RSS
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
Stahl Judit sokszor vitatkozik a lányával a közös munka miatt: ebben nem szoktak egyetérteni a 22 éves Hannával
Stahl Judit és lánya, Hanna közös munkája nem mindig zökkenőmentes, de mindketten sokat tanulnak egymástól, miközben együtt dolgoznak a...
Olyan alacsony a Velencei-tó vízszintje, hogy a Magyar Kerékpárosklub elnöke átgyalogolt rajta
Azonban senkinek sem ajánlja, hogy utána csinálja ezt.
Harmadik gyermekét várja Anne Hathaway: elárulta, miért így jelentette be várandósságait
Anne Hathaway egy Instagram-videóban jelentette be harmadik terhességét. A színésznőnek és férjének, Adam Shulmannak már van két fia, a...
Magyar Péter: Megkezdjük Magyarország megszabadítását a maffiától, elindítjuk a Tisztítótűz-műveletet
Erről a miniszterelnök a parlamentben beszélt.
A pszichológusok szerint az 55 és 75 év közötti emberek könnyebben megengedik maguknak a pihenést, mint a fiatalabb generációk
Egyre nehezebb csak úgy ülni pár percig anélkül, hogy a telefonunk után nyúlnánk. A pszichológiai kutatások szerint az életkor...
Ezzel a trükkel már egyetem alatt saját lakáshoz juthatnak a fiatalok
10 százalék önerővel is lakást vehetnek a fiatalok.
Feszült a várakozás: ismét kamatvágás jöhet?
Újra lazíthat az MNB.
Kilencórás kálvária a mallorcai járaton: hajnalban értek haza a magyar utasok
Idegőrlő volt a várakozás.
Ebben a pillanatban érkezett: felrobbant egy üzem, rengeteg a sérült, 18 embernek nyoma veszett
Borzalmas balesetről érkezett hír.
Fontos dolog lett jóval olcsóbb a magyar autósoknak
Kedvező folyamatok zajlanak a kötelező biztosítások hazai piacán, az elmúlt időszakban jelentősen csökkentek az átlagdíjak.
Kapitány István elárulta, mire van a magyar gazdaságnak leginkább szüksége
A gazdasági és energetikai miniszter arról beszélt, hogy mit hozhat az új időszak a magyar gazdaságnak, illetve feltérképezte a hazai...
Amikor tényleg a mobilitás szabadságát adja vissza a járműgyártó
A Toyota „Mobility for All” jelmondata sokkal több, mint marketingüzenet vagy jól hangzó szlogen. A TMF számos országban dolgozik olyan...
Sport
A PSG bejelentkezett a világsztárért, bajban a Liverpool FC
Újabb csapat kívánságlistájára került fel Yan Diomande.
Nem várnak tovább, Szoboszlai Dominik miatt igazol a Liverpool FC
Tehermentesítenék a magyar válogatott sztárját.
Manhattanben érdektelenségbe fulladt a világbajnokság eddigi csodacsapatának legújabb bravúrja
A Zöld-foki Köztársaság újabb világbajnokot tréfált meg.
Kikosarazta a Barcát, a Real Madridba akar igazolni a német válogatott sztárja
Nico Schlotterbeck erről nyíltan beszélt a környezetének.
Itt a pályázat vége, kiderül, melyik csatorna közvetíti az NB I-es meccseket
Senki nem ad 10 milliárd forintot a magyar fociért.
Kiszámolták: Az ETO nagyot bukott a BL-sorsoláson
Friss számítások azt mutatták ki, hogy a magyar bajnok zöld-fehérek esélyei 14 százalékponttal romlottak a Bajnokok Ligája 3. selejtezőkörének elérésére.
Szoboszlai luxi nyaralásáról ír a nemzetközi sajtó, nincs vb, nincs probléma
Szoboszlai Dominik és felesége, Buzsik Borka Ibizán nyaral a legjobb barátaikkal.
Sosem történt még ilyen foci világ-bajnokságon, az egyik favorit mégis megtette
Ilyen sajtótájékoztatót még nem hallott a publikum, az egyik favorit menedzsere a sajtótájékoztatón mondta el.
Súlyos hír: Lehet, hogy vége a brazil sztár vb-jének
A vizsgálatok megerősítették Raphinhának, a brazil labdarúgó-válogatott rutinos alapemberének combizomsérülését, aki emiatt várhatóan több mérkőzést is kénytelen lesz kihagyni az észak-amerikai térségben zaj
Mohamed Salah meggondolhatta magát, mégis maradna Szoboszlaiék között
Elképesztő pletyka terjeng Salah-ról, egyetlen változás miatt maradna a világbajnokság után is.
Nem mindennapi üzenetet hagytak maguk után az iráni futballisták Los Angelesben
Erre valószínűleg nem számítottak a szervezők.
A belga sztárfocista ellen intézett kemény kirohanása után felfüggesztették a műsorvezetőnőt
A bocsánatkérés sem mentette meg őt a drasztikus lépéstől.
