莊楚群,2王文清胡靜初張蔚欣王鵬貴鄭希付

(1華南師范大學(xué)心理學(xué)院, 廣州 510631) (2廣東廣雅中學(xué), 廣州 510160)

1 前言

識別環(huán)境中的潛在危險因素對人類的生存有著重要的作用, 而當(dāng)恐懼學(xué)習(xí)產(chǎn)生不適應(yīng)性時, 會導(dǎo)致過度的恐懼和焦慮, 給個體生活帶來困擾, 如創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙PTSD (post-traumatic stress disorder)。因此, 探討如何有效消退由創(chuàng)傷經(jīng)歷引起的恐懼記憶,降低恐懼反應(yīng)對人類有著重要的理論意義和應(yīng)用價值。

當(dāng)前探討恐懼習(xí)得與消退的模型主要基于巴甫洛夫的經(jīng)典條件反射作用, 即將條件刺激(中性刺激, CS, 如：聲音)與非條件刺激(恐懼刺激, US,如：電擊)進行多次匹配聯(lián)結(jié)訓(xùn)練后(CS-US), 單獨呈現(xiàn)CS即可引發(fā)恐懼反應(yīng); 而當(dāng)CS多次獨立呈現(xiàn)而不匹配US (CS-no US)時, 對CS的恐懼反應(yīng)會逐漸消退, 這即為傳統(tǒng)的恐懼消退訓(xùn)練方法(Davis,Walker, & Myers, 2003)。傳統(tǒng)的恐懼消退訓(xùn)練方法雖能有效地抑制恐懼記憶的表達, 但這種方法存在恐懼返回的現(xiàn)象, 如自發(fā)恢復(fù)、續(xù)新、重建等效應(yīng)(Myers & Davis, 2002, 2007)。近年來, 研究者們將焦點聚集在條件性恐懼記憶的再鞏固過程, 提出了提取?消退(retrieval-extinction, ret-ext)的行為干預(yù)范式(Monfils, Cowansage, Klann, & LeDoux, 2009)。

傳統(tǒng)的記憶理論認為, 記憶只需要一次的鞏固就可以形成穩(wěn)定; 而記憶再鞏固理論(reconsolidation)認為, 記憶在每一次的提取激活后都會暫時重返不穩(wěn)定狀態(tài), 必須經(jīng)過一個新的鞏固階段才能保持,在此階段里需要有新的蛋白質(zhì)合成; 若在這一階段進行藥物或行為干預(yù), 原有記憶很容易受到干擾,從而可能改寫(rewrite)或清除(erase)原有的記憶(Nader, Schafe, & LeDoux, 2000; Walker, Brakefield,Hobson, & Stickgold, 2003)。從進化的觀點來解釋,記憶再鞏固是一種適應(yīng)更新機制, 在激活原有記憶之后允許新的信息融入到原有記憶當(dāng)中, 以便更好的適應(yīng)當(dāng)前的生存環(huán)境(Schiller et al., 2010)。Monfils等(2009)首次提出了基于記憶再鞏固的提取?消退行為干預(yù)范式, 該范式是通過單獨呈現(xiàn)一個條件刺激 CS激活原有恐懼記憶, 進入再鞏固時間窗后再利用傳統(tǒng)的消退訓(xùn)練將新的安全信息融入到長時記憶中, 從而弱化原有的恐懼記憶, 阻斷或抑制恐懼反應(yīng)(Monfils et al., 2009; Auber,Tedesco, Jones, Monfils, & Chiamulera, 2013)。

在以往關(guān)于巴甫洛夫的條件性恐懼消退的研究中, 研究者們大多數(shù)是采用一個單獨的刺激作為CS來誘發(fā)被試的恐懼反應(yīng), 再利用這個單獨的CS進行傳統(tǒng)的消退訓(xùn)練或提取?消退(Bradley, Greene,Russ, Dutra, & Westen, 2005); 也有研究者采用多個同種感官刺激CS, 每個CS單獨與同一個非條件刺激US形成條件性恐懼, 并證明同時呈現(xiàn)多個CS進行傳統(tǒng)的消退訓(xùn)練效果更好(Rescorla, 2000;Witnauer & Miller, 2012)。在現(xiàn)實情境中, 預(yù)測危險的信號可能是有多個不同的線索, 也可能來自多個感官通道, 而在臨床干預(yù)時, 只能重現(xiàn)其中的一個或一種線索。因此, 本研究將嘗試把提取?消退范式應(yīng)用到更復(fù)雜的恐懼記憶中, 采用多感官復(fù)合刺激(聲音+圖片)作為條件刺激和提取線索, 探究采用單個線索、復(fù)合線索的提取試次, 能否有效地減少復(fù)合刺激的條件性恐懼記憶, 以及兩者之間有何差異, 提高提取?消退范式在心理治療中的臨床應(yīng)用價值。

