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:
Ön szerint esélyes a Tisza Párt a Fidesz leváltására?
hírek innen, onnan
Másfél tonna drogot és 384 embert kapcsolt le a rendőrség
Összehangolt akció és határozott fellépés.
Gesztenye-feldolgozó, pizzéria, repülőgyár, fémipari vállalat - négy cég, négy iparág és azonos kihívások
Az E.ON sikeres hazai kkv-kal közös együttműködésben mutatja be, hogyan tud segíteni egy energiaszolgáltató a cégek versenyképességében.
Magyar kisvárosból származik az amerikai színész - sosem találnád ki, hol nyugszanak szépszülei
Talán még az ott lakók sem sejtik, hogy a színész ősei a helyi temetőben nyugszanak.
Figyeljen az egészségére! Így készítheti fel a szervezetét az ünnepi lakomára
Az ünnepi időszak sokak számára nemcsak a meghittségről, hanem a bőséges étkezésekről és a felborult napi ritmusról is szól. Az...
Négy étel, amely provokálja a hasnyálmirigyedet, gyulladást okoznak
Az életkor előrehaladtával az anyagcsere lassul, a szervezet pedig kevesebb emésztőenzimet termel. 50 év felett a hasnyálmirigy különösen...
Megint a legjobb öt uniós tagállam közé kerülnénk, de milyenek az esélyeink?
Navracsics Tibor szeretné, hogy Magyarország 2030-ra az EU első öt olyan országába kerüljön, „ahol a legjobb élni, lakni, dolgozni”,...
Akik nélkül megállna a világ, mégis észrevétlenek
Tiszta irodák, működő gyárak és rendezett közterek – mindez magától értetődőnek tűnik a mindennapokban. Pedig a háttérben emberek...
Így halt meg II. Rákóczi Ferenc, amit a testével tettek, azt eddig tilos volt leírni a törikönyvekben?
Elképesztő, ami a végzete után történt a kurucok vezérével.
Ezekre az öreg autókra jelenthet veszélyt az újabb uniós tervezet
Az EU korlátozásokkal fenyeget több millió idősebb autót: Az Euro 5-ös és 6-os járművek kibocsátási és részecskevizsgálatairól...
Meghalt egy 20 hónapos kislány – elaludt az apja vele a jakuzziban
Szívszorító eset rázta meg Floridát, miután a hatóságok letartóztattak egy 33 éves apát, akinek 20 hónapos kislánya meghalt, miközben...
Elkeserítő és veszélyes - kiszámolták, hogy milyen idő lesz Szenteste
A hét elején még párás, ködös idő várható, szenteste napján viszont kiterjedt csapadékzóna érkezik az ország felé, van, ahol havas...
120 évente virágzik, most mégis eltűnhet – a titokzatos henon bambusz drámája
Ezért pusztulhat ki örökre a 120 évente virágzó henon bambusz.
Sport
Erdei Zsolt 51 évesen visszatért, majd a meccs végén azt mondta, 50 felett senki nem menjen a ringbe
A magyar boksz egyik nagy legendája 51 évesen újra bokszolt.
Szoboszlai incidensétől hangos Anglia, egy bíró sem érti az ámokfutásnál történteket
A szabályok szerint a harmadik piros lapot is ki kellett volna osztani a Tottenham és a Liverpool bajnokiján.
Viníciust kifütyülték a Real Madrid szurkolói, a reakciója még nagyobb felháborodást okozott
A madridiak bajnokiján Mbappé Ronaldót utánozta, az edző a röhejesnek nevezett játékvezető felfüggesztését követelte.
"Szörnyen elbánt Kerkezzel" - még az ellenfél ex-sztárja is a Liverpool magyarját védi
Joe Hart is elítélte Rodrigo Bentancur súlyos szabálytalanságát, amivel Kerkez Milost próbálták megfélemlíteni.
A győzelem ellenére hetvenkétezer néző füttykoncertje zúgott a Bernabéuban
Xabi Alonso mindenre felkészült, az edzőt semmi sem fogja váratlanul érni.
Kocsmasport a javából: mattrészegen nyert meccset a darts-vb-n az osztrák játékos
A meccs utáni interjújában rátett még egy lapáttal.
A Szoboszlait meglökő brazil fojtogatott és könyökölt is – miért nem járt piros lap?
Richarlison többekkel szemben is sportszerűtlen volt, de az ámokfutása közben mégis csak Szoboszlai Dominik kapott lapot.
