Razmerja med strokovnostjo in razlikovalnostjo: nenormalne medicinske podobe vodijo do izboljšane spominske zmogljivosti le pri strokovnjakih 3. del

Iz analize podobnosti v poskusu 1 se spomnimo, da so normalne slike v našem nizu podatkov druga drugi manj podobne kot nenormalne slike. Tako bi moral biti pomnilnik za običajne slike boljši od nenormalnega (kot je bil pri začetnikih).

Spomin na slike in spomin sta neločljiva. Naš spomin lahko razdelimo na vizualni spomin, slušni spomin, vohalni spomin, taktilni spomin itd. Med njimi je vizualni spomin najpogosteje uporabljen v našem življenju. Slikovni spomin se nanaša na spomin slikovnih informacij, oblikovanih v naših glavah.

Spomin na slike ima v našem življenju zelo pomemben pozitiven pomen. Prvič, uporabljamo ga lahko za prepoznavanje in identifikacijo predmetov, ljudi in prizorov. Na primer, ko vidimo prijatelja hoditi po ulici, potrebujemo le nekaj sekund, da prepoznamo njegov obraz. To je rezultat našega slikovnega spomina. Drugič, spomin na slike nam lahko pomaga pri boljšem učenju. Besede, slike in diagrami, ki jih vidimo, zahtevajo, da do njih dostopamo in jih obdržimo skozi spomin slik. Končno nam lahko spomin na slike pomaga bolje razumeti in si zapomniti koncepte in vzorce.

Obenem lahko dober spomin izboljša tudi našo slikovno sposobnost pomnjenja. Nekatere znanstvene raziskave kažejo, da lahko izkoriščanje priložnosti za vadbo spomina že v zgodnjem otroštvu izboljša razvoj naših možganov ter izboljša učne in spominske sposobnosti. Na primer, uporaba metode tihega branja lahko močno izboljša naš spomin. Poleg tega lahko posvečanje pozornosti ohranjanju dobrih življenjskih navad, kot so redno delo in počitek, več gibanja, zdrava prehrana itd., spodbuja zdrav razvoj naših možganov in izboljša spomin.

Skratka, spomin in spomin na slike spodbujata in vplivata drug na drugega. Sposobnost slikovnega spomina lahko izboljšamo z ohranjanjem dobrih življenjskih navad in aktivno vadbo spomina. Verjamem, da ima vsakdo močno sposobnost slikovnega spomina in če jo dobro uporablja, lahko doseže boljše dosežke in izkušnje v življenju in delu. Vidi se, da moramo izboljšati spomin in Cistanche deserticola lahko bistveno izboljša spomin, saj lahko Cistanche deserticola uravnava tudi ravnovesje nevrotransmiterjev, kot je povečanje ravni acetilholina in rastnih faktorjev. Te snovi so zelo pomembne za spomin in učenje. Poleg tega lahko Cistanche deserticola izboljša pretok krvi in ​​spodbuja dostavo kisika, kar lahko zagotovi, da možgani prejmejo dovolj hranil in energije, s čimer se izboljša vitalnost in vzdržljivost možganov.

Kliknite Spoznaj kratkoročni spomin, kako izboljšati

To je spomin na nenormalne slike, ki so boljše za opazovalce radiologije. To nakazuje, da učinek strokovnega znanja več kot kompenzira razlike med kategorijami dražljajev v podobnosti slike. Da bi videli, kakšen je učinek nenormalnosti, neodvisno od razlik v podobnosti izhodiščne slike, lahko primerjamo zmogljivost spomina radiologov z zmogljivostjo začetnikov z istimi slikami.

Da bi to naredili, primerjamo korist v smislu AUC ROC-za radiologe glede na kontrole v vsakem stanju. To razkrije znatno korist nenormalnosti pri 3-zadaj, t(31) =6.67, p < .001, in 30-zadaj pri strokovnjakih radiologih, t(31) {{ 9}}.33,p < .001, pri čemer so bili radiologi, upoštevajoč njihovo uspešnost po izhodišču glede na uspešnost udeležencev začetnikov, posebej boljši pri pomnjenju nenormalnih slik (glej sliko 8).

