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Methodenartikel

Post-Movie Subliminal Measurement (PMSM), zur Untersuchung impliziter sozialer Voreingenommenheit

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DOI:

10.3791/60817

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29. Februar 2020

 , 
1Department of Neuroscience and Biomedical Engineering, Aalto University, 2Advanced Magnetic Imaging (AMI) Centre, Aalto NeuroImaging, Aalto University, 3Department of Media, School of Arts Design and Architecture, Aalto University, 4International Laboratory for Social Neuroscience, Institute of Cognitive Neuroscience, National Research University Higher School of Economics, 5Department of Film and Media, Stockholm University of the Arts

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Dieses Protokoll beschreibt die Verwendung von Filmen zur Untersuchung von Gehirnmechanismen, die impliziten sozialen Verzerrungen während der funktionellen Magnetresonanztomographie zugrunde liegen. Wenn das Gesicht eines Protagonisten nach einem Film unterschwellig präsentiert wird, ruft es eine implizite Antwort hervor, die auf dem Wissen des Protagonisten basiert, das während des Films gewonnen wurde.

Zusammenfassung

Aus einem sozialen Umfeld, das einflussreich sein kann, wie Menschen aufeinander reagieren, wird ständig neues Wissen gewonnen. Solche Reaktionen treten oft implizit auf einer unterschwelligen Wahrnehmungsebene auf, und verwandte Gehirnmechanismen können experimentell isoliert werden, indem die Reize schnell präsentiert werden. Die unterschwellige Darstellung von Gesichtern, die verschiedenen ethnischen Gruppen, Rassen oder Geschlechtern angehören, hat sich bei der Untersuchung sozialer impliziter Reaktionen als erfolgreich erwiesen. Viele implizite Antworten basieren jedoch auf Erkenntnissen, die zuvor über die Gesichter (z. B. sexuelle Orientierung, politische Ansichten und sozioökonomischer Status) gewonnen wurden, und nicht nur auf dem physischen Erscheinungsbild. Hier wird eine neuartige Methode vorgestellt, die post-movie subliminal measurement (PMSM) genannt wird. Beim Anschauen eines sozial engagierten Films erhält ein Zuschauer Wissen über den Protagonisten und macht sich mit seiner Identität und Weltanschauung vertraut. Wenn das Gesicht des Protagonisten nach dem Film unterschwellig präsentiert wird, evoziert es eine implizite neuronale Reaktion, je nachdem, was über den Protagonisten gelernt wird. Mit einer großen Anzahl von Filmen, die jeweils eine Vielzahl von Menschen mit unterschiedlichen Identitäten darstellen, ermöglicht die PMSM-Methode die Untersuchung der komplexen impliziten Vorurteile des Gehirns in einer Weise, die realen sozialen Wahrnehmungen ähnelt.

Einleitung

Jüngste Studien zeigen, dass das erste gesellschaftliche Urteil innerhalb der ersten 32–100 ms der Begegnung mit einer anderen Person1,2,3,4,5,6,7formuliert wird. Die unterschwellige Darstellung von Gesichtern wurde ausgiebig genutzt, um implizite Vorurteile gegenüber verschiedenen ethnischen und rassischen Gruppen zu untersuchen (z. B. durch die Darstellung kaukasisch-amerikanischer und afroamerikanischer Gesichter, die sich in der Hautfarbe von Probanden aus beiden Gruppen unterscheiden)8,9,10,11,12,13,14. Soziale Gruppen sind jedoch auch durch andere Faktoren als körperliche Gesichtsmerkmale gekennzeichnet15.

Die Gesichtswahrnehmung hat sich als sehr sensibel für kontextbezogene Hinweise erwiesen (d.h. Körperhaltung16, Augen-Blick-Richtung des Gesichts17, a priori Wissen über das Gesicht18, visueller Hintergrund des präsentierten Gesichts19, Darstellung des Gesichts separat oder mit anderen Gesichtern20). Diese Faktoren können alle die Gesichtswahrnehmung beeinflussen. Weiser und Brosch21, in ihrem ausführlichen Bericht, schlugen vor, die Gesichtswahrnehmung in naturalistischeren Umgebungen zu untersuchen, indem sie sicherstellen, dass Laborexperimente realen Umgebungen ähneln. Tatsächlich haben sich selbst einfache Aufgaben, wie das Erkennen von Menschen, als genauer erwiesen, wenn sie mit Videomaterial näher an der realen Wahrnehmung präsentiert werden als bei der Verwendung statischer Bilder22.

