Relaciones entre experiencia y distinción: las imágenes médicas anormales conducen a un mejor rendimiento de la memoria solo en los expertos, parte 1

Abstracto

Los recuerdos están codificados de una manera que depende de nuestros conocimientos y expectativas ("esquemas"). De acuerdo con esto, la experiencia tiende a mejorar la memoria: los expertos han elaborado esquemas en sus dominios de especialización, lo que les permite representar eficientemente la información en este dominio (por ejemplo, los expertos en ajedrez han mejorado la memoria para diseños de ajedrez realistas).

La codificación de la memoria se refiere a convertir información en una forma que el cerebro pueda comprender y recordar. La memoria, por otro lado, se refiere a la capacidad de utilizar y utilizar información codificada. Los dos son inseparables y la codificación de la memoria es crucial para mejorarla.

¿Cómo podemos llevar a cabo una codificación de memoria eficaz? Primero, la codificación de la memoria requiere atención a las características de la información. Debemos dividir la información en varias partes, y cada parte debe tener un concepto claro, lo que ayuda al cerebro a almacenar la información como un recuerdo duradero.

En segundo lugar, es más eficaz codificar la información a nuestra manera. Por ejemplo, puedes relacionar información con una experiencia previa, o relacionarla con una situación. Estos métodos pueden ayudarnos a comprender y almacenar información más profundamente.

Además, preste atención a practicar la memoria, lo cual es muy útil para mejorar la codificación y retención de la memoria. Por ejemplo, puedes utilizar varios juegos de memoria para mejorar tus habilidades de memoria, como tarjetas de memoria, números, historias, etc.

En resumen, la codificación de la memoria y la memoria son complementarias entre sí. Sólo mediante una codificación eficaz se pueden formar recuerdos de alta calidad, mejorando así la memoria. La actitud positiva y la práctica son las claves para mejorar la memoria. Trabajemos duro para fortalecer nuestra capacidad de memoria, dominar conocimientos y habilidades más útiles y sentar una base sólida para el futuro. Se puede ver que necesitamos mejorar la memoria, y Cistanche deserticola puede mejorar significativamente la memoria porque Cistanche deserticola es un material medicinal tradicional chino que tiene muchos efectos únicos, uno de los cuales es mejorar la memoria. La eficacia de Cistanche deserticola proviene de los múltiples ingredientes activos que contiene, incluidos ácido tánico, polisacáridos, glucósidos flavonoides, etc. Estos ingredientes pueden promover la salud del cerebro a través de una variedad de vías.

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Por otro lado, en la mayoría de las situaciones, las personas tienden a recordar mejor los elementos anormales o sorprendentes, aquellos que también son sucesos raros o fuera de lo común (por ejemplo, configuraciones de tablero de ajedrez sorprendentes, pero no aleatorias).

Esto ocurre, en parte, porque tales imágenes son distintivas en relación con otras imágenes. En el trabajo actual, nos preguntamos cómo interactúan estos factores en un caso particularmente interesante: el dominio de la radiología, donde los expertos buscan activamente anomalías.

La anomalía en las mamografías suele ser focal, pero puede percibirse en la "esencia" global de la imagen. Nos preguntamos si, en comparación con los novatos, los radiólogos expertos muestran una mejor memoria para las mamografías.

También evaluamos cualquier ventaja adicional para mamografías anormales que puedan considerarse estímulos inesperados o raros en la detección. Descubrimos que los expertos tienen una memoria mejorada para imágenes focalmente anormales en comparación con imágenes normales.

Sin embargo, los radiólogos no demostraron ningún beneficio en la memoria de las imágenes de la mama que no eran anormales focalmente sino que sólo eran anormales en su esencia. Nuestros resultados hablan del papel de los esquemas y la anormalidad en la experiencia; la necesidad de anomalías localizadas espacialmente frente a anomalías esenciales para mejorar la memoria; y la naturaleza de la memoria y la toma de decisiones en los radiólogos.

Experiencia en palabras clave. Radiología. Memoria de reconocimiento. Memoria a largo plazo.

