Research shows that success or failure in performance is influenced not only by one's abilities and limitations but also by one's judgment. This fact may turn against us, all the more so when performing underwater tasks under the influence of nitrogen narcosis. One benefit of nitrox (Nitrogen oxygen mixture, air enriched with oxygen) centers on the claim that nitrox mixtures are less narcotic than air at any given depth. The assumption behind this claim is that the high partial pressure of nitrogen is the sole cause of the effect. However, a high partial pressure of oxygen, as found in nitrox mixture, might totally or partially compensate for the loss of nitrogen, since oxygen is twice as lipid-soluble as nitrogen. The main objective was to verify or refute the alleged reduced narcosis of nitrox over air. Secondary objectives were determining whether depth or mixture have an affect on the metacognitive measures, and trying to quantify the often described over-confidence induced by nitrogen narcosis, and to determine whether it is affected by the breathing mixture. One last thing was to examine the consistency over time of nitrogen narcosis effects on the individual diver. This research was approved by the Ethics Committee of the University of Haifa (Helsinki Committee).
The experimental approach was based on a combination of cognitive tests and metacognitive measures. Cognitive tests served to quantify performance decrement, and metacognitive tools were used to quantify the quality of self-judgment and the matching of self-confidence with actual performance. The combination of these allowed the overall mental ability of the diver as a function of breathing mixture to be assessed. Performance and judgment were examined at a depth of 30 msw for both air (30A) and nitrox36 (30N) against a control dive at 2 msw with air (2A). On each dive 3 experiments were conducted: The 'Faces Test' (Experiment 1) was performed by 23 divers and was designed to assess depth effects on retrieval of visual episodic memory. The encoding phase was performed on land, where divers were required to memorize 30 faces in a fixed time, and for each one, note their level of assurance in their ability to recall it underwater, when presented together with three unknown faces. The assessment was a value between 25% (guessing) to 100% (absolute certainty). This assessment is a metacognitive measure, known as judgment of learning (JOL). After reaching the sea bottom, the recall phase began, in which participants were asked to identify the memorized face among three unfamiliar faces, and for each one, note their degree of confidence (25%-100%) in the correctness of their answer. This assessment too is a metacognitive measure, known as confidence. The 'Word-pair Test' (Experiment 2) was performed by 26 divers. Its purpose was to assess both encoding and recall of textual episodic memory underwater. In the encoding phase, divers were exposed for a fixed time to a list of 50 word pairs which they were instructed to memorize for free recall of the second word (rather than choosing it from a list of 4) when presented with the first. JOL was given, on a scale of 0%-100%. The 'Picture Test' (Experiment 3) was intended to test the effect of depth/narcosis on the encoding phase of visual episodic memory. The results were later revealed to be biased due to technical problems, and therefore this experiment was cancelled.
Results: Experiment 1 showed a striking resemblance between all three dives. Depth did not affect recall performance or confidence, and obviously, there was no effect of the breathing mixture. Experiment 2 demonstrated a clear decrease in performance at depth. This decrease was not accompanied by a lower JOL, resulting in a positive mean group calibration value, indicating over-confidence. There were no significant differences between nitrox and air. Also was found a significant positive correlation between individual cognitive performances, as well as in the metacognitive measures between experiments, and for the two deep dives of Experiment 2
Discussion. Depth effects: The results prove that even at the shallow depth of 30 msw, the Word-pair Test was sensitive enough to reveal a deterioration of performance not backed by a reduction of JOL, meaning the participants as a group were not able to foretell their impaired ability at depth. Dive mixture: The similarity in results between nitrox and air concerning the nitrogen narcosis effect may be interpreted in several ways: 1. The two mixtures have an identical narcotic potency at this depth; 2. the 30 msw depth is too shallow and/or the sample size is too small to bring out an existing effect; 3. the impaired performance is not due to narcosis, but to other depth factors such as cold, visibility or anxiety. Screening tool: experiment two showed the existence of a strong correlation between personal performance and judgment during different dives. This finding strengthens the contention that both surface performance and judgment and their modulation by depth/narcosis are time-stable traits. Therefore, applying the tests and analyzing individual performance and self-appraisal may enable weeding out candidates possessing a high vulnerability to narcosis and a low awareness of this fact.
Full Version
|
רקע: כשאדם צריך לבצע משימה מתחת למים, יכולתו לשפוט באופן מדויק את ביצועיו ואת מגבלותיו מהווה השפעה מכרעת, הן על אופן ביצוע המשימה והן על הסיכונים שייקח על עצמו ואי לכך, גם פגיעה קלה בכושר המנטאלי עקב שיכרון מעמקים, בעיקר אם היא לא מודעת, עלולה לפגוע באיכות ואמינות איסוף הנתונים בעומק. יתרון לא מוכח של ניטרוקס (תערובת חנקן וחמצן, מועשרת בחמצן יחסית לאוויר) הוא הפחתת שיכרון מעמקים. מצד אחד: חמצן אמנם נצרך ברקמה. מצד שני: מסיסות (ובהשלכה נרקוטיות) של חמצן כפולה משל חנקן.
