A vizeletelemzés útja az uroszkópiától a genetikai tesztekig
Afrikai Constantin, a salernói iskola orvostanára a páciensek vizeletét vizsgálja
Köztudott, hogy a vizeletvizsgálat segít számos betegség diagnosztizálásában és különböző élettani folyamatok megismerésében. A vizelet általános analízise manapság a rutinvizsgálatok közé tartozik, segítségével fény derülhet egyebek mellett az anyagcsere és a veseműködés rendellenességeire, a húgyúti fertőzésekre.
Arra már az ókori tudósok is rájöttek, hogy a vizelet információkkal szolgál a szervezet állapotával és a betegségekkel kapcsolatban, ám évezredekbe telt, amíg az orvostudomány fejlődése lehetővé tette, hogy a vizeletvizsgálat helytálló, pontos diagnózisokhoz vezessen.
Az uroszkópia kezdetei és a sokhasznú húgy
A vizeletnézést mint diagnosztikai módszert már az orvostudomány atyjaként számon tartott Hippokratész is alkalmazta a Kr. e. 5. században. Összesen 22 hexametert szentelt munkáiban az urológiának, s konkrét betegségek felismerését is lehetségesnek tartotta a vizelet fizikai tulajdonságai alapján: „Azoknál, akiknek a vizeletéből homok vagy tophus csapódik ki, elgennyedt daganat van a nagyvéna (vena cáva) mellett… Ha a vizeletben csak vér van, a vénákkal van baj. Amikor a vizeletben mintegy kis hajszálak vannak, tudnunk kell, hogy a veséből és ízületi bajokból származnak. Ha a vizelet átlátszó, de időnként korpaszerű részecskéket tartalmaz, a hólyagot rüh támadta meg.”
A Google kereső nemcsak abban világelső, hogy a legjobb és legszélesebb körben használt tartalomkeresővé fejlődött (Európában 90 % körüli a részesedése az interneten indított összes keresések között, a magyar nyelvterületen ez a szám 96-98 %; az USA-ban a Yahoo, az orosz nyelvterületen a Yandex képes megszorítani, illetve Kínában a Baidu veri is a maga 80 %-ával), hanem abban is, hogy keresőalgoritmusát elsőként fejlesztette a mesterséges intelligencia szintjére. A gépi tanulás révén folyamatosan fejlődő szoftver grandiózus adatbázisának köszönhetően ma már értelmezi szavainkat, ez pedig úgy lehetséges, hogy a betárolt gigantikus információhalmazban szemantikai rendezettséget teremtett rendkívül bonyolult módszerével, amely egyfelől tartalmi összefüggéseik alapján egymáshoz rendeli az információkat, másfelől meg is jelöli, felcímkézi a kapcsolatokat. Ezen a réven egy igen komplex fogalmi háló jön létre, amelyben a társítások, a hierarchia és a szignálok (jelölések, címkék) alapján lehetővé vált a szemantikus keresés, amely az emberi elme kognitív működésére emlékeztetően felfogja és értelmezi kérdéseinket és körülírásokból is megérti, mit keresünk. A mesterséges intelligencia a Google más fejlesztéseiben is megjelenik: világbajnokokat legyőző sakk-program, önvezető autó…
Keresőmarketing – szemantikus linképítés
Google alapú keresőmarketing: linképítés
A szemantikus keresésben megnyilvánuló gépi értelem a keresőmarketing szakemberek számára is nagy kihívást jelent, mivel egyre bonyolultabb feladat egy weboldalt a Google első helyére pozícionálni, tekintve, hogy a rangsorolás szempontjai között már ott szerepel az is, hogy az adott honlap milyen helyet foglal el egy adott témakör szemantikai hálózatában. Ha valamely kulcsszó tekintetében jelentős gócpontot képez, erre a kulcsszóra nézve az organikus helyezése is jó lesz a keresőtalálati listán. Azt pedig, hogy egy honlap csomóponttá váljon, leginkább a szemantikus linképítés révén lehet elérni. Ennek során a hivatkozásokat tartalmi összefüggések alapján helyezzük el egy olyan feltételezett fogalmi térképen, amely a Google adatbázisában tárolt információk elrendezését mutatja. Ez komplex szakmai feladat.
Sok szó esik mostanság mind a mesterséges intelligenciáról, mind az emberi agy számítógépként való működéséről, mint a neuronszámítógépról. Járjuk kicsit körbe a témát.
Vajon idővel lehetséges lesz-e az emberi gondolkodást reprezentáló agy és a számítógépek mesterséges intelligenciájának összeolvasztása?