Nuestra capacidad para recordar información depende profundamente de nuestras estructuras o esquemas de conocimiento existentes (Bartlett, 1932; Hintzman, 1986). Incluso la información superficialmente idéntica se recuerda mejor si se integra en un conjunto de conocimientos en lugar de considerarla simplemente arbitraria.

Por ejemplo, las personas recuerdan mejor que alguien es panadero que que su nombre es Baker porque la profesión de panadero activa un rico conjunto de asociaciones significativas que el nombre Baker no activa (McWeeny et al., 1987); y las personas recuerdan mejor las imágenes visuales si las reconocen como rostros que si no reconocen imágenes idénticas, sino que las ven como texturas sin sentido (por ejemplo, Brady et al., 2019).

Diferentes personas tienen diferentes conocimientos y esquemas, en parte basados ​​en su experiencia, y esto tiene consecuencias para la memoria: imagina que después de jugar una ronda de ajedrez, te piden que recrees el tablero de algún momento crítico del juego.

Para la mayoría de las personas, esta tarea resultaría muy difícil. Sin embargo, si fueras un jugador de ajedrez de talla mundial, esto podría resultar bastante fácil. Convertirse en un experto en un dominio como el ajedrez cambia nuestra memoria para elementos de ese dominio de especialización (Chase y Simon, 1973; de Groot, 1946), lo que nos permite almacenar más información siempre que esta información sea consistente con las expectativas que nos hemos formado como jugador. resultado de nuestra experiencia (Gobet & Simon, 1996).

Se dedica una gran cantidad de literatura a cuantificar los beneficios de la memoria en expertos en comparación con novatos (p. ej., Ericsson y Kintsch, 1995; Engle y Bukstel, 1978; Gobet y Simon, 1996; Vincente y Wang, 1998).

Por ejemplo, los expertos en automóviles pueden recordar más imágenes de automóviles en la memoria de trabajo visual (Curby et al., 2009); Los expertos en béisbol pueden recordar más información relacionada con el béisbol en la memoria a largo plazo (Voss et al., 1980); y los radiólogos expertos tienen mejor memoria a largo plazo para las mamografías (pero no para las escenas naturales u objetos del mundo real) en comparación con los controles (Evans et al., 2011).

¿Por qué los expertos muestran este aumento en el rendimiento de la memoria en su ámbito de especialización? En la literatura sobre experiencia, muchos autores postulan que la mejora de la memoria se produce porque el conocimiento existente permite a los expertos saber qué variación esperar de la información en el dominio de un experto (por ejemplo, Vincente y Wang, 1998). Es decir, los esquemas existentes hacen que la parte relevante de la información sea predecible y, por tanto, más fácil de codificar y recordar (Graesser y Nakamura, 1982).

Así, en muchos sentidos, los beneficios para la memoria en los expertos pueden considerarse una manifestación de un fenómeno más amplio en el que la información que se entiende como significativa (y por tanto integrada en el asquema) es más fácil de reconocer o recordar correctamente (Bartlett, 1932).

Para los expertos, simplemente puede haber una variedad más amplia de conceptos y esquemas significativos, lo que resulta en una capacidad más rica para comprender y recordar estímulos en su dominio de especialización (por ejemplo, Ericsson y Kintsch, 1995).

Esto a veces se conoce como una explicación del procesamiento organizacional de la experiencia: los expertos pueden tener una memoria mejorada porque son más capaces de fragmentar esta información y crear estructuras de conocimiento efectivas (Ericsson y Kintsch, 1995; Rawson y Van Overschelde, 2008). ¿Es una mejor organización la única razón? ¿Para una mejor memoria de los inexpertos? Más allá de los esquemas y la organización del conocimiento, los expertos en algunos dominios (particularmente aquellos donde la experiencia es más perceptiva, como los radiólogos que observan mamografías o los expertos en automóviles que se centran en los detalles de los automóviles) pueden haber desarrollado mecanismos de procesamiento especializados para su dominio de experiencia que aprovechan la forma en que los estímulos varían en ese dominio.

Por ejemplo, los expertos en algunos dominios emplean estrategias de procesamiento más holísticas para los objetos de su conocimiento (Bilalić et al., 2011; Gauthier et al., 2000; Gauthier et al., 1999; Richler et al., 2011; Watson & Robbins, 2014 ).