2 方法

2.1 被試

被試為 40名本科院校大學(xué)生, 通過自愿報名參加實驗。被試均為右利手, 無軀體疾病及精神障礙, 視力或矯正視力正常, 無色盲色弱, 無聽力障礙, 且之前沒有參加過類似情境實驗。

實驗前向被試說明：實驗過程中會在手臂處接受輕微電擊, 電擊儀器的使用是經(jīng)過科學(xué)評定的,絕不會對您造成任何傷害, 如果在實驗過程中有任何不適癥狀, 可隨時提出終止實驗。三天實驗結(jié)束后將支付您相應(yīng)的報酬。

被試需簽署實驗知情同意書, 并填寫《狀態(tài)?特質(zhì)焦慮量表》。被試隨機分配進入“聲音提取?消退”組(T 組), “圖片提取?消退”組(P 組)及“復(fù)合線索提取?消退”組(T+P組)。實驗過程中有3名被試未能準時參加實驗或未按要求操作, 在數(shù)據(jù)分析中予以剔除, 故有效被試共有37名, 其中T組12人(4名男生), P組12人(5名男生), T+P組13人(5名男生)。被試年齡范圍為 18～22歲(M=19.78,SD=1.18)。狀態(tài)?特質(zhì)焦慮量表結(jié)果顯示：3組被試在狀態(tài)焦慮分量表(F(2,34)=2.63,p> 0.05)和特質(zhì)焦慮分量表(F(2,34)=2.98,p> 0.05)上的得分均無顯著差異。

2.2 實驗材料

本實驗采用兩組圖片和聲音組合作為條件刺激(CS), 圖片分別為藍色正方形和黃色正方形, 兩個圖片具有相同的亮度, 背景為白色(參考 Schiller等2010年研究), 聲音分別為不同樂器(鋼琴和吉他)彈奏的一段音樂, 兩組聲音具有相同的響度和音調(diào)(材料評定階段, 95.7%被試能清晰分辨這兩種聲音)。兩組條件刺激呈現(xiàn)時間為4000 ms。其中一組條件刺激在 38%的試次后會跟隨 US, 稱作 CS+;另一組則始終不會跟隨 US, 稱作 CS?。為平衡圖片和聲音對不同被試間的影響, 在實驗中, 圖片和聲音的四種不同組合有相同的概率充當(dāng)CS+。參考Schiller等人(2010)的研究, 本實驗采用腕部電擊作為非條件刺激 US來誘發(fā)被試的恐懼情緒, 電擊持續(xù)時間為 200 ms, 電擊強度會按照被試的疼痛敏感度在正式實驗開始前進行評定。

2.3 測量指標(biāo)

使用 Spirit NeXus-10型生物記錄儀系統(tǒng)記錄被試的皮膚電。將Ag/AgCl電極分別纏在被試左手食指和無名指的末端指腹上, 電極連接在生理記錄儀的GSR100C模塊上記錄皮電, 采樣率為120 Hz。所采集的生理數(shù)據(jù)進行離線處理。數(shù)據(jù)處理的方法參考Schiller團隊：取CS呈現(xiàn)后500 ms ～ 4500 ms時間窗內(nèi)的最高值和最低值, 兩者之差為 CS誘發(fā)的皮電值, 在此之后, 所有被試的皮電值要進行范圍校正, 除以每個被試的US誘發(fā)皮電值的平均值,最后所有數(shù)據(jù)平方根化以減少分布的偏度。第一天的恐懼習(xí)得階段只分析那些不跟隨US的CS+試次(Schiller et al., 2010)。