Pridobivanje dodatnih informacij z drugo predstavitvijo

Zaradi strukture tega poskusa, zasnovanega za raziskovanje spomina, ima vsak element v pomnilniškem nizu dve klasifikacijski oceni (za normalno/nenormalno). Medtem ko smo se odločili preiskati spomin, nam eksperiment omogoča tudi združitev obeh ocen, da preverimo, ali v tej situaciji obstaja učinek "množice znotraj" (Vul & Pashler, 2008). Avtorji so predlagali množico znotraj kot različico za "modrost množice".

Ugotovili so, da povprečenje odzivov posameznega posameznika na ponavljanje istega vpliva na boljšo uspešnost kot samo posamezni odzivi. To je tisto, kar bi pričakovali, če ena sama sodba ne bi vključevala vseh informacij, ki bi jih ljudje lahko imeli o vprašanju. Če to velja za ocene mamogramov s strani strokovnjakov radiologov, bi pričakovali, da bi moralo povprečje radioloških ocen nenormalnosti pri dveh izpostavljenostih istemu mamogramu dati boljšo natančnost kot gledanje ene ali druge ocene posebej.

Upoštevajte, da imajo v tej situaciji, za razliko od Vulanda Pashlerja (2008), udeleženci drugič dodatne informacije – znova vidijo podobo pred drugo sodbo, niso le ponovno vprašani. Tako bi lahko v tem primeru učinek množice znotraj nastal zaradi vključitve dejanskih novih informacij (npr. opazovalec bi lahko natančno preučil različne dele slike) namesto notranjega vzorčenja.

Ugotavljamo skromno, a pomembno prednost vključitve obeh presoj: povprečje odzivov radiologov, ko so prvič in drugič videli sliko, je povzročilo nekoliko večjo učinkovitost pri 30-stanju hrbta (AUC =0.745) v primerjavi z zmogljivostjo posameznega elementa (AUC =0.716), t(31)=3.46, p=.002 (glej sliko 9, levo). Učinek ni bil pomemben pri 3-stanju hrbta (sklepna AUC =.712, posamezna AUC=.705), t(31)=1.15, p {{ 19}} .259. Ni presenetljivo, da ta učinek ni bil prisoten pri novincih, saj je bila njihova uspešnost pri obeh odgovorih zelo slaba (glej sliko 9, desno; vsi ps > .10).

Tako je mogoče izboljšati učinkovitost strokovnjaka (čeprav precej skromno) s povprečenjem več kot enega odgovora. Videti je treba, ali bi do te koristi prišlo, če bi radiologom ponudili neomejen čas za obdelavo vsake slike, namesto 3 sekund v trenutni študiji. Omejen čas gledanja tukaj je morda še posebej izboljšal sposobnost radiologov, da pridobijo nove informacije pri drugem ogledu mamografije.

Splošna razprava

V trenutni študiji smo preučili delovanje spomina nestrokovnjakov novincev in strokovnjakov radiologov za normalne in nenormalne mamografske slike kot študijo primera pri razumevanju vloge shem, razlikovalnosti in strokovnega znanja v spominu.

Da bi to naredili, smo se zanašali na analizo ROC, zasnovano za pravilno merjenje pomnilnika neodvisno od razlik v merilih odziva in za upoštevanje tako izboljšanega pomnilnika za videne elemente kot tudi možnosti lažnih alarmov.

 Najprej smo pogledali, kako samozavestni in kompetentni so bili začetniki in strokovni opazovalci pri razvrščanju medicinskih slik kot normalnih ali nenormalnih. Ni presenetljivo, da so bili radiologi pri tej nalogi veliko boljši od začetnikov. Novinci so pokazali nekaj sposobnosti razlikovanja nenormalnosti, čeprav se je zdelo, da je to v veliki meri posledica nekaj pomembnih slik. Drugič, preučili smo naše glavno vprašanje, ki nas zanima: spomin na slike. V poskusu 1 smo pregledali spominske formamograme pri začetnikih, ki nimajo nobenega strokovnega znanja ali shem, potrebnih za obdelavo teh slik.

Ugotovili smo slabo splošno delovanje in majhno izboljšanje normalnosti v spominu udeležencev začetnikov, kar bi lahko razložili z večjo različnostjo slike od običajnih slik. Poskus 1 (na novincih) nam tako ni dal le osnovne vrednosti delovanja spomina, ampak tudi razumevanje zapletenosti našega niza slik, kar je pokazalo, da so bile nekatere nenormalne podobe precej opazne in da so se naše normalne podobe bolj razlikovale druga od druge.