קוגניציה: טיפול בידע מן העולם, הצפנתו, אחסונו ועיבודו. נמדד על ידי אחוז הטעויות בביצוע המטלה.
מטה קוגניציה: הרמה המשקיפה על המערכת הקוגניטיבית, עוקבת אחר פעילותה ומכוונת אותה. מכומתת בין היתר בעזרת מדד שיפוט סובייקטיבי בשלב הלמידה (JOL- Judgment of Learning ) ומדד הערכת ביצוע לאחר מתן התשובה (PC- Performance Confidence ).
שאלות המחקר: האם ניטרוקס מפחית את שכרון המעמקים? האם העומק וטיב התערובת משפיעים על מדדים מטה קובניטיביים? האם ניתן לכמת את עודף הביטחון העצמי כאחד מסממני שיכרון המעמקים?
שיטות: הניסוי נערך במתכונת כפולת-סמיות ועם ביקורת עצמית, כשכל נבדק מבצע בסדר מבוזר צלילת ביקורת ב-3 מ' ושתי צלילות ב-30 מ', אחת עם אוויר ואחת עם ניטרוקס 36% חמצן. הוא בוצע במכללה הימית במכמורת, כשמעגן המכללה סיפק גם אתר לצלילות הרדודות וגם נקודת יציאה לצלילת העומק. נבדקים: 35 סטודנטים דוברי עברית מהמכללה, בגילאים 20-30, 23 גברים ו-12 נשים. מהלך הניסוי: הניסוי כלל שלושה מבדקים בכל צלילה: פרצופים, צמדי מילים ותמונה (נפסל עקב תקלה טכנית).
מבדק 1 (פרצופים): מבדק זה כלל למידה על פני השטח ובדיקת ביצוע בעומק במטרה לבדוק את השפעת העומק והתערובת על שליפת זיכרון אפיזודי ועל הביטחון בביצוע. השיטה- שינון של 30 תמונות של פרצופים והערכת הסיכוי לזהות כל פרצוף כשיוצג, יחד עם עוד שלושה פרצופים זרים (JOL ). המשתתף מבצע את שלב השליפה על הקרקעית ומדרג את מידת הביטחון בביצוע.
מבדק 2 (צמדי מילים): מבדק זה כלל למידה וביצוע מתחת לפני הים, במטרה לבדוק את השפעת העומק והתערובת על היכולת המשולבת לרכישת ידע חדש ושליפתו מהזיכרון. השיטה- שינון של 50 צמדי מילים בזמן קצוב ורישום אחוז הסיכוי לגבי כל צמד שישלפו את מילת התגובה על פי מילת הגירוי (JOL ).
תוצאות: מבדק 1: נמצא כי לעומק אין השפעה על הביצוע ועל הערכתו ( (PC וממילא, גם לא לתערובת הנשימה. מבדק 2: התגלתה הפחתה מובהקת בביצוע בעומק, אשר לא לוותה ב - JOL מופחת. לא נמצא הבדל מובהק בין תערובות הצלילה. נמצא מתאם גבוה בין הביצועים האישיים וההערכות האישיות מצלילה לצלילה (לעיתים בהפרש של חודש).
דיון: השפעות העומק: מבדק צמדי המילים הראה באופן מובהק כי הנבדקים כקבוצה לא חזו את ירידת ביצועם בעומק, דבר המעיד על עודף ביטחון עצמי. טיב הפגיעה: מערך שלושת המבדקים נועד לבודד את השפעות השיכרון על שלב ההטמעה ועל שלב השליפה, "כשלונו" של מבדק 1 להראות השפעת עומק יכול להיות מוסבר בכך שהשיכרון פוגע בהטמעה ולא בשליפה, אך פסילת מבדק הצמונה לא אפשרה ברור מוחלט של נקודה זאת. השפעת התערובת: אי מציאת הבדל בין התערובות עשוי להיות אמיתי ותקף לעומק הניסוי ולאחוז החמצן או שהוא מדומה והניסוי לא הצליח לגלות את הפחתת הנרקוטיות ע"י הניטרוקס או שהפגיעה ביכולות בעומק היא לא תוצר של הנרקוטיות (אלא אולי קור, ראות פחותה, חרדה). אמצעי מיון צוללי עומק: המתאם הבין-אישי הגבוה מחזק את ההנחה שגם הביצוע והשיפוט מעל פני השטח וגם הפגיעה בהם בעומק הן תכונות אישיות יציבות ועשוי לאפשר ניפוי נבדקים המגלים שילוב של רגישות גבוהה לנרקוטיות (פגיעה ניכרת בביצוע בעומק) ומודעות מופחתת ליכולתם (ביטחון מופרז בהערכת ביצוע).
גירסה מלאה
|