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
Elhunyt a Vissza a jövőbe és a Top Gun színésze: 94 éves volt James Tolkan
94 éves korában hunyt el James Tolkan, aki Strickland tanár urat alakította a Vissza a jövőbe trilógiában.
Brutális rekordra pályázik a Ford a Nürburgringen
Olyan számokról van szó, amitől még a Porsche mérnökei is összerezzennek.
Trump azt mondta, Kuba a következő, majd azt kérte, tegyen mindenki úgy, mintha ezt nem mondta volna
Az amerikai elnök egy befektetési fórumon mondott érdekeseket, és megint beleszállt a NATO-ba és külön Friedrich Merz német kancellárba is.
Igen furcsa reklámtáblák bukkantak fel, csak kevesen értik az üzeneteiket Amerikában
Idegennyelvű reklámtáblákkal lehet találkozni San Franciscóban, mármint idegennyelvű azoknak, akik nem beszélik a mesterséges...
Hét vármegyére adtak ki riasztást. Ez vár ránk ma...
Fák dőltek utakra, vezetékek szakadtak le, de a java még hátravan. A HungaroMet friss riasztása szerint a szél csak késő délutántól...
A választás sokak számára sorsdöntő, az eredménytől teszik függővé, hogy maradnak-e Magyarországon
Van, aki most készül lépni, más már külföldről figyeli, mi következik a hazai politikában.
Délután mindig elálmosodik? Ezt érdemes tudnia, ha fáradékony
Ha alig tud ébren maradni délután, erről jó, ha tud!
Trautmann Balázs szerint következményei vannak az Ukrajna-ellenes kormányzati kampánynak, megváltozott a hangulat Ukrajnában
A Kárpátaljai Sárkányellátó Alapítvány vezetője a 24.hu-nak azt mondta, az ukránok akkor is harcolni fognak, ha leáll a nyugati...
Ursula von der Leyen: stratégiai hiba volt, hogy Európa hátat fordított az atomenergiának
A világ vezetői Párizsban gyűltek össze 2026. március 10-én, ahol kiemelték a nukleáris energia szerepét.
Reviczky Gábornak már csak két éve van hátra? - ma van a születésnapja, de egy korábbi jóslat nem sok jót ígér neki
Reviczky Gábor, a Nemzet Művésze címmel kitüntetett, Kossuth- és Jászai Mari-díjas színművész, a Halhatatlanok Társulatának örökös...
El vannak ájulva magyar válogatott játékostól: "Mr. Következetes" - a mutatott teljesítményéről is árulkodnak az adatok
Callum Styles idén nagyon következetesen játszik a West Bromban, és a szezon során elért remek statisztikai mutatói is jól mutatják, miért.
Új korszak előtt a magyar autógyártás
Jelenleg biztatóak a jelek arra, hogy idén megtörténhet a fordulat, és távolabbra tekintve az évtized végére akár 1 millióig is...
Sport
Újabb botrány a magyar sportban: a válogatott játékos beperelte a szövetséget
Fodor Csenge és Zalánki Gergő ügye után itt az új balhé: „Most valószínűleg én vagyok a fekete bárány”.
Kenderesi megrázó vallomással tért vissza, miközben már csak önmagán nevet
Visszatért Kenderesi Tamás a képernyőre, teljesen megváltozott.
Megalázták Angliát a Wembley-ben, nem lett hős a kifütyült árulóból
A látottak alapján az angol válogatottnak saját magával szemben is komoly kérdéseket kell feltennie.
Igen nagy kérdőjelek Szoboszlai Dominik miatt a válogatottban, és ez csak a jéghegy csúcsa
A kapusposztot az élet megoldja, de a védelemben, a középpályán és a támadósorban is bőven van dilemma.
A Liverpool megtalálta a játékost, akivel pótolhatja a távozó Szalahot
Külföldről igazolhat Szalah-utódot a Liverpool.
Varga Barnabás az AEK kérésére hagyta el a válogatott edzőtáborát egy görög lap szerint
Labdarúgó-válogatottunk felkészülési mérkőzésen a Puskás Arénában szombaton 18 órakor a szlovén, kedden 19 órakor a görög válogatottal játszik.
Marco Rossi Arne Slotról: Elvárnám, hogy ő se szóljon bele az én munkámba
Az AEK Athén támadója már el is hagyta az edzőtábort.