Čeprav so bile običajne slike v našem naboru vizualno bolj razločne, smo v eksperimentu 2 ugotovili, da imajo radiologi boljši spomin za nenormalne slike in da so imeli veliko boljšo spominsko zmogljivost od začetnikov. To daje vpogled v to, kako strokovnost spreminja spomin: ne samo z izboljšanjem kodiranja običajnih elementov, temveč tudi z izboljšanjem razlikovalnosti nenormalnih elementov.

Medtem ko imajo torej strokovnjaki morda dostop do prednosti zaznavnega kodiranja, razlikovalnosti in/ali shem/združevanja, ki jim omogočajo, da prekašajo novince, je naša ugotovitev o dodatni prednosti strokovnega znanja za nenormalne slike najbolj skladna s posebno vlogo razlikovalnosti. Za strokovnjake imajo nenormalne slike edinstvene značilnosti, po katerih se razlikujejo od drugih elementov v spominu; medtem ko za začetnike te funkcije niso cenjene, zato so te slike enake vsem drugim slikam.

Na primer, ena možnost je, da radiologi v primeru nenormalnih slik namesto kodiranja celotne slike posebej kodirajo nenormalnost in ne preostale slike v spomin. To lahko zmanjša obremenitev pomnilnika za to sliko in naredi spominsko sled za to sliko bolj značilno.

Na splošno torej najdemo trdne dokaze o vlogi shem in razlikovalnosti v spominu, tudi če upoštevamo lažni spomin in možnost premikov meril odziva: ugotovimo, da so strokovnjaki bistveno boljši od novincev in da je spomin za nenormalne primere z vidno žariščem boljši kot spomin drugih slik. Ni bilo dokazov o izboljšanju spomina za "nenormalne" kontralateralne primere.

Merjenje spomina: Lažni alarmi in ROC analiza

V trenutnih študijah smo za preučevanje spomina uporabili analizo ROC. To je zato, ker v prejšnjem delu pogosto ni bilo jasno, ali so koristi za informacije, ki so skladne s shemo, kot so tiste, o katerih so poročali strokovnjaki, dejansko izboljšave v spominu v nasprotju s spremembami meril odziva. Da bi ugotovili, ali se je spomin izboljšal, ni primerno preprosto ugotoviti zanesljivo povečanje stopnje, s katero opazovalci pravilno poročajo, da so bili izpostavljeni nekaterim informacijam (resnična pozitivna ali "zadeta" stopnja). Opazovalec bi preprosto pogosteje rekel "Da, videl sem".

To bi povzročilo povečanje lažno pozitivnih (ali lažnih alarmov) napak. V kontekstu raziskav spomina lahko te lažno pozitivne napake razumemo kot obliko lažnega spomina. V teoriji lahko modeli zaznavanja signala in meritve, kot je d', razlikujejo med tema dvema, v praksi pa so predpogoji, da d' pravilno prilagodi pristranskost odziva (enaka varianca; zROC nakloni=1.0) redko prisotni v prepoznavanje spominskih kontekstov in tukaj niso bili prisotni.

Zato je analiza ROC potrebna za razlikovanje med razliko v sposobnosti pomnjenja in spremembami kriterijev, ki bi odražali povečano nagnjenost opazovalcev, da rečejo, da se spominjajo (npr. Wixted & Mickes, 2015).

Je lažni spomin resnična skrb? Prejšnje delo je pokazalo, da ima lahko organiziranje informacij v pomnilniku prek shem tako pozitivne kot negativne posledice – zlasti pa pogosto poveča število lažnih alarmov, zaradi česar je težko ugotoviti, ali je pomnilnik resnično izboljšan. Zlasti, medtem ko lahko boljše razumevanje – kot v strokovnem znanju – omogoči kodiranje le ustreznih podrobnosti, kar zmanjša obremenitev pomnilnika, lahko tudi povzroči, da se napačno spomnimo informacij, ki niso bile prisotne (npr. Owens et al., 1979). Na primer, pri testih prepoznavanja je večja verjetnost, da bodo ljudje sprožili lažni alarm za vabe, ki so skladne s shemo, v primerjavi z vabami, ki niso skladne s shemo.

