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
Nem voltak beláthatatlanul messze a mínuszok, 64 éves hidegrekord dőlt meg hajnalban Magyarországon
Csákvár elbukott, Szikszó az új csúcstartó.
Harminc exképviselő nem adta vissza a diplomata-útlevelét – Hadházy, Kubatov és Gyurcsány neve is szerepel a listán
Ugyan a diplomata-útlevél leadása kötelező a parlamenti ciklus végén, ennek ellenére több képviselő is elmulasztotta ezt megtenni.
A mesterséges intelligencia megfejtette a víz egyik legnagyobb rejtélyét
A víz annyira természetes része az életünknek, hogy ritkán gondolunk rá különleges anyagként. Pedig a tudósok szerint ez az egyik...
Rossz hírek érkeztek Mészáros Lőrinc sportmárkájáról
Nem érhető el a 2Rule webshopja, miközben a Mészáros Lőrinchez köthető sportmárka újabb fontos partnerét veszítette el, ugyanis a...
Elon Musk megúszta 1,5 millió dolláros bírsággal a Twitter részvényei miatt indult pert
A Bloomberg beszámolója szerint egy amerikai bíróság jóváhagyta azt a megállapodást, amelynek értelmében Elon Musk 1,5 millió dolláros...
3 csillagjegy, akikkel valóságos csodák történhetnek a közeljövőben
Van, amikor az univerzum egészen váratlan fordulatokat tartogat, és olyan ajtókat nyit ki előttünk, amelyekről már azt hittük, örökre...
Megszületett az 54 éves színész és 30 évvel fiatalabb párja első gyermeke: így jelentették be
Luke Wilson és jóval fiatalabb barátnője, Kendall Yates első közös gyermekük a legnagyobb titokban jött a világra.
Rovinjban tűnt fel a legismertebb magyar luxusjacht
A horvátországi Rovinj kikötőjében bukkant fel a NER egyik legismertebb luxusszimbóluma, a Rose d'Or jacht. A hajót sokan fényképezték,...
Kóbor János lánya feldolgozta a Gyöngyhajú lányt: „Nagyon sokat vacilláltam, hogy megcsináljuk-e”
Kóbor Léna feltett szándéka, hogy a fiatalokkal is megismertesse az Omegát.
Ez aztán ritka fotó: Dwayne Johnson a 3 lányával együtt pózolt
Hollywoodban volt az élőszereplős Vaiana című Disney-film premierje, aminek Dwayne Johnson az egyik
Elfogyott a tőzsdei lelkesedés: Elon Musk cége gyorsan kijózanította a befektetőket a tőzsdén
A következő hónapokban jelentős mennyiségű részvény kerülhet piacra. Mi történt? A SpaceX részvénye már a tőzsdei bevezetéskori...
Tízemeletes tetejéről akarta ledobni volt párját: Letartóztatták a miskolci férfit
Letartóztatták azt a miskolci férfit, aki a gyanú szerint egy tízemeletes bérház tetejére vonszolta volt párját, majd megpróbálta...
Sport
Lionel Messiék nem védik meg világ-bajnoki címüket, Argentína a dobogóra sem fér fel
A torna két legjobb csapata közül az egyik a fináléba sem juthat be.
Nem csitulnak a kedélyek a vb legnagyobb botránya körül, több EP-képviselő is kivizsgáltatná a FIFA elnökét
A Trump-kormányzat közbenjárását kifogásolják.
Üzent a Nemzeti Sport új főszerkesztője: megosztotta a szerkesztőséget a politika
Megbocsáthatatlan dolgok történtek a lap szellemisége ellen – állítják a munkatársak.
Kirúgta a Real Madrid, a Premier League-ben talált csapatot
Körbeért az európai edzőkeringő.
8 csapat maradt versenyben – Ki nyeri a futball-vb-t?
Ma elkezdődnek a negyeddöntők a futball-világbajnokságon.
Laporta az Arsenal legjobbját vinné az FC Barcelonához, 150 millió euró az ára
Merész átigazolási ötlet.
Londonba igazolt a Barcelona kétszeres aranylabdás futballistája
A 32 éves játékos 14 év alatt 38 trófeát nyert meg a katalánokkal.