Őrizetbe vették Tiger Woodsot, miután balesetet okozott – Donald Trump is megszólalt
Ittas vezetés miatt emeltek vádat ellene.
Célegyenesben a tárgyalások: újabb magyar futballista kapott vonzó ajánlatot Liverpoolból
A negyedik magyar lehet Arne Slot keretében. Ha nyáron még Arne Slot lesz a vezetőedző...
A magyar válogatott szörnyű sorozatban van a Puskás Arénában, ilyen még nem volt Rossi alatt
Szombaton Szlovénia ellen kezdi meg a 2026-os évet a Marco Rossi vezette válogatott.
Florian Wirtz élete meccsén élete gólját lőtte, de ez még messze nem minden
Csak éppen nem Szoboszlai Dominik csapattársaként tette ezt.
Bulvár
Kővé dermedt mindenki Győrben, súlyos dolog történt a Fidesz-nagygyűlésen
Mindenki feszülten várta, hogy mi történik Győrben, ugyanis egy merényletről suttogtak.
Drámai fordulat a bálnahorrorban: kiszabadult a megfeneklett cet, de ekkor jött a váratlan csavar
Ki lát bele a hatalmas tengeri emlős fejébe?!
Ne edd meg, ha ilyet vettél az ALDI-ban: vastagbélgyulladást okozhat ez a konyhai alapanyag
Ne használd fel a vasárnapi ebédhez: veszélyes fertőzés gyanúja miatt hívtak vissza egy konyhai alapanyagot.
Török Gábor Orbán győri beszédéről: Ha ilyen lesz a hátralévő két hét, az nem sok jót ígér a kormányoldalnak
Az elemző olyan kibillenésnek hívta a miniszterelnök beszédét, ami szerinte biztosan nem segít a Fidesznek.
Győrben kicsúszott Orbán Viktor kezéből az országjárása
Fekete ruhás verőemberek álltak sorfalat a tüntetőknek, és így is zúgott „a börtön, börtön”. A Fidesz taktikát váltott, és csak rosszabb lett.
Az élet Dubajban egy magyar szemével, aki 2 éve van kint: „Arra jössz rá, hogy eddig limitáltad magadat”
Sokan azt gondolják, aki Dubajban él, az mindenképpen kőgazdag, és csak a fényűzésből állnak a mindennapjai. Azt is, hogy ez a város felszínes, sekélyes, nincs mélysége, nincs kultúrája, csak egy betondzsungel az
Török Gábor: Kormánypárti körökben egyre többen beszélnek Orbán Balázs alkalmatlanságáról
A politológus szerint ha a Fidesz valóban elveszíti a hatalmat április 12-én, a felelősségkeresés minden bizonnyal a kampány irányítójára, Orbán Balázsra fog összpontosulni.
Élő adásban fagyott meg a levegő, Szabó Bencéről ezt a döbbenetes dolgot gondolják a rendőrök
Megrázó kijelentések hangzottak el élő adásban.
Újabb botrány a magyar sportban: a válogatott játékos beperelte a szövetséget
Fodor Csenge és Zalánki Gergő ügye után itt az új balhé: „Most valószínűleg én vagyok a fekete bárány”.
Erős üzenetet kapott Orbán Viktor – és nem a közvélemény-kutatóktól
Főszerkesztői jegyzet arról, hogy a Medián friss, a Tisza Párt Fidesszel szembeni előnyét mérő friss közvélemény-kutatására a forint viszonylag nagyot erősödött. Ami ugyan nem példátlan a hazai országgyűlési
Megtörtént, amitől a világ rettegett: amerikai részvétellel bombáztak le egy ellenséges atomreaktort
Izraeli-amerikai légicsapásokkal vettek célba több atomlétesítményt Irán középső részében -
Szabó Bence milliomos lett pillanatok alatt, mutatjuk mennyi pénzt gyűjtöttek neki a magyarok
Gyűjtést szerveztek Szabó Bencének, miután távoznia kellett a magyar rendőrségtől.
- Csökkent a gázolaj ára
- Leszakadt egy vasúti felsővezeték Érdnél, jelentős késésekre kell számítani
- NAV: sok változást hoz a jövedéki szabályozásban az új törvény
- Megbüntették a kecskeméti buszpályaudvart, mert kétszer is leszedték a Momentum plakátjait
- 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