Verjetneje bi lažno poročali, da so v pisarni podiplomskega študenta videli knjige kot neskladne predmete, kot je kos drevesne skorje ali klešče (Brewer & Treyens, 1981; Lampinen et al., 2001). Medtem ko je večja verjetnost, da si bodo udeleženci pravilno zapomnili informacije, ki so skladne s shemo, v na kratko predstavljenem prizoru (Biederman et al., 1982; Brewer & Treyens, 1981), je verjetneje tudi, da si bodo napačno zapomnili takšne informacije (npr. Hollingworth & Henderson, 2003). ; Pedzek et al 1989).

Tako merjenje v celoti ROC-jev – namesto da bi poskušalo sklepati, kako bi pristranskost odziva spremenilo uspešnost z uporabo meritev, kot so A', d' ali zadetki minus lažni alarmi – pogosto razkrije presenetljive odgovore o spominu, zlasti v situacijah, kot so strokovno znanje in dosledni/nedosledni elementi, kjer je znano, da oboje vpliva na stopnjo zadetkov in lažnih alarmov.

Dougal in Rotello (2007) sta na primer uporabila analizo ROC, da bi pokazala, da je dobro znani učinek "izboljšanega spomina" na čustvene besede v primerjavi z nevtralnimi besedami učinek pristranskosti odziva in ne resnična razlika v spominu med besedami. Podobno so Mickes et al. (2012) je na področju spomina očividca pokazal, da so zaporedne postavitve, ki zmanjšajo lažne alarme in število zadetkov glede na sočasne postavitve, slabše od sočasnih postav, v nasprotju z obsežno literaturo, ki nakazuje nasprotno (npr. Wellset sod., 2011), saj glavna "korist" izvira zgolj iz spremembe kriterija odziva, ne pa spremembe v moči spomina.

Trenutni poskusi tako zagotavljajo edinstvene dokaze, da strokovnost in razlikovalnost, ki sta očitni le strokovnjakom, izboljšata spomin - in da to ni le sprememba kriterija odziva.

Kaj pojasnjuje, da so radiologi boljši od začetnikov

V skladu s širokim spektrom dela na področju strokovnega znanja ugotavljamo, da so strokovnjaki radiologi boljši od začetnikov pri pomnjenju mamografov. Ena od verjetnih možnosti je, da se to zgodi zaradi znanja strokovnjakov o teh slikah: imajo ustrezno znanje, ki jim omogoča, da te slike razumejo na način, ki ga novinci ne morejo, in verjetno imajo zaznavno strokovnost, vgrajeno v njihov vizualni sistem iz dolgoletnih izkušenj (npr. oblika večje celostne obdelave, npr. Richler et al., 2011); Zlasti za strokovnjaka bi nenormalne slike imele dodaten atribut (ta masa, ta kalcifikacija), pridobljen z leti izkušenj, ki bi pomagal razlikovati predmet v spominu.

Vendar pa v trenutni študiji nismo poskušali neposredno povezati naših strokovnjakov z našimi novinci. Naš nabor novincev je bil vzorčen iz interneta, ki veliko širše predstavlja demografijo Združenih držav kot populacija dodiplomskih študentov (npr. Difallah et al., 2018), vendar se še vedno verjetno razlikuje v več pogledih od naših radiologov (demografski in družbenoekonomski dejavniki, kot tudi motivacijo za osredotočanje na mamografske slike).

Zato je treba poskus 1 jemati le kot približno izhodišče: razkril je pomembne lastnosti slike v našem nizu dražljajev in opozoril na možnost močnih učinkov strokovnega znanja, vendar neposredno ne potrjuje, da ti temeljijo zgolj na znanju in ne na drugih dejavnikih.

Spomin in nenormalne presoje pri radiologih

Prejšnje delo je pokazalo mešane rezultate pri raziskovanju izboljšav spomina pri radiologih. Na primer, Hardesty et al. (2005) so raziskovali dolgoročni spomin radiologov na medicinske slike, predstavljene mesece kasneje, in ugotovili, da se nobeden od radiologov ne spomni primerov, ki so jih prebrali prej. Evans et al. (2016) so ugotovili mešane rezultate pri raziskovanju, ali nenormalnost izboljša spomin pri strokovnih opazovalcih, vključno z radiologi.

