Hamarabb lehet megjósolni a demencia kialakulását: magyar kutatók értek el fontos előrelépést

A Magyar Tudományos Akadémia - MTA - Természettudományi Kutatóközpontjának - TTK - munkatársai a kóros agyi öregedés mesterséges intelligenciával történő hatékonyabb előrejelzésében értek el fontos előrelépést.

A Nemzeti Agykutatási Program által támogatott vizsgálat eredményeiről a GigaScience című tudományos folyóiratban számoltak be a TTK Agyi Képalkotó Központ kutatói.

Hány éves az ember agya?

Az Agyi Képalkotó Központ munkatársai kutatásuk során azt vizsgálták, hogy hány éves az ember agya valójában.

- 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 közötti összehangoltság mértékében is, mely az agyterületek között mérhető funkcionális kapcsolatok erősségének megváltozásával jól jellemezhető - olvasható a közleményben.

Életmódváltással lassítható a demencia kialakulása

A kutatás szerint e kapcsolatok funkcionális mágneses rezonanciás képalkotással - fMRI - jól vizsgálhatóak, 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 előrejelzi a kóros agyi öregedési folyamatokat, köztük a demenciát. Fontos, hogy az efféle folyamatokra idejében fény derüljön, mivel a korai gyógyszeres beavatkozások és az életmódváltás sokkal hatásosabb, mint a súlyosabb tünetek megjelenése utáni tűzoltás.

A kutatás szerint az agyterületek működése közti kapcsolatok meglehetősen bonyolult hálózatot alkotnak, így egyáltalán nem nyilvánvaló, hogy milyen tulajdonságaik vannak kapcsolatban az életkorral. Ennek elemzésére mesterséges intelligenciát vetettek be a kutatók.

Vidnyánszky Zoltán kutatócsoportja a mélytanulásos rendszerek működési elvét használta fel a vizsgálatok során. 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.

Pontosabb agyéletkorbecslés

A kutatócsoport eljárása sikeresnek bizonyult, eredményüket az egészségügyi informatika területének legrangosabb folyóirata, a GigaScience közölte tavaly decemberben. Az eljárás segítségével öt 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 -  idézik a közleményben Vidnyánszky Zoltánt.

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, melynek munkájában kiemelkedő szerepet játszott két fiatal kutató, Meszlényi Regina és Vakli Pál, 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 - olvasható az MTA közleményében.

Szokások, melyekkel megelőzhető a demencia

A felmérések tanúsága szerint az emberek több mint kétharmada tart attól, hogy az elbutulás érinti majd a jövőben. Tudd meg, mit tehetsz ellene!

• demencia
• tudomány
• kutatások
• Életmód