2.4 實驗程序

電擊強度評定：在正式實驗之前先對每個被試所能接受的電擊強度進行評定, 這個強度能引起被試不舒服感但不至于感到疼痛。評定先從較微弱的10 V開始, 之后逐漸增大強度, 直到被試報告強度已達到不舒服感但不至于感到疼痛(電擊強度最高不超過50 V)。每次電擊持續(xù)時間為200 ms, 電流為每秒 50脈沖。在接下來的各個實驗環(huán)節(jié)中被試的電擊強度不再改變。

在條件性恐懼的正式實驗中, 所有材料都通過Eprime 2.0編程呈現(xiàn)。首先在屏幕中央呈現(xiàn)紅色注視點“+”, 呈現(xiàn)時間為1000 ms, 注視點后呈現(xiàn)條件刺激CS (圖片直接呈現(xiàn)在電腦屏幕, 聲音由被試佩戴耳機獲取), 呈現(xiàn)時間為4000 ms, 隨后跟隨非條件刺激US或者白屏, 呈現(xiàn)時間均為200 ms (如圖1所示)。試次間的間隔(ITI)為10～12 s (Schiller et al.,2010)。條件刺激CS出現(xiàn)的次序以準隨機的方式編排, 確保每個 CS不會重復(fù)出現(xiàn)兩次以上。實驗過程中用皮膚電儀器記錄被試的 SCR值, 被試不需要做任何按鍵反應(yīng)。本實驗分為3天, 分別為第一天的習(xí)得階段、第二天的提取?消退階段、第三天的自發(fā)恢復(fù)?重建測試階段。正式實驗開始前, 主試先向被試詳細解釋指導(dǎo)語, 確保被試明白指導(dǎo)語的意思后, 進入第一天的習(xí)得階段。

圖1 實驗流程示意圖

第一天條件恐懼習(xí)得階段：CS+呈現(xiàn)16次, CS?呈現(xiàn)10次。38% (6次)的CS+后跟隨US, 而 CS?后不跟隨任何刺激, 3組被試的習(xí)得階段完全相同。CS+和 CS?均為復(fù)合刺激(聲音+圖片); US為微弱電擊, 時間持續(xù)200 ms。

第二天提取?消退階段：“聲音提取?消退”組(T組)先單獨呈現(xiàn)一次聲音(前一天 CS+中的聲音線索)以提取激活習(xí)得的恐懼記憶, 被試休息 10 min后,進行消退訓(xùn)練, CS+和CS?的聲音線索各呈現(xiàn)10次,其后不跟隨任何刺激; “圖片提取?消退”組(P組)先單獨呈現(xiàn)一次圖片(前一天 CS+中的圖片線索), 被試休息10 min后, 進行消退訓(xùn)練, CS+和CS?的圖片線索各呈現(xiàn) 10次, 其后不跟隨任何刺激; “復(fù)合線索提取?消退”組(T+P組)先單獨呈現(xiàn)一次復(fù)合刺激線索(前一天CS+), 被試休息10 min后, 進行消退訓(xùn)練, CS+和CS? (第一天復(fù)合刺激)各呈現(xiàn)10次,其后不跟隨任何刺激。

第三天自發(fā)恢復(fù)?重建測試階段：先進行自發(fā)恢復(fù)測試, CS+和CS? (第一天復(fù)合刺激)各呈現(xiàn)10次, 其后不跟隨任何刺激; 測試結(jié)束 2 min后, 向被試連續(xù)實施4次電擊, 每次電擊持續(xù)時間200 ms,電擊間隔500 ms; 被試休息10 min后, 進行重建測試, CS+和CS? (第一天復(fù)合刺激)各呈現(xiàn)10次, 其后不跟隨任何刺激。具體設(shè)計見表1。

表1 實驗設(shè)計

3 實驗結(jié)果

對收集的各個被試的皮電數(shù)據(jù), 以刺激類型(CS+ / CS?)和試次為被試內(nèi)因素, 組別(T組、P組、T+P組)為被試間因素做重復(fù)測量方差分析。

第一天恐懼習(xí)得階段：重復(fù)測量方差分析結(jié)果顯示, 刺激類型的主效應(yīng)顯著,F(1,34)=18.49,p<0.01, 偏η2=0.54; 試次的主效應(yīng)顯著,F(9,306)=2.62,p< 0.001, 偏η2=0.08; 刺激類型和試次的交互效應(yīng)不顯著,F(9,306)=1.16,p=0.55。組別效應(yīng)不顯著,F(2,34)=0.024,p=0.98; 刺激類型和組別的交互作用也不顯著,F(2,34)=2.43,p=0.13, 說明3個組被試對CS+和CS?的恐懼反應(yīng)不存在顯著差異, 如圖2所示。