OVaši rezultati dajejo kontekst tem dvoumnostim, saj nakazujejo, da imajo strokovnjaki radiologi res močnejši spomin za nenormalne slike, tudi v nastavitvi dolgoročnega spomina in tudi, če je pristranskost odziva pravilno upoštevana z analizo ROC. Vendar so bile naše dolge zamude le v minutah in ne mesecih, zato ostaja nejasno, kako bi takšne prednosti trajale v daljšem časovnem obdobju. Treba je omeniti, da so se radiologi v nalogi razvrščanja v povprečju odrezali veliko slabše, kot bi pričakovali. radiologi v kliniki z neomejenim časom gledanja (d'=2.5–3.0, kot v D'Orsi et al., 2013). Eden od razlogov za to je morda ta, da je bila vsaka slika v naši študiji predstavljena le 3 sekunde.

Na primer, Evans et al. (2013) je radiologom pokazal le kratek vpogled v mamograme in spreminjal čas od 250 ms do 2,000 ms. Zadevne vrednosti AUC za radiologe v njihovem poskusu za 500 ms, 1,000 ms in 2,000 ms so bile 0,65, 0,66 oziroma 0,72 . V našem poskusu s predstavitvenim časom 3,000 ms smo ugotovili AUC 0,72. Tako so naše 3,000-ms predstavitve povzročile podobno raven uspešnosti kot 2,{22}}ms predstavitve Evansa et al. (2013), ki je sicer precej pod pričakovanim pri neomejenem času gledanja, a je skladen z drugimi študijami in skladen s tem, da je čas gledanja glavna omejitev, ki vodi v nižjo učinkovitost.

Učinek "množice znotraj" pri radiologih

Ker so v naši študiji radiologi večkrat odgovorili na isto vprašanje o razvrstitvi slike, smo preučili, ali je povprečenje odzivov radiologov, ko so dvakrat presodili isto sliko, privedlo do boljše učinkovitosti (učinek "množice znotraj"; Vul & Pashler, 2008). Ugotovili smo, da se je uspešnost radiologov izboljšala, če je bila dvakratna povprečna slika na isti sliki v primerjavi s samim odzivom, vendar samo v stanju 30-zadnjega dela in celo takrat le skromno. To kaže, da ko je bila radiologom 30 slik pozneje predstavljena ista slika, so dal odgovor, ki je bil nekoliko neodvisen od njihovega prvega odgovora.

To nakazuje, da bi v trenutnih eksperimentalnih pogojih morda obstajale informacije, ki jih radiologi ne bi uporabili, ko prvič vidijo sliko – in da možnost ponovnega ogleda slike omogoča radiologu, da zbere dodatne uporabne informacije. Prihodnje študije bi lahko ugotovile, ali se takšne koristi ohranijo, ko imajo strokovnjaki na voljo neomejen čas za obdelavo slik, in ali je mogoče ta učinek povečati s še daljšim zamikom med prvo in drugo predstavitvijo slike (kot sta ugotovila Vul & Pashler, 2008).

"Bistvo" nenormalnosti

Glede na Evans et al. (2016), ko so ugotovili, da je v kontralateralni dojki prisotno "bistvo nenormalnosti", ko ni prisotne lokalizacijske nenormalnosti, nas je zanimalo, ali imajo te kontralateralne nenormalne slike kakršno koli prednost pred normalnimi slikami v spominu strokovnjakov. Takih dokazov nismo našli. V našem poskusu prav tako nismo našli razlike v klasifikaciji nenormalnosti med kontralateralnimi normalnimi slikami v primerjavi z normalnimi. ,

Čeprav se sprva morda zdi, da je to v nasprotju s prejšnjim delom, je zaradi številnih metodoloških razlik težko primerjati naše rezultate neposredno z Evans et al. (2016). Možno je, da tega rezultata nismo našli, ker smo slike predstavili za daljši čas kodiranja (3,000 ms). Tipična izpostavljenost dražljaju v študijah "bistva" mamografa je bila manj kot sekunda; tipično je 500 ms. Možno je, da predstavljanje slik za daljše čase kodiranja zakrije bistvene informacije – prepiše začetni vtis "bistva" z več semantičnih ali smiselnih informacij.