Una experiencia perceptual mejorada puede permitir a los expertos procesar más información sobre un elemento incluso en la misma cantidad de tiempo, y conducir a rastros de memoria más ricos (Ericsson y Kintsch, 1995). Además de construir estructuras de conocimiento más ricas y una mejor codificación perceptiva, hay un tercer factor que podría explicar la mejora del rendimiento de la memoria de los expertos en dominios de especialización, algo que a menudo se ha pasado por alto en los estudios sobre la memoria: una mayor distintividad de los elementos cuando son elementos de especialización (Rawson y Van Overschelde, 2008).

En contraste con los puntos de vista que afirman que la memorabilidad es un aspecto intrínseco de un estímulo (por ejemplo, Bainbridge et al., 2013), una importante cantidad de literatura sostiene que el factor crítico de qué tan memorable es un elemento en un contexto determinado es su carácter distintivo de otros elementos que se están procesando actualmente. almacenado en la memoria. Imagine, por ejemplo, que le dan una lista para recordar que tiene 30 nombres de animales y también la palabra "pan".

La gente tiende a recordar esta palabra distintiva ("pan") con mayor precisión, y esto es cierto incluso si aparece primero en la lista, por lo que aún no se conoce su estatus único y no se le presta atención ni se procesa de manera diferencial (Calkins, 1894; Hunt, 2006). ). Los modelos de memoria predicen naturalmente este efecto porque la mayoría de los modelos de memoria proponen que la memoria está fuertemente limitada por la interferencia en la recuperación, y tener más características únicas permite una recuperación más fácil (p. ej., Shiffrin y Steyvers, 1997).

Esto es ampliamente consistente con la idea de que los ítems anormales o inconsistentes con el esquema tienden a recordarse mejor que los ítems consistentes con el esquema esperado (Friedman, 1979; Hollingworth & Henderson, 2003; Light et al., 1979; McDaniel & Einstein, 1986; Pedzek et al. otros, 1989).

Por ejemplo, las personas tienden a recordar mejor los aspectos inesperados de las imágenes (Friedman, 1979). ¿Cómo interactúa esa distinción con la experiencia? Para los expertos, muchos elementos pueden ser únicos respecto de otros elementos de un conjunto de una manera que los no expertos no notarían, mejorando así la memoria de esos elementos, ya que entonces serían más únicos en el conjunto para los expertos que para los no expertos (Rawson y Van Overschelde, 2008).

En resumen, los expertos suelen ser mejores a la hora de reconocer o recordar con precisión información en su ámbito de especialización. Esto puede surgir de al menos tres factores, cada uno de los cuales ha sido estudiado de forma independiente: los expertos pueden haber cambiado las estrategias de procesamiento de la percepción; puede beneficiarse del uso general de esquemas para organizar la memoria; o puede beneficiarse de una mayor distinción de los elementos en la memoria.

Sin embargo, rara vez se ha estudiado la forma en que interactúan estos efectos, y muchos se han estudiado principalmente en dominios con experiencia perceptiva limitada o nula disponible (por ejemplo, en listas de palabras).

Los experimentos actuales: Memoria para mamografías en radiólogos novatos y expertos

Para comprender cómo la experiencia afecta la memoria y cómo cada uno de estos tres factores puede desempeñar un papel, los experimentos actuales preguntan cómo la experiencia afecta la memoria en las mamografías (comparando radiólogos novatos y expertos) y prueban si los radiólogos expertos tienen mejor memoria para imágenes anormales (es decir, mamografías cancerosas). ) en comparación con imágenes normales (es decir, mamografías no cancerosas).

Mientras que en el caso de las mamografías normales, los beneficios de la codificación perceptual, los esquemas y la distinción probablemente desempeñen un papel en la memoria de un experto, las mamografías anormales proporcionan un estudio de caso único. Las mamografías anormales no violan el esquema de un radiólogo (ya que están capacitados para buscar anomalías), pero los casos anormales sí proporcionan señales de recuperación distintivas (por ejemplo, esta mamografía tiene calcificaciones en esta ubicación) que no estarían disponibles para los no expertos que no tienen idea de que esos pequeños puntos blancos son importantes. . Estas señales tampoco estarían disponibles en mamografías normales.