Döntött Carlo Ancelotti sorsáról a Brazil Labdarúgó Szövetség
A válogatott sportigazgatója is megerősítette a helyzetet.
BL-győztes klasszis térne vissza a Real Madridhoz, ráadásul ingyen
José Mourinho is volt már az edzője.
Az egyiptomiak a francia játékvezetőt és csapatának kizárását követelik, Arbeola Angliában folytatja vezetőedzői feladatait - napi vb-körkép és átigazolási hírek
Ezek voltak a legfontosabb és legérdekesebb szerdai hírek a világbajnokságon, a külföldi foci világában és a nemzetközi átigazolási piacon.
Szöllősi György maradt a Magyar Sportújságírók Szövetségének elnöke
104:85 arányban szavazott a tagság a status que mellett.
Hat Real Madrid-játékost vinne a Premier League-be Álvaro Arbeloa
Azonnal elkezd építkezni a Fulhamnél.
Bulvár
Pikáns poénnal alázták meg Gulyás Gergelyt, most mindenki rajta nevet
Mémmé vált Gulyás Gergely.
„Csak az életem ment rá” - 33 év után méltatlanul küldték el a köztévé népszerű műsorvezetőjét
Gaskó Balázs közösségi oldalán reagált arra, hogy leállították az M1 adását, őt 33 év után, méltatlanul küldték el a köztévétől.
„Egy hónap alatt megkeresem, amit más egy év alatt” – Miért regisztráltál OnlyFans-re?
Az OnlyFans egyre népszerűbb platform a tartalomkészítők körében, ahol sokan mesés bevételekre tesznek szert. De mi motiválja őket igazán? Nézzük meg a háttérben húzódó okokat és személyes történeteket.
Lékai-Kiss Ramóna bikinis feneke megbabonázta a fél országot, de történt egy kis baki a medencében
Eltűnt valami, aminek nem kellett volna.
Tüntetésre készül az ország, egyre élesebb az Orbán Viktor és Magyar Péter közötti konfliktus
A Fidesz tüntetést szervez a Sándor-palotához. Itt vannak a legfontosabb tudnivalók!
Aki póló nélkül sétálgat, 200 eurót is fizethet – súlyos bírság vár a félmeztelen turistákra az olasz faluban
Nincsen több meztelen felsőtest-mutogatás az észak-olaszországi Varennában. Ha mégis, durranhat a bünti.
Terrorcselekménnyel való fenyegetés miatt vették őrizetbe a Fidesz-tag győri influenszert
Az Orbán Viktor börtönből való kiszabadításáról szóló videója miatt vitték el a rendőrök.
Hódít az új vécéülőke, a magyarok is kezdenek rákapni a higiénia miatt
Nem egyszerű a kérdés, hogy melyik a legjobb vécéülőke, amit használhatunk.
Az utolsó másodperceket számolják az EU-ban: elúszhatnak a magyar milliárdok, ha nem lépünk időben
A keretből Magyarország eredetileg 16,2 milliárd euróra volt jogosult.
Megjelent a rendelet, a munka alól is felmentette Sulyok Tamás a menesztett budapesti rendőrfőkapitányt
Kilenc nagykövetet pedig még Szijjártó Péter hívott vissza.
Kármán András: kész a költségvetési leltár – a 14. havi nyugdíjról és az anyák adómentességéről is szó van
Az új hiánycélt augusztus végén határozzák meg, és átfogó törvénymódosítást nyújtanak be a 2026-os évről – mondta Kármán András pénzügyminiszter. A tárca közleménye már a 2027-es költségvetés tervez
Hiába a kormányváltás, sorra nyerte a megbízásokat a NER egyik tenderbajnok cége
Korábban Mészáros Lőrinc és Paár Attila érdekeltségeivel is dolgoztak együtt.
blogmorzsák
Érzelmi evés, stresszevés: így küzdhető le
Ezeket teheted, ha vigaszra, stresszoldásra vagy önjutalmazásra használod az evést.
A menopauzát egy tabletta nem tudja megszüntetni
De nem kell nettó szenvedésnek lennie!
- 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