Spomnimo se tudi, da naši radiologi niso bili obveščeni o bistvu in so verjetno rezervirali svoje "nenormalne" ocene za primere, ko bi lahko lokalizirali lezijo. Možno je, da bi opazili kontralateralni nenormalni učinek tudi pri dolgih časih kodiranja, če bi udeležence izrecno usmerili k iskanju bolj splošne nenormalne teksture ali bistva. Glede na te metodološke razlike trenutne študije ni mogoče zlahka primerjati z Evans et al. (2016). Vendar se zdi, da je to obetavna pot za prihodnje delo.

Zaključek

Z uporabo radiologov kot študije primera ugotavljamo prednost v spominu pri strokovnjakih, pa tudi prednost v primeru nenormalnih slik – tudi pri pravilnem merjenju spomina z ROCanalysis. To je na splošno skladno z literaturo o shemah. Naše ugotovitve imajo pomembne posledice tako za uporabna področja, ki uporabljajo strokovno inteligenco pri sprejemanju sklepnih odločitev, kot tudi za teoretična področja, ki jih zanima, kako se spomin spreminja s strokovnim znanjem. Zlasti je razumevanje strukture spomina pri strokovnjakih ključnega pomena v situacijah, ko morajo odločitve sprejemati ljudje z velikim strokovnim znanjem.

Zahvala Vsi, ki so sodelovali pri tem projektu, so avtorji zaključne naloge.

Prispevki avtorjev Vsi avtorji so prispevali k prvotni hipotezi ter prebrali in odobrili končni rokopis. HMS je prispeval k zbiranju podatkov, analizi podatkov in pisanju rokopisa. TFB je prispeval k zbiranju podatkov, analizi podatkov in urejanju rokopisa. JMW je zagotovil splošne smernice in prispeval k urejanju rokopisa.

Financiranje To raziskavo je podprl NSF BCS-1829434 za TFB

Dostopnost podatkov Za podatke in gradivo se obrnite na ustreznega avtorja.

Izjave

Etična odobritev in soglasje za sodelovanje Vsi udeleženci so dali informirano soglasje. Za vse poskuse v tej študiji je postopke informirane privolitve odobril institucionalni revizijski odbor kalifornijske univerze v San Diegu.

Soglasje za objavo ne velja.

Reference 

1. Bainbridge, WA, Isola, P. in Oliva, A. (2013). Notranja zapomnitev fotografij obraza. Journal of Experimental Psychology: General, 142(4), 1323–1334.

2. Bartlett, FC (1932). Spominjanje: eksperimentalna in družbena študija. Cambridge University Press.

3. Berinsky, AJ, Huber, GA in Lenz, GS (2012). Ocenjevanje spletnih trgov dela za eksperimentalne raziskave: Amazon.com'sMechanical Turk. Politična analiza, 20(3), 351–368.

4. Biederman, I., Mezzanotte, RJ, & Rabinowitz, JC (1982). Zaznavanje prizorišča: zaznavanje in presojanje predmetov, ki so podvrženi relacijskim kršitvam. Kognitivna psihologija, 14(2), 143–177.

5.Bilalić, M., Langner, R., Ulrich, R., & Grodd, W. (2011). Veliko obrazov strokovnega znanja: Fusiformno območje obraza pri šahovskih strokovnjakih in začetnikih. Journalof Neuroscience, 31 (28), 10206–10214.

6. Brady, TF in Alvarez, GA (2011). Hierarhično kodiranje v vizualnem delovnem pomnilniku: statistika ansambla pristransko pomnilnik za posamezne elemente. Psihološka znanost, 22(3), 384–392.

7. Brady, TF, Alvarez, G., & Störmer, V. (2019). Vloga pomena v vizualnem spominu: Možganska aktivnost, selektivna za obraz, predvideva spomin za dvoumne obrazne dražljaje. Journal of Neuroscience, 39 (6) 1100–1108.

8. Brewer, WF in Treyens, JC (1981). Vloga shem v spominu za mesta. Kognitivna psihologija, 13(2), 207–230.

9. Buhrmester, M., Kwang, T. in Gosling, SD (2011). Amazon'sMechanical Turk: nov vir poceni, a visokokakovostnih podatkov? Perspectives on Psychological Science, 6(1), 3–5.

10. Calkins, MW (1894). Eksperimentalno. Psihološki pregled, 1 (3), 327–329.

For more information:1950477648nn@gmail.com