Förhållanden mellan expertis och särart: onormala medicinska bilder leder till förbättrad minnesprestanda endast i experter del 1

Abstrakt

Minnen kodas på ett sätt som beror på vår kunskap och förväntningar ("scheman"). I enlighet med detta tenderar expertis att förbättra minnet: Experter har utarbetat scheman inom sina expertområden, vilket gör det möjligt för dem att effektivt representera information i denna domän (t.ex. schackexperter har förbättrat minne för realistiska schacklayouter).

Kodning av minne hänvisar till att konvertera information till en form som hjärnan kan förstå och komma ihåg. Minne, å andra sidan, hänvisar till förmågan att använda och använda kodad information. De två är oskiljaktiga, och kodningen av minnet är avgörande för att förbättra minnet.

Hur kan vi utföra effektiv minneskodning? För det första kräver minneskodning uppmärksamhet på informationens egenskaper. Vi bör dela upp informationen i flera delar, och varje del bör ha ett tydligt koncept, som hjälper hjärnan att lagra informationen som ett bestående minne.

För det andra är det mer effektivt att koda information på vårt sätt. Du kan till exempel relatera information till en tidigare upplevelse, eller relatera den till en situation. Dessa metoder kan hjälpa oss att förstå och lagra information djupare.

Var dessutom uppmärksam på att öva på minnet, vilket är till stor hjälp för att förbättra minneskodning och retention. Du kan till exempel använda olika minnesspel för att förbättra dina minnesförmåga, såsom minneskort, siffror, storylines, etc.

Kort sagt, minneskodning och minne är komplementära till varandra. Endast genom effektiv kodning kan högkvalitativa minnen bildas och därigenom förbättra minnet. En positiv attityd och övning är nycklarna till att förbättra minnet. Låt oss arbeta hårt för att stärka vår minnesförmåga, behärska mer användbara kunskaper och färdigheter och lägga en solid grund för framtiden. Det kan ses att vi behöver förbättra minnet, och Cistanche deserticola kan förbättra minnet avsevärt eftersom Cistanche deserticola är ett traditionellt kinesiskt läkemedelsmaterial som har många unika effekter, varav en är att förbättra minnet. Effekten av Cistanche deserticola kommer från de många aktiva ingredienser den innehåller, inklusive garvsyra, polysackarider, flavonoidglykosider, etc. Dessa ingredienser kan främja hjärnans hälsa genom en mängd olika vägar.

Klicka på vet 10 sätt att förbättra minnet

Å andra sidan, i de flesta situationer tenderar människor att komma ihåg onormala eller överraskande föremål bäst - de som också är sällsynta eller utöver det vanliga (t.ex. överraskande men inte slumpmässiga schackbrädeskonfigurationer).

Detta beror delvis på att sådana bilder är särskiljande i förhållande till andra bilder. I det aktuella arbetet frågar vi hur dessa faktorer interagerar i ett särskilt intressant fall - röntgenområdet, där experter aktivt söker efter abnormiteter.

Avvikelser i mammografi är typiskt fokala men kan uppfattas i bildens globala "grund". Vi frågar om expertradiologer, jämfört med nybörjare, visar förbättrat minne för mammografi.

Vi testar också för eventuella ytterligare fördelar för onormala mammogram som kan ses som oväntade eller sällsynta stimuli vid screening. Vi finner att experter har förbättrat minne för fokalt onormala bilder jämfört med normala bilder.

Radiologer visade dock ingen minnesfördel för bilder av bröstet som inte var fokalt onormala utan bara var onormala i sin kropp. Våra resultat talar om rollen av scheman och abnormiteter i expertis; nödvändigheten av rumsligt lokaliserade abnormiteter kontra abnormiteter i kärnan för att förbättra minnet; och arten av minne och beslutsfattande hos radiologer.

Nyckelord Expertis. Radiologi. Igenkänningsminne. Långtids minne.