In den letzten Jahrzehnten haben Hirnbildgebungsstudien bewiesen, dass Videoclips erfolgreich verwendet werden können, um realistische soziale Wahrnehmung zu studieren23,24,25,26,27,28,29. Die vorgestellte Methode basiert auf Ergebnissen dieser Studien und weiteren Erkenntnissen, die zeigen, dass Filmerzählungen die Zuschauer vorübergehend in die Welt eines Protagonisten30entführen können. Das Protokoll kombiniert Filmbetrachtung mit unterschwelligen Stimulus-Präsentation als alternative Methode, um implizite soziale Voreingenommenheit Bildung unter naturalistischen Bedingungen zu untersuchen.

Das Protokoll für diesen neuartigen Ansatz, die unterschwellige Messung nach dem Film (PMSM), wird hier vorgestellt. Beim Anschauen eines sozial engagierten Films erhält der Zuschauer Wissen über den Protagonisten und macht sich mit seiner Identität und Weltanschauung vertraut. Im Gegensatz zu anderen narrativen Kunstformen sind Filme einzigartig, da sie über einen kurzen Zeitraum eine fesselnde, reiche und komplexe Geschichte darstellen. Darüber hinaus synchronisieren audiovisuelle und filmische Eigenschaften von Filmen die Gehirnaktivität zwischen den Zuschauern23,25,29,31. Daher ist es hilfreich, dafür zu sorgen, dass die Informationen in wesentlich ähnlicher Weise dargestellt werden.

Die PMSM-Methode zeigt, dass implizite neuronale Reaktionen erfolgreich ausgelöst werden, wenn das Gesicht eines Protagonisten nach dem Film (vs. vor) unterschwellig dargestellt wird. Diese Antworten hängen von dem Wissen ab, das der Betrachter über den Charakter des Protagonisten in Bezug auf seine impliziten gesellschaftlichen Ansichten gewinnt. Da es eine große Anzahl von Filmen gibt, die eine Vielzahl von sozialen Charakteren darstellen, ermöglicht die PMSM-Methode die Untersuchung der komplexen impliziten Ansichten des Gehirns in einer Weise, die in der Nähe der realen sozialen Wahrnehmungen ist.

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Protokoll

Das Protokoll wurde von der Aalto University Research Ethics Committee genehmigt.

