Name: 빠른 스캔 순환 Voltammetry와 Striatal 뇌 조각의 Presynaptic 도파민 역학 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-01-12T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 49 s
Description: 배우세요 빠른 스캔 순환 Voltammetry를 이용하여 striatal 뇌 조각에서 presynaptic 도파민 역학을 측정하는 방법을. 전기화학적 기법으로 실시간 도파민 방출과 흡수를 관찰하여 신경과학 및 신경약리학 연구에 활용할 수 있습니다.

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알코올 남용과 알코올 중독에 국립 연구소 (; AA - 016967 - 01S1과 AA016967, NIAAA TAM)에서 제공하는 기금, 웨인 주립 대학은 기금을 시작하고, 웨인 주립 대학 연​​구 보조금 프로그램. 내용은 전적으로 저자의 책임이며, NIAAA 또는 국립 보건원의 공식 견해를 대변하지 않습니다.

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<li>Park, J., Kile, B. M., Wightman, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+voltammetric+monitoring+of+norepinephrine+release+in+the+rat+ventral+bed+nucleus+of+the+stria+terminalis+and+anteroventral+thalamic+nucleus%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">In vivo voltammetric monitoring of norepinephrine release in the rat ventral bed nucleus of the stria terminalis and anteroventral thalamic nucleus.</a> Eur. J. Neurosci. 30, 2121-2133 (2009).</li>
<li>Hashemi, P., Dankoski, E. C., Petrovic, J., Keithley, R. B., Wightman, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Voltammetric+detection+of+5-hydroxytryptamine+release+in+the+rat+brain%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Chem%22%5BJournal%5D)">Voltammetric detection of 5-hydroxytryptamine release in the rat brain.</a> Anal. Chem. 81, 9462-9471 (2009).</li>
<li>Borue, X., Cooper, S., Hirsh, J., Condron, B., Venton, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+evaluation+of+serotonin+release+and+clearnece+in+drosophila%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neuroscience.+Methods%22%5BJournal%5D)">Quantitative evaluation of serotonin release and clearnece in drosophila.</a> J. Neuroscience. Methods. 179, 300-308 (2009).</li>
<li>Vickrey, T. L., Condron, B., Venton, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Detection+of+endogenous+dopamine+changes+in+drosophila+melanogaster+using+fast-scan+cyclic+voltammetry%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Chem%22%5BJournal%5D)">Detection of endogenous dopamine changes in drosophila melanogaster using fast-scan cyclic voltammetry.</a> Anal. Chem. 81, 9306-9313 (2009).</li>
<li>Makos, M. A., Han, K. A., Heien, M. L., Ewing, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Using+in+vivo+electrochemistry+to+study+the+physiological+effects+of+cocaine+and+other+stimulants+on+the+drosophila+melanogaster+dopamine+transporter%5BTitle%5D)+AND+%22A.C.S.+Chem+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Using in vivo electrochemistry to study the physiological effects of cocaine and other stimulants on the drosophila melanogaster dopamine transporter.</a> A.C.S. Chem Neurosci. 1, 74-83 (2009).</li>
<li>Budygin, E. A., John, C. E., Mateo, Y., Daunais, J. B., Friedman, D. P., Grant, K. A., Jones, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chronic+ethanol+exposure+alters+presynaptic+dopamine+function+in+striatum+of+monkeys%3A+a+preliminary+study%5BTitle%5D)+AND+%22Synapse%22%5BJournal%5D)">Chronic ethanol exposure alters presynaptic dopamine function in striatum of monkeys: a preliminary study.</a> Synapse. 50, 266-268 (2003).</li>
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<li>Kennedy, R. T., Jones, S. R., Wightman, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dynamic+observation+of+dopamine+autoreceptor+effects+in+rat+striatal+slices%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurochem%22%5BJournal%5D)">Dynamic observation of dopamine autoreceptor effects in rat striatal slices.</a> J. Neurochem. 59, 449-445 (1992).</li>
<li>Rice, M. E., Cragg, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nicotine+amplifies+reward-related+dopamine+signals+in+striatum%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Nicotine amplifies reward-related dopamine signals in striatum.</a> Nat. Neurosci. 7, 583-584 (2004).</li>
<li>Zhang, L., Doyon, W. M., Clark, J. J., Phillips, P. E., Dani, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Controls+of+tonic+and+phasic+dopamine+transmission+in+the+dorsal+and+ventral%5BTitle%5D)+AND+%22%22%5BJournal%5D)">Controls of tonic and phasic dopamine transmission in the dorsal and ventral.</a> 76, 396-404 (2009).</li>
<li>Paredes, D., Grnaholm, A. C., Bickford, P. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+NGF+and+BDNF+on+baseline+glutamate+and+dopamine+release+in+the+hippocampal+formation+of+the+adult+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Brain.+Res%22%5BJournal%5D)">Effects of NGF and BDNF on baseline glutamate and dopamine release in the hippocampal formation of the adult rat.</a> Brain. Res. 11141, 56-64 (2007).</li>
<li>Goggi, J., Puller, I. A., Carney, S. L., Bradford, H. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Signalling+pathways+involved+in+the+short-term+potentiation+of+dopamine+release+by+BDNF%5BTitle%5D)+AND+%22Brain.+Res%22%5BJournal%5D)">Signalling pathways involved in the short-term potentiation of dopamine release by BDNF.</a> Brain. Res. 968, 156-161 (2003).</li>
<li>Cheer, J. F., Wassum, K. M., Heien, M. L., Phillips, P. E., Wightman, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cannabinoids+enhance+subsecond+doapmine+relese+in+the+nucleus+accumbens+of+awake+rats%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Cannabinoids enhance subsecond doapmine relese in the nucleus accumbens of awake rats.</a> J. Neurosci. 24, 4393-4400 (2004).</li>
<li>Phillips, P. E., Stuber, G. D., Heien, M. L., Wightman, R. M., Carelli, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Subsecond+dopamine+release+promotes+cocaine+seeking%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Subsecond dopamine release promotes cocaine seeking.</a> Nature. 422, 614-618 (2003).</li>
<li>Robinson, D. L., Heien, M. L., Wightman, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Frequency+of+dopamine+concentration+transients+increases+in+dorsal+and+ventral+striatum+of+male+rats+duing+introduction+of+conspecifics%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Frequency of dopamine concentration transients increases in dorsal and ventral striatum of male rats duing introduction of conspecifics.</a> J. Neurosci. 22, 10477-10486 (2002).</li>
</ol>