Vår förmåga att komma ihåg information är djupt beroende av våra befintliga kunskapsstrukturer, eller scheman (Bartlett, 1932;Hintzman, 1986). Även ytligt identisk information kommer man bättre ihåg om den integreras i en uppsättning kunskap snarare än att bara ses som godtycklig.

Till exempel är människor bättre på att komma ihåg att någon är en bagare än att någon heter Baker eftersom yrket bagare aktiverar en mängd meningsfulla associationer som namnet Baker inte gör (McWeeny et al., 1987); och människor minns visuella bilder bättre om de känner igen dem som ansikten än om identiska bilder inte känns igen, utan ses som en meningslös struktur (t.ex. Brady et al., 2019).

Olika människor har olika kunskaper och scheman, delvis baserat på deras expertis, och detta har konsekvenser tidigare: Föreställ dig att du efter att ha spelat en schackrunda blir ombedd att återskapa brädan från ett kritiskt ögonblick i spelet.

För de flesta skulle den här uppgiften visa sig vara mycket svår. Men om du var en schackspelare i världsklass, skulle detta vara ganska enkelt. Att bli expert på en domän som schack förändrar vårt minne för föremål inom den expertdomänen (Chase & Simon, 1973; de Groot, 1946), vilket gör att vi kan lagra mer information så länge som denna information är förenlig med de förväntningar vi har skapat som en resultat av vår expertis (Gobet & Simon, 1996).

En stor litteratur ägnas åt att kvantifiera minnesfördelar hos experter jämfört med nybörjare (t.ex. Ericsson & Kintsch, 1995; Engle & Bukstel, 1978; Gobet & Simon, 1996; Vincente & Wang, 1998).

Till exempel kan bilexperter komma ihåg fler bilbilder i visuellt arbetsminne (Curby et al., 2009); basebollexperter kan komma ihåg mer basebollrelaterad information i långtidsminnet (Voss et al., 1980); och expertradiologer har bättre långtidsminne för mammografi - men inte naturliga scener eller verkliga objekt - jämfört med kontroller (Evans et al., 2011).

Varför visar experter denna ökning av minnesprestanda för deras expertområde? I litteraturen om expertis hävdar många författare att minnesförbättring sker eftersom befintlig kunskap gör det möjligt för experter att veta vilken variation som kan förväntas av information i en experts domän (t.ex. Vincente & Wang, 1998). Det vill säga att befintliga scheman gör den relevanta delen av informationen förutsägbar och därmed lättare att koda och komma ihåg (Graesser & Nakamura, 1982).

Således kan minnesfördelar hos experter på många sätt betraktas som en manifestation av ett bredare fenomen där information som förstås som meningsfull - och därmed integrerad i ett schema - är lättare att korrekt känna igen eller återkalla (Bartlett, 1932).

För experter kan det helt enkelt finnas ett större utbud av meningsfulla koncept och scheman, vilket resulterar i en rikare förmåga att förstå och komma ihåg stimuli inom deras expertområde (t.ex. Ericsson & Kintsch, 1995).

Detta är ibland känt som en organisatorisk bearbetningsredovisning av expertis: experter kan ha förbättrat minne eftersom de är bättre i stånd att dela denna information och på annat sätt skapa effektiva kunskapsstrukturer (Ericsson & Kintsch, 1995;Rawson & Van Overschelde, 2008). Är bättre organisation den enda anledningen för bättre minne inexpert? Utöver scheman och kunskapsorganisation kan experter inom vissa domäner - särskilt de där expertisen är mer perceptuell, som radiologer som tittar på mammografi eller bilexperter som fokuserar på detaljerna i bilar - ha utvecklat specialiserade bearbetningsmekanismer för deras expertområde som drar fördel av stimuli. variera i den domänen.

Till exempel använder experter inom vissa domäner mer holistiska bearbetningsstrategier för objekt av deras expertis (Bilalić et al., 2011; Gauthier et al., 2000; Gauthier et al., 1999; Richler et al., 2011; Watson & Robbins, 2014 ).