1. Teilnehmer-Screening und Vorbereitung

  1. Passen Sie die verschiedenen Gruppen von rekrutierten Teilnehmern (hier, heterosexuelle und homosexuelle Gruppen) nach Alter, Handlichkeit und Bildungsniveau. Stellen Sie sicher, dass alle Teilnehmer die Sprache des Films vollständig verstehen und sich ohne Untertitel wohlfühlen können. Alternativ sollten Sie einen Film in der Muttersprache der Teilnehmer zeigen.
    1. Schließen Sie Teilnehmer aus, die den geplanten Film in den letzten Jahren gesehen haben, da dies die Basismessungen beeinflussen kann. Im Idealfall rekrutieren Sie Teilnehmer, die den Film noch nicht gesehen haben. Dazu bitten Sie die Teilnehmer, aus einer Liste von Filmtiteln (einschließlich des Namens des Umzugs, der zusätzlich zu 20 anderen Filmtiteln verwendet werden soll) anzugeben, welche Filme sie in den letzten Jahren gesehen haben.
  2. Befolgen Sie die ethischen Richtlinien der jeweiligen Institution für nichtmedizinische Experimente mit gesunden Teilnehmern ohne psychiatrische Medikamente und ohne aktuelle Diagnose neurologischer Erkrankungen. Rekrutieren Sie Teilnehmer mit normaler oder korrigierter Sicht für den fMRI-Scan. Rekrutieren Sie Nichtraucher und Personen, die sich für die Dauer des Experiments nicht bewegen können, um die Beschädigung von fMRI-Daten aufgrund unnötiger Kopfbewegungen zu vermeiden.
  3. Scannen Sie alle Teilnehmer zu einer ähnlichen Tageszeit, vorzugsweise morgens oder am frühen Abend (9:00 Uhr bis 17:00 Uhr), ohne übermäßigen Konsum von Kaffee oder Essen direkt vor dem Scannen.
  4. Führen Sie blinde Rekrutierung durch, um sicherzustellen, dass die Antworten der Teilnehmer echt und nicht emotional reguliert sind. Informieren Sie die Teilnehmer nicht über das Ziel des Experiments (z. B. Untersuchung impliziter Voreingenommenheit bei homosexuellen und heterosexuellen Probanden). Sagen Sie den Teilnehmern beispielsweise, dass es bei dem Experiment um filmische Betrachtung geht und dass das eigentliche Ziel der Studie erst nach dem Experiment erklärt wird. Teilnehmer ausschließen, die das Ziel der Studie im Voraus kennen.
  5. Führen Sie eine Verhaltensmessung wie die implizite Zuordnungsaufgabe IAT32 durch, um sicherzustellen, dass die experimentellen Gruppen implizite Verzerrungen aufweisen. Verwenden Sie die Messung, um sicherzustellen, dass die Gruppen Verzerrungen aufweisen, da die Stärken impliziter Verzerrungen unterschiedlich sind. Verwenden Sie IAT nach dem Scan, um zu verhindern, dass die Teilnehmer das Ziel des Experiments erraten.

2. Verfahren außerhalb der MRT

  1. Bei der Ankunft kurze Teilnehmer mit Phasen des Experiments, Risiken und Verwendung ihrer Experimentdaten. Schließen Sie das Briefing mit der Frage, ob sie Fragen zum Experiment haben und dass im Nachhinein weitere Erläuterungen gegeben werden. Bitten Sie die Teilnehmer, das Briefing des Experiments zu lesen und das Zustimmungsformular zu unterzeichnen.
  2. Bitten Sie die Teilnehmer, alle Metallgegenstände aus ihrer Kleidung zu entfernen oder (vorzugsweise) in ein metallfreies Labortuch zu wechseln, um einen sicheren Zugang zum fMRI-Magneten zu gewährleisten. Scannen Sie die Teilnehmer mit einem Metalldetektionsgerät, um sicherzustellen, dass kein Metall zurückgelassen wurde (z. B. Uhr, Gürtel usw.). Standardkontraindikationen für MRT sollten eingehalten werden33.
  3. Bitten Sie die Teilnehmer, das fMRI-Labor für die Konfiguration des Beamers und des Audiosystems zu betreten. Weisen Sie die Teilnehmer an, sich auf das fMRI-Bett zu legen. Spielen Sie ein Beispielvideo ab, um sicherzustellen, dass das Bild leicht sichtbar ist und der Audiopegel komfortabel und klar ist. Werden Beschwerden erhoben, so sollten entsprechende Anpassungen vorgenommen werden. Stellen Sie sicher, dass die Kopfhörer den Ton korrekt darstellen.
  4. Schließen Sie das fMRI-kompatible Eye-Tracking-System an. Tracking wird verwendet, um sicherzustellen, dass die Probanden während des Experiments aufmerksam sind und während des Scans nicht einschlafen oder Träumen haben. Das Eye-Tracking dient nur der Datenqualitätssicherung. Sobald die Verfolgung gesichert ist, starten Sie den Kalibrierungsprozess, um mit der Aufzeichnung von Augenbewegungen zu beginnen.
  5. Informieren Sie die Probanden, dass das Experiment kurz vor dem Start steht und dass die Scanzeit 30 min dauern wird. Weisen Sie die Teilnehmer an, sich zu entspannen, als ob sie ein TV-Programm in ihrem Haus sehen, und 2) folgen Sie den Anleitungsfolien, die sie während des Scans durch die verschiedenen Schritte führen. Starten Sie den fMRI-Scan.
  6. Sobald das Scannen abgeschlossen ist, verschieben Sie die Teilnehmer in einen anderen Raum, in dem zusätzliche Verhaltensmessungen gesammelt werden (d. h., wie viel sie sich mit dem Charakter in verschiedenen Teilen des Films identifiziert haben, IAT-Messungen, um implizite Verzerrungen zu bewerten).
  7. Sobald alle Daten gesammelt sind, informieren Sie die Teilnehmer über das eigentliche Ziel des Experiments und beantworten Sie alle weiteren Fragen.

