyen bakik miatt lesz...
Zsinórban négy győzelem után is elégedetlen Antonelli: „Egyszerűen szintet kell lépnem” – a Kanadai Nagydíj dobogósainak nyilatkozatai
Mutatjuk, milyennek látták a Kanadai Nagydíj dobogósai a futamot.
Hol bukkanhatnak fel a NAV revizorai a 22. héten?
Az ADÓtraffipax friss bejegyzéseiből kiderül, hogy hol és kik számíthatnak nagyobb valószínűséggel operatív ellenőrzésre a május...
Brutális előnyben Antonelli Russell drámája után: Így áll az F1-es pontverseny Kanadát követően
Mutatjuk az egyéni és a konstruktőri világbajnoki tabellát.
Háború a Mercedesnél: Russell drámája tálcán kínálta az újabb győzelmet az F1 új csodagyerekének
Andrea Kimi Antonelli brutális előnyre tett szert a világbajnoki pontversenyben a Kanadai Nagydíj után.
Próbára tették Novak Djokovicsot a párizsi éjszakában, de egyelőre nem történt tragédia
Tovább írja elképesztő sorozatát a szerb legenda.
A mandalóri és Grogu már most bizonyítja a Star Wars új korszakának sikerét
A film már bemutatója előtt jelzi, hogy a Star Wars stratégiája tartósan átalakul.
Székrekedés ellen: ezek a módszerek segíthetnek kíméletesen
A székrekedés sokakat érintő, mégis gyakran tabuként kezelt probléma. Bár időnként szinte bárkinél előfordulhat, ha a panaszok...
A lakktangás felcsúti gyászszertartás
Az összes új államtitkár, az Orbán család vagyonosodása, a kegyelmi ügy hazugásai, Budapest peremvidéke és apa rákja a 444 pünkösdi...
Kanadai Nagydíj: Kimi Antonelli ünnepelhet
Rövidesen bővebben!
Sport
Kubatov Gáborék felvehették a kapcsolatot Magyar Péterrel a Ferencváros jövőjét illetően
Egyre több pletyka szól arról, hogy a Népligetben akár külföldi tőkét is bevonnának a költségvetés fenntartása érdekében.
BL- és EL-selejtezők: Megvannak az ETO és a Fradi lehetséges ellenfelei
A 2026/27-es európai kupaidényben az ETO a BL-selejtezőben nem kiemeltként akár - papíron - erősebb bajnokcsapatokkal találkozhat, míg a Ferencváros EL-ben kiemeltként indul.
Bereczki Zoltánnak is elállt a lélegzete attól, amit az Arénában látott
Igen ingergazdag koncertnek lehettünk szemtanúi szombat este.
A Liverpool edzője egy szóval leírta Szoboszlaiék egész idényét: "Megint nem azt kaptuk, amit érdemeltünk"
Arne Slot szerint a Liverpool a minimális célját teljesítette azzal, hogy az utolsó fordulóban kiharcolta a Bajnokok Ligája-indulást, ugyanakkor a holland vezetőedző elismerte, ennél többet reméltek a szezon előtt.
Gulácsiék 19 éves csapattársa lehet a Liverpool nagy dobása az átigazolási piacon
Megvan, hogy kivel pótolná a távozó Mo Szalahot a Liverpool.
Megvédte Hajnalt a Fradi 3-szoros magyar bajnoka: "Igazán nagy hiba lenne, ha..."
Hrutka János határozottan kiállt Hajnal Tamás mellett, és hangsúlyozta: komoly tévedés lenne megkérdőjelezni a klubnál végzett munkáját.
Drámai hajrá az NB III-ban: Megvannak a bajnokok, akik az NB II-ért játszhatnak majd
Lezárultak az NB III négy csoportjának küzdelmei is a 2025/2026-os idényben.
Ronaldo az első, de Messit lenyomta egy bokszoló a legjobban kereső sportolók listáján
A Forbes kijött a legjobban kereső sportolókat ismertető listájával. Az első helyen nincs változás.
Fradi: Ítéletet mondtak Robbie Keane vezetőedzői korszakáról
A legtöbb válaszadó Robbie Keane ferencvárosi időszakát a "közepes" kategóriába sorolta.
Biztonsági aggályokra hivatkozva az Egyesült Államok helyett Mexikóban készül a vb-re az iráni válogatott
Eredetileg az arizonai Tucsonban edzettek volna.