第二天提取?消退階段：在提取階段, 無論提取?消退線索是聲音(T組), 圖片(P組)還是復(fù)合刺激(T+P組)都能成功的誘發(fā)被試的恐懼反應(yīng), 并且3組之間皮電值沒有顯著差異,F(2,34)=0.71,p=0.50, 說明提取是成功的。

圖2 習(xí)得、消退階段各組皮電SCR值的變化

消退階段的重復(fù)測量方差分析結(jié)果顯示：刺激類型的主效應(yīng)顯著,F(1,34)=10.74,p=0.002, 偏η2=0.24; 試次的主效應(yīng)顯著,F(9,306)=18.34,p<0.001, 偏η2=0.35; 刺激類型和試次的交互效應(yīng)顯著,F(9,306)=2.13,p<0.05, 偏η2=0.06, 即CS+和CS?之間 SCR的差異在消退階段后期小于消退階段開始時, 說明被試進行了成功的消退, 如圖2所示。組別效應(yīng)不顯著,F(2,34)=0.10,p=0.91; 刺激類型和組別的交互作用也不顯著,F(2,34)=1.90,p=0.17, 說明3組被試在消退過程中不存在顯著性差異。

第三天自發(fā)恢復(fù)測試階段：恐懼反應(yīng)的自發(fā)恢復(fù)測試, 比較的是第三天再消退階段的第一個試次CS引發(fā)的SCR值和第二天消退的最后一個試次的SCR值。重復(fù)測量方差分析結(jié)果顯示：刺激類型的主效應(yīng)顯著,F(1,34)=13.69,p< 0.01, 偏η2=0.29;階段的主效應(yīng)顯著,F(1,34)=36.78,p< 0.001, 偏η2=0.52; 刺激類型和階段的交互效應(yīng)顯著,F(1,34)=9.51,p< 0.05, 偏η2=0.22; 事后比較發(fā)現(xiàn), 被試只在CS+水平上出現(xiàn)自發(fā)恢復(fù), 在CS?水平上沒有出現(xiàn)自發(fā)恢復(fù)。組別效應(yīng)邊緣顯著,F(2,34)=3.66,p< 0.05,偏 η2=0.18; 刺激類型和組別的交互作用不顯著,F(2,34)=1.20,p=0.31。分離刺激類型進行進一步的分析發(fā)現(xiàn), 在 CS+水平上：組別與階段交互作用顯著,F(2,34)=26.54,p< 0.001, 偏η2=0.61, 說明3組在 CS+水平上的自發(fā)恢復(fù)存在顯著差異; 再分別對每個組在不同階段上的皮電值進行配對樣本t檢驗,結(jié)果顯示, T組在兩階段上的皮電值差異顯著,t(11)=–1.78,p< 0.001; P 組差異不顯著,t(11)=–1.78,p=0.10; T+P 組差異不顯著,t(12)=–0.50,p=0.63。說明T組出現(xiàn)了自發(fā)恢復(fù), 而P組, T+P組沒有出現(xiàn)自發(fā)恢復(fù), 如圖3所示。為了驗證3組在CS+水平上的恐懼反應(yīng)差異, 將每個被試在第三天再消退階段的第一個試次和第二天消退階段的最后一個試次相減, 再將 3組被試的 SCR差值做單因素方差分析,結(jié)果顯示, 3組被試的 SCR差值存在顯著差異,F(2,34)=26.54,p< 0.01, T組的SCR差值顯著大于P組和T+P組, 如圖4所示。