3. Verfahren innerhalb der MRT

ANMERKUNG: Während der fMRI-Sitzung erhalten die Teilnehmer einen 30 min audiovisuellen Inhalt, der Unterrichtsfolien, 4 min unterschwellige Messungen vor dem Film (für die Basislinie), einen 20-min-Film, 4 min unterschwellige Messungen nach dem Film und abschließende Dias umfasst. . Folgen Sie in diesem Abschnitt dem Protokoll, um sich mit den Schritten vertraut zu machen, die erforderlich sind, um verschiedene Teile der Reize sowie die Reihenfolge der Darstellung zu erstellen. Da der Blitz des Gesichts während des unterschwelligen Teils eine Dauer von 40 ms hat (eine Dauer eines Videoframes), ist es möglich, ein standardisatorisches Videobearbeitungsprogramm (z. B. AVID Media Composer Software oder Adobe Premiere Pro unterschwellige Reize sowie bearbeiten Sie den Film, falls erforderlich. Verwenden Sie bei der Darstellung der Reize in der richtigen Reihenfolge mit gesperrtem Timing eine Software, die mit der präsentation von fMRI-Stimuli kompatibel ist (z. B. Präsentationssoftware, Neurobehavioral Systems Inc., Albany, Kalifornien, USA).

  1. Die 4 min Perioden der unterschwelligen Messungen (Baseline und Post-Movie) sind identisch. Informieren Sie die Teilnehmer in diesem Stadium nicht über ihre Art oder ihren Zweck und stellen Sie sie zu Beginn des Scans mit der folgenden Anleitungsfolie vor:
    "Bald sehen Sie einen Kalibrierungsclip. Dieser Clip ist für die Kalibrierung des MRT-Scanners für Ihre Antworten gedacht. Der Clip ist nur vier Min. lang und sieht wie weißes Rauschen auf einem FERNSEHbildschirm aus. Bitte halten Sie Ihre Augen an der Markierung in der Mitte des Bildschirms fixiert, bis sie anders benachrichtigt werden."
    HINWEIS: Die 4 min Reizperiode enthält weißes Rauschen, das praktisch in 16 Blöcke zu je 15 s unterteilt ist. Die 16 Blöcke des weißen Rauschens enthalten zwei Arten von Blöcken: einen Ruheblock (weiße Nase ohne unterschwellige Blitze) gefolgt von einem Bedingungsblock (weißes Rauschen mit Blitzen des Protagonistengesichts). Siehe Abbildung 1 für eine Abbildung der Stimulusstruktur.
  2. Um die 4 min unterschwelligen Reize zu erstellen, beginnen Sie mit einem 15 s weißen Rauschclip. Das weiße Rauschen dient als Maskierungsreiz für das Geblitzen. Da das Gehirn empfindlich auf Gesichtsdarstellung ist, ist es wichtig, gute Maskierung zu verwenden, auch wenn das Gesicht unterschwellig präsentiert wird. Verwenden Sie daher einen dynamischen weißen Rauschclip, der große Verzerrungen und Bewegungen im Unterschied eines homogenen weißen Rauschens aufweist (z. B. mit kleinen zufälligen weißen und schwarzen Punkten).
    1. Erstellen Sie den 15 s Zustandsblock, indem Sie die 10 Blitze des Gesichts des Protagonisten in das dynamische weiße Rauschen einfügen. Die unterschwelligen Blitze sollten in 40 ms Dauer auftreten, beginnend mit dem Beginn des Bedingungsblocks, der alle 1.500 ms eingesetzt wird.
    2. Das Gesicht des Protagonisten sollte der Kamera mit neutralem Gesichtsausdruck gegenüberstehen. Wenn möglich, nehmen Sie einen Rahmen aus dem Film (eine Nahaufnahme der Figur im Film) oder suchen Sie nach einem Bild des Schauspielers /Schauspielerin aus dem Internet. Stellen Sie sicher, dass der Schauspieler/die Schauspielerin seinem Aussehen im Film ähnlich erscheint (z. B. keine signifikanten Unterschiede in den Merkmalen wie Haar oder Bart oder Accessoires). Stellen Sie sicher, dass das Gesicht einen neutralen Gesichtsausdruck hat und klar und gut beleuchtet ist.