Por tanto, las mamografías anormales presentan un caso interesante; son consistentes con el esquema, y ​​al mismo tiempo proporcionan potencialmente una ventana única al papel de la distinción en la memoria de un experto. Para medir el rendimiento de la memoria, utilizaremos el análisis de características operativas del receptor (ROC) para tener en cuenta la posibilidad de falsas alarmas diferenciales y criterios de respuesta diferenciales. , lo cual es fundamental para comprender si los efectos que observamos son realmente cambios en la fuerza de la memoria. 

Predecimos que los expertos tendrán un mejor rendimiento en comparación con los no expertos tanto en mamografías normales como anormales debido a su experiencia perceptiva y porque han desarrollado esquemas a lo largo del tiempo para representar estas imágenes complejas. También predecimos que los elementos anormales podrían mostrar aún más beneficios para los radiólogos en comparación con los no expertos porque, para los radiólogos y sólo para los radiólogos, estas imágenes tienen disponibles señales de recuperación únicas y distintivas.

Nos centramos en la memoria de los radiólogos sobre las mamografías por dos razones: en primer lugar, la búsqueda de signos de cáncer de mama implica una experiencia perceptiva útil y específica. Por ejemplo, en las mamografías anormales normalmente sólo se presentan de 2 a 3 tipos de anomalías locales, y los radiólogos tienen una experiencia perceptual importante, ya sea que observen imágenes médicas normales o anormales.

En segundo lugar, hay dos sentidos en los que una mamografía puede considerarse "anormal": (1) Podría contener una anomalía focal. En nuestro estudio se trata de masas o deformaciones arquitectónicas que posteriormente se revelan como malignas. (2) Dada una masa (por ejemplo) en un seno, el otro seno podría considerarse anormal en el sentido de que la imagen proviene de una paciente con cáncer.

Evaluamos el impacto de cada uno de estos dos tipos de anomalías en la memoria. Tenga en cuenta que una mamografía puede considerarse "anormal" si muestra una masa benigna. No utilizamos tales estímulos en este estudio. Los radiólogos están capacitados explícitamente para reconocer una imagen como anormal si detectan la presencia de una anomalía visible y localizada, como una masa o una calcificación.

Además, investigaciones recientes han demostrado que, si se les pregunta en un entorno experimental, los radiólogos pueden detectar una "esencia" de anomalía en la mama contralateral a la lesión. Se desempeñan a niveles superiores al azar cuando se les pide que clasifiquen imágenes como provenientes de pacientes normales o anormales (Evans et al., 2016). En otras palabras, este estudio sugiere que los radiólogos no siempre necesitan ver una lesión física localizada para saber que una imagen es anormal.

Esta señal global de anormalidad es relativamente sutil. Más importante aún, para los propósitos actuales, el trabajo sobre esta señal esencial es lo suficientemente nuevo como para que la mayoría de los radiólogos no estén familiarizados con el concepto. Por lo tanto, cualquier impacto en la memorabilidad podría considerarse como resultado de un efecto implícito de la anormalidad. Los estudios publicados sobre la esencia de la anormalidad han implicado dar a los radiólogos sólo una breve mirada (250 a 500 ms) a una imagen. Si bien esto parece suficiente para que los radiólogos expertos obtengan alguna evidencia de anormalidad, aún se desconoce si esta capacidad afecta la memoria de los radiólogos para imágenes normales versus anormales.

En resumen, las preguntas que guían este experimento son las siguientes: ¿Muestran los radiólogos un mejor rendimiento de la memoria para imágenes anormales en comparación con imágenes normales? Si es así, ¿la esencia global produce una memoria experta mejorada para imágenes de la mama contralateral a la mama que contiene signos focales de cáncer? Alternativamente, ¿alguna ventaja de anomalía en la memoria depende de tener una anomalía focal que pueda atraer la atención espacial?

El Experimento 1 es un estudio de referencia con observadores novatos, cuyo desempeño se puede comparar con el desempeño del radiólogo en el Experimento 2. Además, el Experimento 1 nos permite determinar si nuestro conjunto de estímulos contiene imágenes que sean memorables independientemente de la experiencia. El experimento 2 evalúa el rendimiento de la memoria en radiólogos expertos.