Förbättrad perceptuell expertis kan tillåta experter att bearbeta mer information om ett objekt även under samma tid, och leda till rikare minnesspår (Ericsson & Kintsch, 1995). Förutom att bygga rikare kunskapsstrukturer och bättre perceptuell kodning, finns det en tredje faktor som skulle kunna förklara experters förbättrade minnesprestanda inom expertområden, vilket ofta har förbisetts i studier av minne: ökad särskiljningsförmåga hos föremål när de är föremål för expertis (Rawson & Van Overschelde, 2008).

I motsats till åsikter som hävdar att minnesbarhet är en inneboende aspekt av en stimulans (t.ex. Bainbridge et al., 2013), hävdar en betydande mängd litteratur istället att den kritiska drivkraften för hur minnesvärd ett föremål är i ett givet sammanhang är dess särskiljande från andra föremål som för närvarande är på gång. lagras i minnet. Föreställ dig, till exempel, du får en lista att komma ihåg som har 30 djurnamn och även ordet "bröd" på den.

Människor tenderar att komma ihåg detta distinkta ord ("bröd") mest exakt - och detta är sant även om det förekommer först på listan, så dess unika status är ännu inte känd och det är inte differentiellt behandlat eller bearbetat (Calkins, 1894; Hunt, 2006 ). Minnesmodeller förutsäger naturligtvis denna effekt eftersom de flesta minnesmodeller föreslår att minnet är starkt begränsat av störningar vid hämtning, och att de har mer unika egenskaper möjliggör enklare hämtning (t.ex. Shiffrin & Steyvers, 1997).

Detta överensstämmer i stort sett med tanken att onormala eller schema-inkonsekventa objekt tenderar att bli bättre ihågkomna än förväntade, schema-konsistenta objekt (Friedman, 1979; Hollingworth & Henderson, 2003; Light et al., 1979; McDaniel & Einstein, 1986; Pedzek et al. al., 1989).

Till exempel tenderar människor att bättre komma ihåg oväntade aspekter av bilder (Friedman, 1979). Hur samverkar en sådan särart med expertis? Forexexperter, många föremål kan vara unika från andra föremål på ett sätt som inte skulle uppmärksammas av icke-experter, vilket förbättrar minnet för dessa föremål eftersom de då skulle vara mer unika i uppsättningen för experter än icke-experter (Rawson & Van Overschelde, 2008).

Sammanfattningsvis är experter ofta bättre på att korrekt känna igen eller återkalla information inom sitt expertområde. Detta kan bero på minst tre faktorer, som var och en har studerats oberoende av varandra: experter kan ha ändrat perceptuella bearbetningsstrategier; kan dra nytta av allmän användning av scheman för att organisera minnet; eller kan dra nytta av ökad särskiljningsförmåga hos föremål i minnet.

Hur dessa effekter interagerar har dock sällan studerats, och många har studerats främst i domäner med begränsad eller ingen perceptuell expertis tillgänglig (t.ex. i ordlistor).

De aktuella experimenten: Minne för mammografi hos nybörjare och expertradiologer

För att förstå hur expertis påverkar minnet, och hur var och en av dessa tre faktorer kan spela en roll, handlar det aktuella experimentet om hur expertis påverkar minnet för mammografi (jämför nybörjare och expertradiologer), och testar om expertradiologer har bättre minne för onormala bilder (dvs cancermammografi). ) jämfört med normala bilder (dvs icke-cancermamografi).

Medan för normala mammografi, perceptuella kodningsfördelar, scheman och särskiljningsförmåga alla sannolikt spelar en roll i en experts minne, ger onormala mammografi en unik fallstudie. Onormala mammogram bryter inte mot en radiologs schema (eftersom de är tränade att leta efter abnormiteter), men onormala fall ger distinkta inhämtningssignaler (t.ex. detta mammografi har förkalkning på den här platsen) som inte skulle vara tillgängliga för icke-experter som inte har någon aning om att dessa små vita fläckar är signifikanta. . Inte heller skulle dessa signaler finnas tillgängliga i normala mammografi.