    3. Passen Sie das Bild an, indem Sie es in der Mitte des Bildschirms zentrieren. Vermeiden Sie es, ein Bild mit einem kleinen Gesicht und einer schlechten Auflösung zu verwenden. Stellen Sie sicher, dass sich keine auffälligen Objekte im Hintergrund des Gesichts befinden, z. B. andere Personen, Text oder identifizierbare Visuellen. Wenn dies der Fall ist, schneiden Sie sie aus, oder maskieren Sie sie, um ein neutrales Bild zu erstellen. Drehen Sie das Bild vor dem Einfügen von Farbe zu Schwarzweiß.
    4. Sobald der weiße Rausch-Ruheblock und der Bedingungsblock (mit den Gesichtsblitzen) bereit sind, duplizieren Sie sie, um die 4 min unterschwelligen Reize zu erzeugen, und ordnen Die Blöcke nacheinander beginnend mit dem Restblock. Am Ende des Prozesses sollte man 4 min mit 16 Blöcken zu je 15 s (acht Ruheblöcke und acht Konditionsblöcke) haben.
    5. Fügen Sie ein Fixierungszeichen in der Mitte des Bildschirms der 4 min unterschwelligen Messung hinzu. Stellen Sie sicher, dass es leicht spürbar ist. Fügen Sie vor dem 4-min-Clip ein 2 s Fixationszeichen hinzu, um den Teilnehmern das Auffinden und Starten der Aufgabe zu erleichtern.
  3. Legen Sie am Ende der Grundlinie (die 4 min unterschwellige Messung vor dem Film) eine Textfolie ein, die den Beginn des Films, die Länge des Films und die Erinnerung an die, die entspannt und frei im Film zu sehen ist, angibt. Zum Beispiel:
    "Danke. Die Kalibrierung wurde erfolgreich durchgeführt! Sie sind jetzt im Begriff, einen 20-min-Film zu sehen. Versuchen Sie, sich zu entspannen und die Geschichte zu genießen."
  4. Wählen Sie einen Film, der emotional, einnehmend und charakterorientiert ist (d.h. hat einen klaren Protagonisten mit einem starken Konflikt). So wurde beispielsweise ein früheres Experiment über soziale Voreingenommenheit an homosexuellen und heterosexuellen Themen durchgeführt, denen ein Film über einen homosexuellen Priester vorgestellt wurde. Die Geschichte handelte von einem Priester, der zwischen seinem Wunsch, seinem Glauben als katholischer Priester zu dienen, und seinem Wunsch, von einem anderen Mann geliebt zu werden, kämpft.
    HINWEIS: Der Film kann dokumentarisch oder fiktional sein. Es kann ein Kurzfilm oder eine eigenständige Episode aus einer TV-Serie sein. Es ist wichtig, dass der Film eine klare Geschichte mit einem Anfang, Mitte und Ende hat, die leicht verstanden und verfolgt werden kann. Es ist auch möglich, eine kürzere Version aus einem längeren Film zu bearbeiten. Zum Beispiel waren unsere Reize aus dem homosexuellen/heterosexuellen Experiment eine 20-Minuten-Version Geschichte von einem professionellen Filmemacher (der erste Autor) aus einem längeren Film mit dem Titel Priest (Regie Antonia Bird, 1994) bearbeitet. Je relevanter ein Film für die Themengruppe ist, desto fesselnder wird die Betrachtung sein.
  5. Nach dem Film sollte die 4 min unterschwellige Messung für PMSM wiederholt werden, um zu beobachten, wie implizite neuronale Reaktionen auf das Gesicht des Protagonisten nach dem Anschauen des Films(vs. vorher) verzerrt sind. Um dies anzuzeigen, fügen Sie die folgende Folie ein:
    "Danke! Wir sind fast fertig. Bevor wir die Messung abschließen, müssen wir unser MRT-Gerät auf Ihre Reaktion neu kalibrieren. Der Clip ist nur vier Minuten lang und sieht wie weißes Rauschen auf einem Fernsehbildschirm aus. Bitte halten Sie Ihre Augen an der Markierung in der Mitte des Bildschirms fixiert, bis sie anderweitig benachrichtigt werden."
  6. Schließlich präsentieren Sie die 4 min PMSM (die gleichen 4 min verwendet, um die Pre-Movie-Baseline-Messung durchzuführen).