Agy, gondolkodás, intelligencia
Az emberi agy elképesztő és szinte kiismerhetetlen szerkezetének köszönhetjük a gondolkodás képességét. Feltételezhető az is, hogy agyunk a lehetőségeinek végső határát már elérte, de az is, hogy egyáltalán nem. Az evolúció során agyunk mérete kissé még növekedhet, de a nagyobb nem szükségszerűen jobb. Az agy strukturáltsága a lényeges, a létesülő kapcsolódások száma és összetettsége, a távoli és közeli kapcsolódások lehetősége, dinamikája, a folyamatok fejlődése, kiterjedése, változása.
Az embernek rossz a látása, gyenge a hallása és szaglása. Nem vagyunk különösebben erősek sem. Mégis hogyan váltunk a bolygó domináns fajává? „Csakis az agyunknak köszönhetően”, mondja Heinrich Reichert, a bázeli egyetemen munkatársa. „Más vonatkozásban mi elég rosszul felszerelt állatok vagyunk.”
A szerénytelen agykutatók úgy gondolják, hogy a mi agyunk a legjobb a világon: nem sokban különbözik más fajokétól, csak jobb. „Ugyanaz a rendszer, csak sokkal hatékonyabb,” mondta Reichert. „Olyan, mint egy szuper-számítógép egy háztartási PC-hez képest.”
Agyunk mérete testünkhöz képest nagynak mondható. De ez önmagában nem feltétlenül jelent előnyt. Az elefántnak hatalmas agya van, az emberi agyhoz képest a neuronok mérete is nagyobb. Azonban az idegsejtek közötti távolság is nagyobb, vagyis tovább tart a jelek továbbítása közöttük.
Micah Murray a Lausanne-i Egyetemen központi oktató kórházának orvosbiológusa szerint „az emberi agy a sűrűségével tűnik ki”. A főemlősök neuronjai tömörebbek, mint például a rágcsálóké. Ha egy egérnek annyi idegsejtje lenne, mint nekünk, az agyuk körülbelül 45 kg lenne. A csimpánzokhoz képest agyunk sokkal több tekervénnyel rendelkezik (barázdáltabb), így a szürkeállomány nagyobb felületen helyezkedhet el, ami több lehetőséget biztosít a neuronok kapcsolódására.
Murray úgy véli, hogy az absztrakció páratlan képessége, a gondolatok összetettsége, a nyelvi és tanulási készségek, valamint, hogy képesek vagyunk a jövőt elképzelni – avagy a fikciós képesség – az, ami agyunkat kivételessé teszi.
Biológiai vagy szociális lények vagyunk?
Vajon mi tudott ekkora evolúciós fejlődést kiváltani? A kérdésre a választ az agykutatók a homloklebeny bővülésére fókuszálva keresik – a kognitív funkciók központja a főemlősöknél általában fejlettebbek, különösen az embereknél.
Számos tanulmány szerint a közösségi lét központi szerepet játszhatott a fejlődésben. A társadalmi élet finom manőverezései, annak megértése, hogy kihez kell ragaszkodni és ki elől kell menekülni egy rendkívül összetett képesség. Oxfordi kutatók egyértelmű kapcsolatot mutattak ki a főemlős csoportok mérete, a kölcsönhatások gyakorisága és a frontális agykéreg mérete között.
„Ez a kapcsolat még nyilvánvalóbb a monogám fajoknál (például a australopithecus afarensisnél),” teszi hozzá Pascal Vrticka, a Genfi Egyetem munkatársa. „Valószínűleg azért, mert a monogám lét még bonyolultabbá teszi a kölcsönhatásokat.”
A koponyaméret bővülését lehetővé tevő mutáció is hozzájárulhatott az emberi agy fejlődéséhez. „Az egyik hipotézis szerint a nyelv fejlődése számos funkciót is kialakíthatott, például azokat, amelyek az érveléshez kapcsolódnak,” mondja Murray.
Van az agyunk annyira jó, mint amennyire lehetne?
Vajon az emberi agy képes lehet még a fejlődésre? „Ebben nem vagyunk biztosak,” mondja Reichert. „Ami a méretet illeti, a növekedést korlátozza a női medence mérete (szülési testhelyzetben a magzat feje a medencében helyezkedik el) – hacsak az agy a szülést követően nem válik képessé a nem relatív növekedésre. Ez elméletileg lehetséges… de a kérdés az, hogy a nagyobb méretű agy vajon hatékonyabb lenne-e? “
Az agynövekedés energiaproblémákat is kiválthat. Az agy már így is a leginkább energiaigényes szervünk: testünk tömegének csak 2 százalékát adja, működése azonban a felvett energia egynegyedét emészti fel.
