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
Éjszakai alkoholtilalom lépett életbe ebben az európai városban: sok magyar turistát is érint
Próbaidőszakot követően adták ki a tiltást.
Az ország legnagyobb bűnügye rajzolódik ki az MNB körül, így gondolkodhatnak most a nyomozók
Miért nincs még gyanúsított?
Bejelentette a Covid-vakcinagyártó: oltóanyagot fejlesztenek az elszabadult halálos kór megfékezésére
A Moderna a CEPI járványügyi szervezettel közösen fejleszt potenciális vakcinát a Bundibugyo-vírus ellen, amely a Kongói Demokratikus...
Török Gábor figyelmeztetett: később még visszaüthet a mostani politikai döntés
Az elemző szerint Sulyok Tamás eltávolítása alkotmányossági kérdéseket vethet fel, és hosszabb távon is átrendezheti a magyar politikai...
A Vidéki prókátor szerint a beharangozott Alaptörvény-módosítás emelheti „a kormányváltást rendszerváltássá”
A kegyelmi botrányt kirobbantó ügyvéd tabula rasa megoldásra számít.
Összedőlt egy több emeletes épület Székesfehérváron
Egy ember állítólag a romok alá szorult.
Találd meg a családod: különleges családi fotók kerültek elő a múlt század elejéről
Folytatódik a „Találd meg a családod!”: a Néprajzi Múzeum Vágatlanul című kiállításának különleges archív fotói között...
Házomláshoz riasztották a katasztrófavédelmet Székesfehérváron
A Kontroll arról írt, hogy leomlott egy négyemeletes ház a városban.
Az átlagfizetés ötvenszeresét kereste meg egy év alatt Sebestyén Balázs
A népszerű rádiós műsorvezető cége, a Phova Kft. 2025-ben közel 603 millió forintos árbevételt ért el. A kiugró eredmény egy...
Mutatjuk, milyen gyakran érdemes kikapcsolni vagy újraindítani a laptopot
A szakértők szerint a heti újraindítás javítja a teljesítményt és meghosszabbítja a laptop élettartamát.
Elképesztő piacra lép be a technológiai óriás: ezzel a pici alkatrésszel törnének borsot a legnagyobb riválisok orra alá
Ez az eszköz a mesterséges intelligencia képességeit közvetlenül a személyi számítógépeken teszi elérhetővé.
Sport
Dzsudzsák Balázs bejelentette, hol folytatja pályafutását
A DVSC csapatkapitánya, Dzsudzsák Balázs nyilatkozott várható sorsáról.
Félbeszakadt az NB II-es osztályozó Nagykanizsán
10 percig tartott nagyjából a találkozó, majd a játékvezető az öltözőbe parancsolta a csapatokat.
Szoboszlai Dominik újra Erling Haaland csapattársa lett
Hatalmas elismerés.
Fotókon, hogyan élte meg Budapest a Bajnokok Ligája-döntőt
A két csapat szurkolói szinte elözönlötték a várost a finálé hétvégéjén, Budapest ikonikus pontjain hol piros-fehér, hol kék mezes rajongókba lehetett úton-útfélen belebotlani. És persze nem csupán a Puskás A
Arne Slot mellett ezek a világsztárok is elhagyják a Liverpoolt
Soroljuk a neveket.
14 év után eladja saját nevelésű csillagát az FC Barcelona
Véget ér egy fejezet a katalánoknál.
Luis Enrique Szoboszlai edzője is lehet, százezrek ünnepelték a BL-döntőt elbukó Arsenalt - külföldi körkép
Ezek voltak a legfontosabb és legérdekesebb vasárnapi hírek a külföldi foci világában és a nemzetközi átigazolási piacon.
Ralf Schumacher házasságot kötött férfi partnerével
Sokáig ünneplik a frigyet.
Eldőlt Dzsudzsák Balázs jövője Debrecenben
„Az életkor úgyis csak egy szám...”
Óriási tömeg előtt, az Eiffel-torony mellett ünnepelték a BL-címet a PSG játékosai
Vasárnap délután már Párizsban ünnepelt a Paris Saint-Germain.