Elárverezi olimpiai aranyérmeinek egy részét minden idők egyik legjobb úszója
Több kritikát is kapott emiatt.
Szoboszlaitól egyetlen dolgot hiányoltak, Kerkeztől pontosan ezt várták Liverpoolban
A Liverpool magyar válogatott sztárjai végigjátszották a Tottenham elleni rangadót.
A Barcelona edzője szerint a FIFA év csapata egy vicc
Hansi Flick szerint nem lehet komolyan venni a FIFA év csapatát.
"Szenzációs átigazolás": Egy magyar focista oda szerződött, ahová mások nyaralni mennének
A Maldív-szigetek-i Dhivehi Premier League-ben szereplő Victory SC-nél folytatja pályafutását az NB III-as Eger játékosa, Farkas Bence Balázs.
Itt a világbajnokság eddigi legnagyobb meglepetése, lenullázták a 2021-es bajnokot
A világelső és címvédő Luke Littler szettveszteség nélkül masírozott tovább.
Bulvár
Gyászol a magyar város, elhunyt dr. Bay Éva
Életének 87. évében elhunyt dr. Bay Éva orvos, műgyűjtő, Kiskunhalas díszpolgára, a Thorma János Múzeum egyik legjelentősebb adományozója.
Meghalt Kemenes Fanni
Minden műfajban és stílusban dolgozott.
Nem az ecet és nem is a szódabikarbóna: ez a vízkő legnagyobb gyilkosa
A vízkő elleni harcban a legtöbben automatikusan az ecethez vagy a szódabikarbónához nyúlnak. Pedig létezik egy megoldás, amely sokkal hatékonyabb, kíméletesebb, és egyre több háztartásban váltja le a régi módsz
Erdei Zsolt 51 évesen visszatért, majd a meccs végén azt mondta, 50 felett senki nem menjen a ringbe
A magyar boksz egyik nagy legendája 51 évesen újra bokszolt.
Iszonyatos ami kiderült a Szőlő utcai ügyről, eddig senki nem merte ezt kimondani, a szakértő kőkemény kijelentést tett
Ez lehet valójában a Szőlő utcai ügy hatása.
ByeAlex bejelentésétől hangos az ország, az RTL sem találja a szavakat
Az RTL rosszfiúja váratlanul írt egy üzenetet, ezzel minden megváltozott.
„Mi a f@sz volt ez, valami háborúellenes összejövetel… Az egész el lett b@szva” – Havas Henriknek nem tetszett a Fidesz szegedi gyűlése
„Mi a f@sz volt ez-, valami háborúellenes összejövetel… Na, aztán Lázár meg Orbán után nem néztem tovább…” – írta szombat este Facebook-oldalán az újságíró, utalva a Digitális Polgári Körök szombati,
Borzasztó tragédia a Városligetben: meghalt Csudai Sándor fotóriporter
Szombat hajnalban holtan találták a Néprajzi Múzeum épületénél a több rangos szakmai elismeréssel jutalmazott fotóriportert.
Tegyél egy érmét a fagyasztóba: sokan nem tudják, de életet is menthet ez a trükk
A fagyasztót a legtöbben biztonságosnak gondolják, pedig van egy alattomos kockázata, amire szinte senki nem figyel. Egy apró, filléres trükk segíthet abban, hogy időben észrevedd a bajt.
Döbbenetes mi derült ki a Covid-oltásokról, brutális mellékhatásokra figyelmeztetnek a szakértők
Meglepő összefüggésekre bukkantak holland kutatók, akik szerint megnőhet az övsömör kialakulásának kockázata a Covid-oltást követő hetekben. Egy olasz tanulmány ennél is tovább ment, úgy vélik, az ötven felett
Lesifotó, olyan hihetetlen dolgot fotóztak egy magyar kórházban, amiből világszenzáció lett
Nem mindennapi dolgot fotóztak egy magyar kórház ajtaján.
blogmorzsák
Magyar vakáció pechszériával – Vakáción a Mézga család
Ingyenjeggyel nem jut messze a Mézga család, csak furfanggal.
A Qualitons utánajárt: álmodhatja más az álmomat?
Az év leghosszabb éjszakáján debütál a Qualitons új klipje.
Bibó Lajos: A könyv lelke
"A könyv teszi az embert. Vagyis: könyv nélkül nincs élet. A könyv lényegében elsőrendű életszükséglet."
- 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