Egy másik lehetőség, hogy a nagyobb méretű agy lelassíthatja a gondolkodást – mint az elefántoknál. A neuronoknak zsugorodniuk kellene, hogy az agyban sűrűbbé váljanak. De ennek is határai vannak. A Cambridge-i Egyetem kutatói szerint egy bizonyos méret alatt már nem működnének megbízhatóan.
„Az emberi agy az evolúció során legyőzte az akadályokat, kihasználta a véletlenek által teremtett előnyöket és alkalmazkodott azért, hogy elérje az optimálisnak tűnő kapacitást. Alkalmasint a továbbfejlődéshez külső segítségre lehet szükségünk.”
Az emberi agy és a számítógép összekapcsolása
A magánvállalkozás keretében Mars-expedíciókat, sőt kolóniákat is tervező pénzember, a SpaceX és a Tesla vezetője, az olykor nagyokat mondó Elon Musk 2017-ben bejelentette, hogy belevágott egy agy–számítógép-interfészt fejlesztő kezdeményezésbe. A projektet jegyző Neuralink nevű cégről egyelőre nem sokat tudni, de a rendelkezésre álló információk alapján a cél olyan készülékek létrehozása lesz, amelyek az agyba beültetve lehetővé tehetik, hogy az emberi agy és a gépi szoftverek együttműködve dolgozzanak. A sci-fi regényeken és filmeken nevelkedett nemzedékek számára ez roppant izgalmas téma (nem kevésbé, mint a Marsra szállás), nehéz megállapítani , hogy (újabb?) szélhámosság vagy megalapozott tudományos fejlesztés áll-e mögötte.
A biológiai gondolkodó szerv és a digitális intelligencia összekapcsolódás révén – állítja a projekt – emberfeletti memóriára vagy számolási képességekre tehetünk szert, és a jelenleginél sokkal közvetlenebb kapcsolatban lehetünk elektronikus készülékeinkkel. Musk hónapokig célozgatott az új projektjére mint nagy durranásra, és 2017 tavaszán egy dubaji beszéde alkalmával kifejtette, hogy idővel szerinte lehetséges lesz az emberi gondolkodás és a digitális intelligencia összeolvasztása.
Minden a sebességen múlik, mondta Agyagin
„Elsősorban sávszélesség kérdése az egész, vagyis hogy milyen sebességű a kapcsolat élő agyunk és gépi énünk között, főleg ami a kimenetet illeti” – magyarázta a hallgatóságnak. Az ilyen jellegű agyi interfészek jelenleg csak a tudományos-fantasztikus művekben léteznek. Olyan implantátumok persze már jelenleg is akadnak, amelyek az agy működésébe beavatkozva csökkentik bizonyos idegrendszeri kórképek tüneteit, vagy éppen külső rendszerek, mondjuk egy robotikus műkéz irányítását teszik lehetővé. De a fejlesztés még nagyon a kezdeti stádiumban van (vagy még ott sem, mondják a szkeptikusok, akik szemében Must egy nagystílű csaó).
Musk elszánt abban, hogy új szintre akarja emelje a kísérleti fázisban lévő agyi interfészeket. Egy Kernel nevű startup, amelyet Bryan Johnson, a Braintree alapítója hozott létre, például az emberi gondolkodást javító rendszereken dolgozik. A vállalkozás keretében ideggyógyászok és szoftverprogramozók hada munkálkodik azon, hogyan tudnák még gyorsabbá és még hatékonyabbá tenni az emberi agyat, és egyúttal helyrehozni a neurodegeneratív kórok, a Parkinson-kór vagy az Alzheimer-kór okozta károkat.
„Azt tudjuk, hogy ha egy chipet ültetünk az agyba, annak elektromos jeleivel csökkenthetjük a Parkinson tüneteit” – mondja Johnson. „Hasonlót alkalmaztak már gerincfájdalmak, az elhízás vagy az anorexia tüneteinek csökkentésére is.” A következő lépés a neurális kód megfejtése és átírása lehet, hogy a gépi rendszerek úgy tudjanak együtt dolgozni az aggyal, ahogy a komplex biológiai rendszerek részei egymással teszik. A kutatók nem titkolják, hogy a merész tervek megvalósításához évek, évtizedek munkájára, agykutatásra, a sebészeti technikák fejlesztésére, újfajta szoftverekre és implantátumokra lesz szükség.
Alois Alzheimer (1864-1915) német ideggyógyász 1906-ban írta le a később róla elnevezett idegrendszeri betegséget, amelyet a vele járó mind súlyosabb memóriazavarokkal jellemezhetünk. Tudományosabban:
Az Alzheimer-kórneurodegeneratív betegség (angol rövidítése AD), amely a gondolkodás és a kognitív képességek beszűkülésével jár, magatartászavarok kísérik, az elbutulás (demencia) kórképét mutatja, és kialakulását követően gyors biológiai leépüléssel is jár.