Para anticipar nuestros resultados, el Experimento 1 revela patrones en nuestro conjunto de imágenes que tomamos en cuenta en el Experimento 2. En el Experimento 2, encontramos un gran beneficio de memoria para los radiólogos en comparación con los novatos, así como una ventaja de anormalidad en los radiólogos para las anomalías focales. No encontramos evidencia de que los expertos hagan uso de una esencia no focal de anormalidad ni en el juicio ni en la memoria.

Experimento 1: principiantes

Método

Participantes

Para este experimento se reclutó a sesenta participantes (23 mujeres, con una edad media de 38 años) a través de Mechanical Turk de Amazon, que ofrece compensación monetaria por participar en tareas en línea. Los trabajadores mecánicos turcos son razonablemente representativos de la población adulta estadounidense (Berinsky et al., 2012; Buhrmester et al., 2011; Difallah et al., 2018) y proporcionan datos comparables a los obtenidos cuando los participantes son evaluados en laboratorios psicológicos experimentales ( ej., ver Brady & Alvarez, 2011, para una comparación en un contexto de memoria visual).

Todos los participantes dieron su consentimiento informado, recibieron una compensación de aproximadamente $10 por hora, estaban ubicados en los Estados Unidos y tuvieron una tasa de aprobación superior al 95%. Los procedimientos de consentimiento informado fueron aprobados por la Junta de Revisión Institucional de la Universidad de California, San Diego.

Estímulos y procedimiento

Los participantes vieron mamografías de una sola mama en este estudio. El conjunto de estímulos consistió en 80 casos anormales (cancerosos) y 40 casos normales (no cancerosos). Todas las imágenes eran no identificadas.

Todas las imágenes fueron clasificadas por un grupo de radiólogos capacitados que no participaron en el estudio. Las imágenes normales no eran cancerosas y no contenían lesiones benignas. Las imágenes anormales consistían en masas malignas verificadas histológicamente o en distorsiones arquitectónicas (consulte Evans et al., 2016, para obtener una descripción más detallada de este conjunto de estímulos). La mitad de las imágenes anormales contenían una anomalía visible (es decir, había una lesión presente) y la otra mitad eran imágenes de la mama contralateral a la mama con la lesión (es decir, todavía un caso anormal, pero sin indicación focal de esa anomalía).

Por lo tanto, el conjunto completo constaba de 40 imágenes normales, 40 imágenes de anomalía focal (en adelante denominadas anormales) y 40 imágenes de anomalía no focal (imágenes contralaterales a la mama con la anomalía focal), denominadas en adelante contralateral-anormal. . Cada imagen subtendía aproximadamente 16 × 20 grados de ángulo visual a una distancia de visualización estimada de aproximadamente 60 cm desde la pantalla.

En cada prueba, una imagen estuvo presente durante 3 segundos, seguida de una nueva pantalla que contenía preguntas de respuesta. La mamografía se eligió al azar para que fuera normal, anormal o contralateral-anormal. Fundamentalmente, cada imagen era también una imagen nueva (presentada por primera vez en el experimento) o una imagen repetida de 3 ensayos atrás o 30 ensayos atrás (3-atrás y 30-atrás, respectivamente).

De las imágenes que se repitieron posteriormente, el 50% se repitió en la 3-parte posterior y el 50% en la 30-parte posterior. El experimento se equilibró de modo que ~20 % de las pruebas en la primera y segunda mitad del estudio fueron 3-backs y 30-backs, respectivamente.

De hecho, debido al muestreo de diferentes flujos de imágenes para cada participante, en nuestro grupo exacto de radiólogos, el 18% de los ensayos 3-regresaron en la primera mitad de los ensayos, frente al 23% en la segunda mitad de los ensayos, y El 22% fueron 30-back en la primera mitad de las pruebas y el 20% en la segunda mitad. En total, con repeticiones, hubo 210 pruebas: 120 imágenes nuevas (40 por condición), más 90 imágenes repetidas (30 por condición, divididas equitativamente entre 3-atrás y 30-atrás).

For more information:1950477648nn@gmail.com