Tudomány

Nemzetközi agykutatási projektben vesz részt a Rényi Alfréd Matematikai Kutatóintézet

Az idegsejtek közötti hálózatok és mesterséges intelligencia

A három vagy annál több idegsejt közötti kölcsönhatások kulcsfontosságú szerepet játszanak az emberi agyban zajló ingerületátviteli folyamatokban. Az idegsejtek közötti hálózatok matematikai modelljeit vizsgálja 2024-től a Rényi Alfréd Matematikai Kutatóintézet Mesterséges Intelligencia Kutatási Osztálya és az ELTE TTK Matematika Doktori Iskolája.

Nemzetközi agykutatási projektben vesz részt a Rényi Alfréd Matematikai Kutatóintézet
A Rényi Alfréd Matematikai Kutatóintézet bejárata
Fotó: Rényi Alfréd Matematikai Kutatóintézet

A kutatás az Európai Unió Marie Skłodowska-Curie Doktori Hálózatok 2022 nyertes konzorciális pályázata keretében valósul meg, amelyet a Vrije Universiteit Amsterdam hívott életre 18 intézmény részvételével. A 2,5 millió euró támogatású BeyondTheEdge nemzetközi projekt fókuszában a hálózati dinamika magasabb rendű összefüggésének a megértése áll.

A HUN-REN Rényi Alfréd Matematikai Kutatóintézet aktív szereplője a nemzetköz tudományos kutatásoknak, számos munkatársa és projektje indult sikerrel rangos pályázatokon az elmúlt években, ennek is köszönhetően például rendszeresen fogad külföldi vendégkutatókat és szervez konferenciákat.

Bachausz Ágnes
Backhausz Ágnes: A projekt során megérthetjük, hogy az idegsejtek hálózatának szerkezete hogyan járul hozzá az egészséges agyműködéshez, vagy éppen milyen elváltozások okozhatnak betegségeket
Fotó: Rényi Alfréd Matematikai Kutatóintézet

Örömmel beszélek arról, hogy az Európai Unió Marie Skłodowska-Curie Doktori Hálózatok 2022 nyertes konzorciális pályázatában vehet részt a jövő évtől a Rényi intézet, illetve a mesterséges intelligencia kutatásával foglalkozó osztálya karöltve az Eötvös Loránd Tudományegyetem Természettudományi Karának Matematika Doktori Iskolájával – mondta lapunknak Backhausz Ágnes, a Rényi Alfréd Matematikai Kutatóintézet Mesterséges Intelligencia Kutatási Osztályának tudományos munkatársa, az Eötvös Loránd Tudományegyetem oktatója. Mint kifejtette, a 2027. december 31-én záruló, BeyondTheEdge elnevezésű nemzetközi projekt fókuszában a hálózati dinamika magasabb rendű összefüggésének a megértése áll. Ők például Budapesten majd azt vizsgálják, hogyan tudjuk az emberi agy idegsejtjeinek a hálózatát matematikailag modellezni. Ezen belül is azokat a biológiai kölcsönhatásokat, amelyek három vagy annál több idegsejt között alakulnak ki, aminek az ingerületátviteli folyamatokban van jelentősége.

Backhausz Ágnes rámutatott: az agy működése során a jelek, ingerületek a sejtek között terjednek tovább. Ezekben a biológiai folyamatokban fontos szerepet játszanak az olyan rések, ahová kettőnél több idegsejt is kapcsolódik. A projekt során különböző matematikai modelleket építenek és vizsgálnak ennek a terjedési folyamatnak a leírására, így megérthetjük, hogy az idegsejtek hálózatának szerkezete hogyan járul hozzá az egészséges agyműködéshez, vagy éppen milyen elváltozások okozhatnak betegségeket. „Mindennek a matematikai hátterét szeretnénk tehát elsősorban felderíteni” – hangsúlyozta Backhausz Ágnes, aki egy ELTE-s matematikus doktoranduszával folytat kutatásokat 2024-től.

Backhausz Ágnes:
Mindennek a matematikai hátterét szeretnék elsősorban felderíteni
Fotó: Rényi Alfréd Matematikai Kutatóintézet

Az összesen 2,5 millió euró támogatású BeyondTheEdge nemzetközi projektben az azt összefogó, illetve irányító Vrije Universiteit Amsterdam, valamint a két magyar közreműködő – a Rényi Alfréd Matematikai Kutatóintézet és az ELTE – mellett hét partner- és nyolc társult intézmény vesz részt. A program sajátosságából adódóan a doktoranduszok 6–8–12 hónapot valamelyik másik intézetben töltenek el. Ezáltal nemcsak szélesebb körű, nemzetközi szakmai kitekintést kaphatnak, de kapcsolatokat is építhetnek.

„Az úgynevezett előkészítő fázis alatt a kutatási témánkkal összefüggő egyhetes nyári iskolákat és online eseményeket szervezünk mesterszakos diákoknak, amelyeket több európai egyetemen is meghirdetünk, főképp ott, amelyek a konzorcium tagjai. E hallgatók közül kerülnek ki azok, akik beiratkoznak a doktori iskolába. Ezen rendezvények egyúttal arra is remek apropót nyújtanak, hogy a témavezetők – többek között a matematikusok, az agykutatók és a biológusok – is jobban megismerjék egymás munkáját és tartsák egymással a kapcsolatot. Ennek segítségével arra is lesz lehetőségünk, hogy jobban megértsük például az elméleti matematikai kérdések biológiai alkalmazását” – emelte ki Backhausz Ágnes.

Az Európai Unió Marie Skłodowska-Curie Doktori Hálózatok 2022 a Horizont Európa keretprogram kutatói mobilitást támogató Marie Skłodowska-Curie programjának konzorciális pályázati konstrukciója. Ennek révén a nyertes konzorcium a magasan képzett doktorjelöltek képzése mellett közös kutatási projektet valósít meg a PhD-hallgatók kreativitásának az ösztönzése, innovációs kapacitásának a növelése és foglalkoztathatóságuk hosszú távú növelése érdekében.

Kapcsolódó írásaink