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Ergebnisse

Hier sind einige Ergebnisse mit PMSM aus dem veröffentlichten Artikel von Afdile et al.34vorgestellt. Hier wurde implizite Voreingenommenheit unter homosexuellen und heterosexuellen Probanden (15 Heterosexuelle, 14 Homosexuelle) gegenüber dem Protagonisten untersucht, nachdem er erkannt hatte, dass er im Film homosexuell ist, was ihn zu einer "Ingroup" für die homosexuellen Teilnehmer und "Outgroup" für die heterosexuellen Teilnehmer machte. Im Einklang mit unseren IAT-Ergebnissen zeigte sich dies...

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Diskussion

Dieses Papier skizziert die neuartige Methode zur Untersuchung des impliziten Gehirns mit einer unterschwelligen Messung nach dem Film, die als PMSM bezeichnet wird. In einer kürzlich veröffentlichten Studie hat diese Methode gezeigt, dass 1) implizite Gehirnreaktion dynamisch ist und 2) es kontinuierliches Lernen aus dem sozialen Umfeld sowie eine Formulierung von Urteilen auf der Grundlage von kontextbezogenem Wissen (und nicht nur auf der Grundlage von Eigenschaften). Daher kann die vorgeschlagene PMSM-Methode eine Al...

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Offenlegungen

Die Autoren haben nichts zu verraten.

Danksagungen

Diese Arbeit wurde von der Akademie Finnlands, Stipendiennummern [259952, 276643], unterstützt. Wir danken Mikko Sams für die Betreuung und Enrico Glerean, Jussi Alho, Anna Äimälä für die Unterstützung bei den Daten, Johan Westö für die Unterstützung bei der Visualisierung sowie Marita Kattelus und Toni Auranen vom Advanced Magnetic Imaging (AMI) Centre, Aalto NeuroImaging, Aalto University, Espoo, Finnland für ihre Hilfe und Unterstützung.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
3T Siemens MAGNETOM SkyraSiemens Healthcare, Erlangen, DeutschlandMRT-Gerät, mit einer standardmäßigen 20-Kanal-Empfangs-Kopf-Hals-Spule
Avid Media Composerhttps://www.avid.com/media-composerVideobearbeitungssoftware, die zur Erstellung der Stimuli verwendet wird.
EAR-tipEtymotic Research, ER3, IL, USAOhrstöpsel kompatibel für MRT
FSL-Softwarehttps://www.win.ox.ac.uk/, Version 5.0.9Software zur Analyse der Daten.
Panasonic PT-DZ110X ProjektorPanasonic Corporation, Osaka, JapanDie Stimuli wurden auf eine halbtransparente Leinwand zurückprojiziert
PräsentationssoftwareNeurobehavioral Systems Inc., Albany, Kalifornien, USASoftware zur Präsentation von Reizen während des fMRT-Scans
Sensimetrics S14 Kopfhörer einfügenSensimetrics Corporation, Malden, Massachusetts, USADie auditive Stimulation erfolgte über Sensimetrics S14-Ohrhörer

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fMRT Scansubliminale StimuliBaseline MessungEye Tracking SystemFilmprotagonistzweifaktorielle ANOVAneurale Antwortsoziale Wahrnehmung
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