Onormal mammografi presenterar därför ett intressant fall; de är schema-konsistenta, samtidigt som de potentiellt ger ett unikt fönster till rollen som särskiljande i en experts minne. För att mäta minnesprestanda kommer vi att använda receiveroperating characteristic (ROC) analys för att ta hänsyn till möjligheten av differentiella falska larm och differentiella svarskriterium , vilket är avgörande för att förstå om några effekter vi observerar verkligen är förändringar i minnesstyrka. 

Vi förutspår att experter kommer att ha förbättrad prestanda jämfört med icke-experter för både normala och onormala mammografi på grund av deras perceptuella expertis och eftersom de har utvecklat scheman över tiden för att representera dessa komplexa bilder. Vi förutspår också att onormala föremål kan visa ännu mer nytta för radiologer jämfört med icke-experter eftersom, för radiologer och radiologer enbart, dessa bilder har unika och distinkta inhämtningssignaler tillgängliga.

Vi fokuserar på radiologers minne för mammografi av två anledningar: För det första involverar sökandet efter tecken på bröstcancer mycket specifik perceptuell expertis. Till exempel, endast 2 till 3 typer av lokala abnormiteter är vanligtvis närvarande i abnorma mammografi, och radiologer har betydande perceptuell expertis oavsett om de tittar på normala eller onormala medicinska bilder.

För det andra finns det två bemärkelser där en mammogramight anses vara "onormal": (1) Den kan innehålla en fokalabnormalitet. I vår studie är dessa massor eller arkitektoniska förvrängningar som senare har visat sig vara elakartade. (2) Givet en massa (till exempel) i ett bröst, kan det andra bröstet anses vara onormalt i den meningen att bilden kommer från en patient med cancer.

Vi bedömer effekten av var och en av dessa två typer av abnormiteter på minnet. Observera att ett mammografi kan betraktas som "onormalt" om det visar abenign massa. Vi använde inte sådana stimuli i denna studie. Radiologer är explicit tränade att känna igen en bild som onormal om de upptäcker närvaron av en synlig, lokaliserad abnormitet, som en massa eller förkalkning.

Dessutom har nyligen genomförd forskning visat att radiologer, om de tillfrågas i en experimentell miljö, kan upptäcka en "kärna" av abnormitet i bröstet kontralateralt till lesionen. De presterar på högre nivåer när de uppmanas att kategorisera bilder som kommer från normala eller onormala patienter (Evans et al., 2016). Med andra ord tyder denna studie på att radiologer inte alltid behöver se en lokal fysisk skada för att veta att en bild är onormal.

Denna globala signal om abnormitet är relativt subtil. Ännu viktigare, för nuvarande syften är arbetet med denna kärnsignal tillräckligt nytt för att de flesta radiologer inte är bekanta med konceptet. Sålunda kan varje påverkan på minnesbarhet anses vara resultatet av en implicit effekt av abnormitet. Publicerade studier av kärnan av abnormitet har involverat att ge radiologer endast en kort (250–500 ms) blick på en bild. Även om detta verkar tillräckligt för att expertradiologer ska få några bevis på abnormitet, är det fortfarande okänt om denna förmåga påverkar radiologernas minne för normala kontra onormala bilder.

För att sammanfatta, frågorna som styr detta experiment är följande: Visar radiologer förbättrad minnesprestanda för onormala bilder jämfört med normala bilder? Om så är fallet, ger den globala kärnan ett förbättrat expertminne för bilder av bröstet kontralateralt till bröstet som innehåller fokala tecken på cancer? Alternativt, beror någon abnormitetsfördel i minnet på att ha en fokal abnormitet som kan dra rumslig uppmärksamhet?

Experiment 1 är en baslinjestudie med nybörjarobservatörer, vars prestation kan jämföras med radiologprestanda i Experiment 2. Dessutom tillåter Experiment 1 oss att avgöra om vår stimulusuppsättning innehåller bilder som är minnesvärda oavsett expertis. Experiment 2 bedömer minnesprestanda hos expertradiologer.