圖3 再消退階段各組皮電SCR值的變化

圖4 各組自發(fā)恢復(fù)測試?SCR差值

第三天重建測試階段：恐懼反應(yīng)的重建測試,比較的是重建(單獨呈現(xiàn)4次電擊)后的第一個試次CS引發(fā)的SCR值和再消退的最后一個試次的SCR值。重復(fù)測量方差分析結(jié)果顯示：刺激類型的主效應(yīng)顯著,F(1,34)=15.91,p< 0.001, 偏 η2=0.32; 階段的主效應(yīng)顯著,F(1,34)=44.35,p< 0.001, 偏η2=0.57; 刺激類型和試次的交互效應(yīng)不顯著,F(1,34)=3.19,p=0.83。組別效應(yīng)顯著,F(2,34)=4.29,p<0.05, 偏η2=0.20; 刺激類型和組別的交互作用顯著,F(2,34)=6.70,p< 0.01, 偏η2=0.33。分離刺激類型進行進一步的分析發(fā)現(xiàn), 在CS+水平上：組別與階段交互作用顯著,F(2,34)=9.60,p <0.001, 偏η2=0.36, 說明3組在重建后, 由CS+引發(fā)的恐懼反應(yīng)存在顯著差異; 再分別對每個組在不同階段上的皮電值進行配對樣本T檢驗, 結(jié)果顯示, T組在兩階段上的皮電值差異顯著,t(11)=–4.28,p< 0.01;P組差異也顯著,t(11)=–3.18,p< 0.01; T+P組在兩階段上的皮電值差異不顯著,t(12)=0.29,p=0.78,說明T組和P組出現(xiàn)了重建效應(yīng), 而T+P組沒有出現(xiàn)重建效應(yīng), 如圖5所示。進一步比較3組在CS+水平上的恐懼反應(yīng)差異, 將每個被試在重建后的第一個試次和再消退階段的最后一個試次相減, 再將3組被試的SCR差值做單因素方差分析, 結(jié)果顯示,3組被試的SCR差值存在顯著差異,F(2,34)=9.60,p< 0.01。事后比較發(fā)現(xiàn), T+P組的SCR差值顯著小于T組和P組, 且P組的SCR差值也顯著小于T組, 即T+P組

4 討論

本研究采用多感官復(fù)合刺激(聲音+圖片)作為條件刺激, 考察采用單個線索(聲音或圖片)、復(fù)合刺激線索(聲音+圖片)進行提取?消退對條件性恐懼記憶的消退的影響。研究發(fā)現(xiàn), 在第一天的習(xí)得和第二天的消退階段, T組(聲音提取?消退組)、P組(圖片提取?消退組)、T+P組(復(fù)合刺激提取?消退組)的SCR值均無顯著差異, 3組成功進行了習(xí)得和消退。在第三天的自發(fā)恢復(fù)測試中, T組出現(xiàn)了自發(fā)恢復(fù), 而P組, T+P組沒有出現(xiàn), 在重建測試階段,T組和P組均出現(xiàn)重建效應(yīng), 而T+P組沒有出現(xiàn)重建效應(yīng)。

圖5 重建后各組皮電SCR值的變化

實驗中, T組被試同時出現(xiàn)恐懼的自發(fā)恢復(fù)和重建效應(yīng), P組出現(xiàn)重建效應(yīng), T+P組既沒有出現(xiàn)自發(fā)恢復(fù), 也沒有出現(xiàn)重建, 即未出現(xiàn)恐懼返回的現(xiàn)象, 表明完整的復(fù)合刺激線索的提取?消退效果優(yōu)于單個線索?？赡茉蚴? 在復(fù)合刺激 CS形成的條件性恐懼中, 不僅復(fù)合刺激CS與US形成了聯(lián)結(jié),復(fù)合刺激中的聲音和圖片也形成了聯(lián)結(jié)(Durlach &Rescorla, 1980; Rescorla & Cunningham, 1978), 兩種聯(lián)結(jié)相對獨立, 用復(fù)合刺激線索進行提取?消退可以同時破壞這兩種聯(lián)結(jié), 使恐懼的消退效果更好。