Eldőlt: Szoboszlai és Kerkez a következő idényben is a BL-ben játszhat - videó
A Szoboszlai Dominikot kezdőként, Kerkez Milost pedig csereként bevető Liverpool 1-1-s döntetlent játszott Mohamed Salah és Andy Robertson búcsúmeccsén, így az ötödik helyen végzett, és a Bajnokok Ligájában indulh
12 éves a La Décima, ami megváltoztatta a Real Madrid történelmét
12 éve annak, hogy a Real Madrid egy azóta is emlékezetes döntő után megnyerte története 10. BEK/BL-serlegét.
Bulvár
Németh Balázs a Balatonnál keveredett balhéba, majdnem megverték a Fidesz egyik fő emberét
Kamerára vették ahogy Németh Balázs ismét politizál, nagyon rossz vége lett.
Drámai helyzet a Velencei-tónál, kiderült, kik okozzák valójában a tó vesztét
Már idén nyáron kiszáradhat a Velencei-tó? Kongatja a vészharangot a Zöld Gerilla Mozgalom.
Castingon pucérra vetkőztették a sztárt, majd olyat tettek vele, egy életre megjegyezte
A színészek élete sem mindig tejfel! Főleg, ha forgatásokról van szó!
Most kaptuk: elszabadult a pokol a Ferihegyi repülőtérre vezető úton, minden a szirénáktól hangos
Szörnyű baleset történt a Ferihegyi repülőtérre vezető úton.
Újra divatba jött a nagymama szandál: szinte azonnal elkapkodják az üzletekből
Egykor csak a praktikum miatt hordták őket, ma viszont a legstílusosabb nők kedvenc nyári cipői lettek. A „nagymama-szandálok” 2026-ban hatalmas divatot diktálnak: kényelmesek, könnyen kombinálhatók, és meglepően
Megszólalt az államtitkárnak kinevezett Nagy Ervin
„A kultúra az, ami egy nemzetet eggyé kovácsol.”
Janza Kata szó nélkül sétált ki a színpadról: megalázó, amilyen helyzetbe került
Janza Kata higgadtan kisétált a színpadról, miután megalázó módon bántak vele, majd megköszönte a próbát.
Magyar Péter üzent Gulyás Gergelynek, és feltett neki egy lényeges kérdést
A miniszterelnök egy korábbi kijelentésével szembesítette a frakcióvezetőt.
Helyszíni fotókon a mátrai szerencsétlenség, egy fiatal az áldozat
Életét vesztette egy 23 éves férfi.
Tömegverekedés a diplomaosztón: székekkel verték egymást a szülők – videó
Pofonok és letartóztatások zavarták meg az ünneplést a connecticuti városban. „Mindenki úgy viselkedett, mint egy állat” – mondta egy szemtanú.
A legdurvább ütés, előkerült egy felvétel, amelyen Lázár János a kegyelmi ügyről beszél
Értékrendi ellentmondásnak és a kormánypártokat ért eddigi legsúlyosabb politikai ütésnek nevezte a bicskei gyermekotthon kényszerítésért elítélt volt igazgatóhelyettesének elnöki kegyelmét Lázár János épí
Maximum ennyi tojást egyél egy héten a dietetikusok szerint, különben a szíved egészségét kockáztatod
A tojás régóta az egyik legmegosztóbb élelmiszer az egészségtudatos táplálkozás terén. Míg sokan tökéletes fehérjeforrásként tekintenek rá, mások még mindig tartanak tőle a koleszterintartalma miatt. Nem csoda
- Csökkent a gázolaj ára
- Leszakadt egy vasúti felsővezeték Érdnél, jelentős késésekre kell számítani
- NAV: sok változást hoz a jövedéki szabályozásban az új törvény
- Tatabányát is érinti a vonatok késése
- Jótékonysági koncertet szerveznek a soproni gyerekeknek
- Elhunyt a 111 éves soproni Elza néni
- Idén összefogva tartja meg a jótékonysági Rotary-bált a soproni klub
- Ezekre az állásokra lehet jelentkezni Sopronban
- A soproni Gyógyközpontban látogatási tilalmat rendeltek el
- Soproniak figyelem! Eltűnt a 13 éves Richárd
- Megkezdődött az online jegyértékesítés a soproni Euroliga Final Four-ra
- Az E.ON nevével visszaélve téveszthetik meg a lakosságot
- Így úszható meg a hosszú várakozás a horvát autópálya-kapuknál