Ez a súlyos idegrendszeri betegség sajnos egyáltalán nem ritka: a néhány éve készült nemzetközi statisztikák szerint 65 éves életkor fölött a lakosság egy százaléka szenved benne, előfordulásának gyakorisága pedig ötévente megduplázódik. Sokan ennek alapján az öregedés velejárónak tartják, de az utóbbi időben mind többet tudunk arról, hogy megjelenésében igen bonyolult ideggyógyászati összefüggések játszanak szerepet.
A betegség kialakulása során az agy bizonyos területein kórosan megváltozott fehérjehalmazok, úgynevezett amiloid plakkok jelennek meg. Ezek a lerakódások az idegsejtek pusztulását okozzák, és legelőször az emlékezetet megőrző idegközpont területét érintik.
Katrin Mani, a svédországi Lundi Egyetem molekuláris orvostudomány tanszékének vezetője írja munkacsoportjuk tanulmányában, hogy „ha Alzheimer-kórban szenvedő egerek agyszövetét C-vitaminnal kezeljük, jól látható, hogy a kóros fehérjelerakódások feloldódnak. Állatkísérleteink azt mutatták, hogy a C-vitamin nagyobb mennyiségben szívódott fel dehidroaszkorbinsav formájában, ha azt egy éjszakára a hűtőszekrényben tartottuk”.
A kutatók is azt hangsúlyozzák, amit az ideggyógyászok is tapasztalnak, vagyis hogy
az Alzheimer-kórnak egyelőre bizonyítottan hatásos kezelési módja nincsen.
Pontosabban: még nem találták meg. Ugyanakkor több különböző gyógyszerrel folynak klinikai vizsgálatok, melyek bizonyos mértékben a betegség tüneteinek megjelenését késleltetik.
Az antioxidáns hatású C-vitamint igen sokféle kóros állapotban alkalmazták, de igen ellentmondó eredményekkel. A svéd állatkísérletes adatok ismét ráirányítottak ennek a készítménynek gyógyítási lehetőségeire az orvostudomány figyelmét.
A nyelvtudás akadályozza az időskori demencia kialakulását
Megtanulni legalább egy idegen nyelvet rengeteg előnnyel jár, jobb munkát kaphatunk, megismerhetünk különböző kultúrákat – és most kiderült, hogy
a nyelvtanulás és nyelvtudás egészségünk megőrzését is elősegíti.
Mielőtt azonban elmélyednénk a meglepő tudományos felfedezés ismertetésében, idézzünk fel két sokkoló tényt, amelyek az új ismeretek fényében még aggasztóbbnak tűnnek.
Először is az Eurobarometer 2012-es felmérései szerint az Európai Unión belül Magyarországon a legnagyobb azok aránya, akik egyetlen idegen nyelvet sem beszélnek, 65%. Ráadásul az idegen nyelvet beszélők aránya az utóbbi években csökkent. (Két felmérés, 2005 és 2012 között 7 %-kal!)
A másik sokkoló tény, hogy a magyar kormány 2010 óta nemcsak általában építi le a közoktatást – beleértve a szakképzést, a gimnáziumokat és az egyetemeket –, hanem konkrétan a nyelvoktatás korszerűsítését is (laptop használat, interaktív tábla az iskolában) hátráltatja forráselvonással.
Ami pedig a tudományos felfedezést illeti: egy nemrégiben megjelent ismeretterjesztő cikk arról szól, hogy az utóbbi évek kutatásai bebizonyították:
aki legalább egy nyelven beszél az anyanyelvén kívül, évekkel később betegszik meg demenciában, mint azok, akik csak az anyanyelvükön beszélnek.
A cikk szerzője Emilie Reas, aki a Kaliforniai Egyetemen, San Diegoban posztdoktori ösztöndíjasként kutatja, hogyan változik az agy az öregedéssel, miként alakul ki az öregkori demencia vagy az Alzheimer-kór.
Egy laptora letöltött program segíthet a nyelvtanulásban idős korban is
Emilie Reas a torontói York Egyetemen kutató pszichológus Ellen Bialystok márciusban publikált tanulmányát idézi, amely szerint az idegen nyelveket beszélőknél átlagosan 4-5 évvel később jelenik meg az időskori demencia. Bialystok szerint a kutatások azt is bizonyították, hogy a több nyelvet beszélők számos területen jobban teljesítenek, jobban tudnak koncentrálni, tervezni, problémákat megoldani és egyik feladatról a másikra váltani. Az ember azt gondolná, hogy ez csak az intelligencia szintjétől függ, de a kutatások kiszűrték az intelligencia hatását.
A lényeg azonban az, hogy aki nyelveket beszél, hosszabb és jobb életre számíthat.