Kemény kritika: "Dárdai két évet elvesztegetett"
Két évvel a Hertha BSC-től való távozása után ismét a német másodosztályban találja magát Dárdai Bence. A Berliner Kurier szerint a magyar válogatott középpályás számára a wolfsburgi időszak eddig inkább csa
Benyitottak a PSG üresnek hitt öltözőjébe BL-döntő után a Puskás Arénában, a győztesek azonban nem hagyták azt üresen, a magyaroknak hagytak üzenetet egy kedves jellel egyetemben
Megvédte címét a PSG Budapesten, a Bajnokok Ligája miatt is Magyarországról beszélt a fél világ.
Bulvár
A 3 legbosszúállóbb jegy, akiktől számíthatsz a visszavágásra
A horoszkóp szerint három csillagjegy különösen nehezen felejti a sérelmeket, és hajlamos lehet hosszú ideig őrizni a haragot. Lássuk, kik ők!
Sulyok Tamás váratlan videója: döntés a lemondásról
Nem lesz akadály a kormány számára.
Odaugrott a kerekesszékes táncoshoz Magyar Péter és megtette. Mindenki csak ámult
Vasárnap is bejelentkezett a miniszterelnök és mesélt a gyereknapi eseményekről.
10 vármegyében nagy felhőszakadás várható, sok csapadék esik le hirtelen, elsősorban az ország középső és keleti részén
Változás következik az időjárásban, megmutatták a meteorológusok, hogy hol számíthatunk majd felhőszakadásra hétfőn.
Abszurd részletek láttak napvilágot minden idők egyik legsúlyosabb kormányzati adatszivárgásáról
Egészen a múlt hétvégéig egy bárki által megtekinthető, nyilvános GitHub-tárhelyen pihentek az amerikai Kiberbiztonsági és Infrastrukturális Biztonsági Ügynökség (CISA) legféltettebb belső rendszereinek belépé
Benyitottak a PSG üresnek hitt öltözőjébe BL-döntő után a Puskás Arénában, a győztesek azonban nem hagyták azt üresen, a magyaroknak hagytak üzenetet egy kedves jellel egyetemben
Megvédte címét a PSG Budapesten, a Bajnokok Ligája miatt is Magyarországról beszélt a fél világ.
Drasztikusan szigorítják az özvegyi nyugdíjat: mutatjuk, kik járnak a legrosszabbul
A 2026. július 1-jétől hatályos törvénymódosítás több ponton is szűkebb keretek közé szorítja az özvegyi nyugdíj igénylés feltételeit. Az új szabályozás különösen az élettársi kapcsolatban élőket és a
Élő adásban felhívták Puzsér Róbertet, ez a beszélgetés bevonul a történelembe
Dopeman hívta fel Puzsér Róbertet az élő adásban, kihívta egy vitára.
6-os erősségű földrengés volt – a fővárosban is érezték
Vasárnap délután ismét megmozdult a föld Chile középső partvidékén. A Richter-skála szerinti 6,0- os erősségű földrengés epicentruma a Valparaíso régió közelében volt, a rengést pedig nemcsak a tengerparti v
Magyar Péter újabb bejelentése a gyereknapon, Havasi Bertalan azonnal megszólalt
Gyermeknap alkalmából 500 gyermeket és kísérőjüket látják vendégül a Karmelitában és a Szociális és Családügyi Minisztériumban - közölte a miniszterelnök vasárnap közösségi oldalán.
Magyar Péter végleg döntött Sulyok Tamás sorsáról: „Módosítani fogjuk az Alaptörvényt!”
A magyar miniszterelnök Sulyok Tamással való találkozása után egyértelműen kijelentette: leváltják a köztársasági elnököt. A Magyar Péter végleg döntött Sulyok Tamás sorsáról: „Módosítani fogjuk az Alapt
Európában eltörlik a 120 km/órás határt az autópályákon
A technológiai fejlődés már az autópályáink ajtaján kopogtat, azt ígérve, hogy a megszokott táblákat lecserélhetjük, hogy helyet biztosítsunk egy rugalmasabb és intelligens rendszernek. Az alapötlet egyszerű, de
- Csökkent a gázolaj ára
- Leszakadt egy vasúti felsővezeték Érdnél, jelentős késésekre kell számítani
- NAV: sok változást hoz a jövedéki szabályozásban az új törvény
- Fontos útfelújítások kezdődnek Pápa térségében
- 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