Bulvár
Orbán Viktorhoz közel álló ember mondta ki a köztévén, az utóbbi évek egyik leghíresebb megszólalásáról háttér-információ jelent meg a YouTube-on
Újabb háttér-információ derült ki a köztévén az egyik leghíresebb politikai szófordulatról.
Erős állítást tett Magyar Péterről a világ leggazdagabb országának vezetője, így még kevesen nyilatkoztak
De Emmanuel Macron is nyilatkozott az új helyzetről Brüsszelben.
Máris riasztást kapott 8 vármegye, itt jöhet hatalmas zuhé hétfőn
Ilyen idő jöhet majd jövő héten Magyarországon a friss időjárás-előrejelzések szerint.
Azonnali figyelmeztetést adtak ki a hétfői időjárás miatt – itt vannak a részletek
A hétfői hőség mellett egy másik, kevésbé látványos, ugyanakkor komoly egészségügyi kockázatra is figyelmeztetnek a meteorológusok: nagyon erős UV-B sugárzás várható az ország több térségében. A HungaroMet
Szent-Iványi István: Szijjártó Péter esetében az EU-val szembeni kémkedés, Orbán Viktornál a hatalommal való visszaélés vádja merülhet fel
A külpolitikai szakértő egy interjúban beszélt arról, hogy az Orbán-kormány alatt zajlott ügyeknek milyen büntetőjogi következményei lehetnek. A vitnyédi menekülttábor tervével kapcsolatban azt mondta, teljesen ny
Közleményt adott ki a Katasztrófavédelem a budapesti vihar miatt – folyamatosan dolgoznak a tűzoltók
A vasárnap délutáni viharos időjárás jelentős terhelést ró a fővárosi tűzoltókra, akik Budapest több kerületében is folyamatosan dolgoznak a károk felszámolásán. A HungaroMet a nap folyamán elsőfokú, citroms
Szőlő utca: már tizenegy embert gyanúsítanak, nyilvánosságra hozná „Zsolti bácsi” nevét a koronatanú
Eddig kilenc gyanúsítottról lehetett tudni.
A legtöbb szívroham és stroke előtt ugyanaz történik – erre kell figyelnie
A szívroham és a stroke gyakran váratlanul csap le, pedig a jelek sok esetben évekkel korábban megjelennek. Egy minden eddiginél nagyobb vizsgálat szerint a súlyos szív- és érrendszeri események többségét néhány j
„Elnök Úr! Nagy a baj!” – Sulyok Tamásnak üzent Vona Gábor
A politikus szerint a Tisza Párt alkotmányos paranccsal ment szembe.
Rendkívüli bejelentés – halálos katonai csapást mért az USA egy titokzatos hajóra
Az amerikai hadsereg csapást mért egy feltételezett terroristaszervezethez köthető hajóra a Karib-tengeren, a műveletben két ember életét vesztette.
Magyar Péter rendkívüli sajtótájékoztatót tart
Miután az Országgyűlésben is nyitóbeszéd mond, rendkívüli sajtótájékoztatón is ismerteti a most benyújtandó javaslatokat a kormányfő. Várhatóan Sulyok Tamás és a többi közjogi méltóság eltávolításáról
Gyógyíthatatlan betegséggel küzd a legendás magyar zenekar frontembere? Sokkoló fotón mutatta meg, mi történt vele
Sokkoló fotóval jelentkezett a Kowalsky meg a Vega frontembere: egy hatalmas bőrelváltozást mutatott meg követőinek, és arról írt, hogy egy apró vérszívó csípése miatt hosszú kezelés és komoly megpróbáltatáso
blogmorzsák
Érdekes képek a történelemből
Az első végzetes repülőgép-baleset, az igazi minyonok, halálos csőtörés és még sok más.
Szabad a színház a Majorban
A Városmajori Szabadtéri Színpad új évada bővelkedik a Budapesten ritkán látható előadásokban.
Harácsoló barátok – Túl a sövényen
Stikli lopási kísérlete meghiúsul, így új készletet kell szereznie Vincének, a medvének.
- Csökkent a gázolaj ára
- Hallgatói tervpályázat: buszmegálló terveket várnak Szentlőrincre
- Wizz Air-járat indult Eszékről - előnyben a Dél-Dunántúl
- Leszakadt egy vasúti felsővezeték Érdnél, jelentős késésekre kell számítani
- NAV: sok változást hoz a jövedéki szabályozásban az új törvény
- Adótraffipaxok Baranyában
- Továbbra is várják a vért Baranyában
- Már a jelen is az elektromos buszoké
- Fotópályázat: környezetvédelem vs. környezetszennyezés
- Továbbra is várják a vért Baranyában
- Így közlekednek a távolsági buszok a hosszú hétvége alatt
- Az E.ON nevével visszaélve téveszthetik meg a lakosságot
- Így úszható meg a hosszú várakozás a horvát autópálya-kapuknál