För att förutse våra resultat avslöjar Experiment 1 mönster i vår bilduppsättning som vi tar hänsyn till i Experiment 2. I Experiment 2 finner vi en stor minnesfördel för radiologer i förhållande till nybörjare samt en abnormitetsfördel hos radiologer för fokalabnormaliteter. Vi finner inga bevis för att experter använder sig av en anonfokal sammanfattning av abnormitet, vare sig i omdöme eller minne.

Experiment 1: Nybörjare

Metod

Deltagare

Sextio deltagare (23 kvinnliga deltagare, medelålder 38 år) rekryterades för detta experiment genom Amazons Mechanical Turk, som erbjuder ekonomisk kompensation för deltagande i onlineuppgifter. Mekaniska Turk-arbetare är rimligt representativa för den amerikanska vuxna befolkningen (Berinsky et al., 2012; Buhrmester et al., 2011; Difallah et al., 2018), och tillhandahåller data som är jämförbara med data som erhålls när deltagarna testas i experimentella psykologiska laboratorier ( t.ex. se Brady & Alvarez, 2011, för en jämförelse i ett visuellt minnessammanhang).

Alla deltagare gav informerat samtycke, kompenserades med en hastighet av cirka 10 USD/timme, befann sig i USA och hade en frekvens för godkännande överstigande 95 %. Procedurerna för informerat samtycke godkändes av Institutional Review Board vid University of California, San Diego.

Stimuli och procedur

Deltagarna tittade på mammografi av enstaka bröst i denna studie. Stimulansuppsättningen bestod av 80 onormala (cancerösa) fall och 40 normala (icke-cancerösa) fall. Alla bilder var oidentifierade.

Alla bilder klassificerades av en grupp utbildade radiologer som inte deltog i studien. Normala bilder var icke-cancerösa och innehöll inte benignlesioner. Onormala bilder bestod antingen av histologiskt verifierade maligna massor eller arkitektoniska förvrängningar (se Evans et al., 2016, för en mer detaljerad beskrivning av denna stimulusuppsättning). Hälften av de onormala bilderna innehöll en synlig abnormitet (dvs. en lesion var närvarande) och hälften var bilder av bröstet kontralateralt till bröstet med lesionen (dvs. stillan onormalt fall, men utan någon fokal indikation på denna abnormitet).

Sålunda bestod hela uppsättningen av 40 normala bilder, 40 fokala abnormalitetsbilder (här kallade onormala) och 40 icke-fokala abnormitetsbilder (bilder kontralateralt till bröstet med fokalavvikelsen), här och fortsättningsvis kallade kontralaterala abnorma bilder . Varje bild gav ungefär 16 × 20 graders synvinkel vid ett uppskattat betraktningsavstånd på ungefär 60 cm från skärmen.

Vid varje försök var en bild närvarande i 3 sekunder, följt av en ny skärm med svarsfrågor. Mammografin valdes slumpmässigt till att vara antingen normalt, onormalt eller kontralateralt onormalt. Kritiskt sett var varje bild också antingen en ny bild (presenterad för första gången i experimentet) eller en upprepad bild från 3 försök tillbaka eller 30 försök tillbaka (3-tillbaka respektive 30-tillbaka).

Av bilderna som senare upprepades upprepades 50 % 3-bak och 50 % upprepades 30-bak. Experimentet var balanserat så att ~20 % av försöken under första och andra halvan av studien var 3-ryggar respektive 30-ryggar.

Faktum är att, på grund av urval av olika bildströmmar för varje deltagare, i vår exakta pool av radiologer, var 18 % av försöken 3-tillbaka under den första hälften av försöken, jämfört med 23 % i den andra halvan av försöken, och 22 % var 30-back under den första hälften av försöken och 20 % i den andra hälften. Totalt, med upprepningar, blev det 210 försök: 120 nya bilder (40 per villkor), plus 90 upprepade bilder (30 per villkor, jämnt fördelade mellan 3-bakåt och 30-bakåt).

For more information:1950477648nn@gmail.com