單線索提取?消退組中, 聲音提取?消退組, 同時出現(xiàn)了自發(fā)恢復(fù)和重建, 消退返回明顯, 圖片提取?消退組, 僅出現(xiàn)重建, 圖片提取?消退的效果好于聲音提取?消退。原因可能是相對聲音刺激, 圖片刺激比較強勢。心理學(xué)家Treicher通過大量的實驗證實, 人類獲取的信息 83%來自視覺, 11%來自聽覺。對于我們?nèi)祟惐辉噥碚f, 對視覺的敏感性明顯強于聽覺, 即傾向于把圖片當(dāng)做強線索(恐懼線索), 把聲音當(dāng)做弱線索(背景或情境線索), 因此在本研究中對圖片的提取?消退效果比聲音更好, 這也提示由復(fù)合刺激線索引發(fā)的條件性恐懼, 采用復(fù)合刺激中的單個較強線索進行提取?消退, 能更有效地消退被試的恐懼反應(yīng), 抑制恐懼的自發(fā)恢復(fù)和重建等恐懼復(fù)發(fā)行為。但是Jones等人對動物的研究發(fā)現(xiàn), 大鼠對復(fù)合刺激中的聲音線索的提取?消退效果強于燈光線索, 研究者認為大鼠的對聽覺的敏感性強于視覺, 并傾向于把強度較弱的燈光當(dāng)做背景(情境)線索, 而把強度較強的聲音當(dāng)做恐懼線索(Jones, Ringuet, & Monfils, 2013)。這也許就是人和動物的區(qū)別之一, 對于老鼠而言, 聲音是強勢刺激。

圖6 各組重建測試-SCR差值

本研究發(fā)現(xiàn), T組和P組在利用聲音或圖片進行提取?消退后, 兩組被試均出現(xiàn)了重建的恐懼返回現(xiàn)象, 說明利用單一線索的提取?消退, 并不能完全減弱由復(fù)合刺激引起的恐懼反應(yīng), 消除條件性恐懼記憶。D?biec, Díaz-Mataix, Bush, Doyère 和LeDoux (2010)的研究發(fā)現(xiàn), 在大鼠習(xí)得復(fù)合刺激CS (燈光+聲音)的條件性恐懼后的第二天, 一組大鼠使用燈光激活提取恐懼記憶后, 注射蛋白質(zhì)合成抑制劑破壞再鞏固, 另一組不進行提取, 直接使用燈光進行消退訓(xùn)練, 在第三天的長時記憶測試中,兩組大鼠對燈光、聲音的恐懼反應(yīng)無顯著差異, 也就是說, 單線索提取出現(xiàn)了消除復(fù)合刺激中另一個刺激的恐懼效果(D?biec et al., 2010), 但研究者并未測試大鼠對原有復(fù)合刺激 CS的恐懼反應(yīng), 也沒有進行復(fù)合刺激的提取?消退比較。

在本研究中, P組沒有出現(xiàn)自發(fā)恢復(fù), 但出現(xiàn)了重建, 且自發(fā)恢復(fù)測試P組的SCR值與T+P組無顯著差異, 但重建測試時顯著高于T+P組, P組的SCR值在自發(fā)恢復(fù)和重建兩個指標(biāo)上出現(xiàn)分離,即利用圖片進行提取?消退能抑制自發(fā)恢復(fù)但不影響重建。這與Trent, Barnes, Hall和Thomas (2015)的研究結(jié)果是一致的, 研究者認為, 自發(fā)恢復(fù)和重建這兩個指標(biāo)都是用來衡量恐懼記憶返回或復(fù)發(fā)的情況, 且兩個指標(biāo)的方向基本是一致的, 但這兩個指標(biāo)的操作定義和神經(jīng)機制具有本質(zhì)的差別。在第三天單獨呈現(xiàn)US后, 重建測試再次出現(xiàn)CS, 可激活 CS-US的聯(lián)結(jié)記憶, 再次出現(xiàn)恐懼反應(yīng)(Trent et al., 2015; Clem & Schiller, 2016)。

本研究在前人研究的基礎(chǔ)上, 以人做被試, 將提取?消退范式應(yīng)用于更復(fù)雜的條件性恐懼記憶,證明了利用單一線索的提取?消退, 并不能完全減弱由復(fù)合刺激引起的恐懼反應(yīng), 消除條件性恐懼記憶復(fù)合刺激線索引發(fā)的條件性恐懼, 也同時證明了采用復(fù)合刺激中的較強線索進行提取?消退, 恐懼消退的效果更好。但本研究尚不能明確在聯(lián)結(jié)學(xué)習(xí)過程中刺激是如何進行編碼的, 聲音和圖片這兩個刺激線索是作為一個混合刺激進行儲存, 還是作為與同一個US相連的不同的但相關(guān)的兩個刺激儲存;在提取激活時, 單一線索是激活了一種成分或者是兩個成分都被激活, 這些方面仍需進一步的研究。

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