관심 없음 충돌 선언하지 않습니다.

여기에 제시 프로토콜 FSCV 실험을위한 마우스 코로나 뇌 조각을 준비하고 사용하는 방법을 보여줍니다. 11 -이 방법은 도파민 역학을 취득하고 측정하기 위해 특정이지만, 같은 다른 신경 전달 물질은 아데노신, 과산화수소, norepinephrine, 그리고 세로토닌은 FSCV 3 8 생체내 또는 체외에서 모니터링하고 있습니다. FSCV은 작업 전극 세, 11에 적용된 파형의 간단한 변경을 통해 이러한 다른 neurochemicals의 일부를 모니터하는 데 사용할 수 있습니다. 이러한 neurochemical 종의 많은 비슷한 산화 잠재력을 가지고 있기 때문에, 생성된 순환 voltammograms 화학 식별을 허용 각 oxidizable 종족에 대한 아주 독특한 화학 지문을 제공합니다. 15 - 또한, FSCV 이러한 모델 생물 12 neurotransmission의 더 나은 이해를 얻기 위해, 과일 파리에서 비...

<table border="1"><tbody><tr><td> 이름 </td><td> 회사 </td><td> CAS 번호 </td></tr><tr><td width="274"> 시약 </td><td></td><td></td></tr><tr><td width="274"> 염화칼륨 </td><td> 어부 </td><td width="142" valign="top"> 7,447,407 </td></tr><tr><td width="274"> 나트륨 염화물 </td><td> EMD 화학 </td><td width="142" valign="top"> 7,647,145 </td></tr><tr><td width="274"> 마그네슘 염화물 </td><td width="194" valign="top"> 어부 </td><td width="142" valign="top"> 7,791,186 </td></tr><tr><td width="274"> 염화칼슘 </td><td width="194" valign="top"> 어부 </td><td width="142" valign="top"> 10035048 </td></tr><tr><td width="274"> 나트륨 중탄산염 </td><td width="194" valign="top"> EMD 화학 </td><td width="142" valign="top"> 144,558 </td></tr><tr><td width="274"> 인산 나트륨, 이염 </td><td width="194" valign="top"> EMD 화학의 </td><td width="142" valign="top"> 7,558,794 </td></tr><tr><td width="274"> D - 글루코오스 </td><td width="194" valign="top"> 어부 </td><td width="142" valign="top"> 50,997 </td></tr><tr><td width="274"> 아스코르비 산 </td><td width="194" valign="top"> 어부 </td><td width="142" valign="top"> 50,817 </td></tr><tr><td width="274"> 자당 </td><td width="194" valign="top"> 어부 </td><td> 57,501 </td></tr><tr><td width="274">&nbsp;</td><td width="194" valign="top">&nbsp;</td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td width="274"> 자료 </td><td width="194" valign="top"> 공급 업체 </td><td> 카탈로그 번호 </td></tr><tr><td width="274"> 탄소 섬유 </td><td> Goodfellow Oakdale, PA </td><td></td></tr><tr><td width="274"> 유리 모세관 </td><td> AM 시스템 Carlsborg WA. </td><td> 602,000 </td></tr><tr><td width="274"> 실버 와이어 </td><td> A -M 시스템 Carlsborg WA. </td><td> 787,000 </td></tr><tr><td width="274"> 텅스텐 전극 자극 </td><td> 플라스틱 하나, 로어 노크, VA </td><td></td></tr><tr><td width="274"> 백금 와이어 </td><td></td><td></td></tr><tr><td width="274"> 와이어 리드 </td><td> 종복인 전자, 고넬료, 또는 </td><td></td></tr><tr><td width="274"> Loctite 404 인스턴트 접착제 </td><td> Hankal 주식 회사 록키 힐 중부 표준시. </td><td></td></tr><tr><td width="274"> 면도날 </td><td> 세계 정밀 계측기 주식 회사 FL. </td><td></td></tr><tr><td width="274"> BD 척수 바늘 </td><td> BD 의료 시스템, Franlin 호수, NJ </td><td> REF 405,234 </td></tr><tr><td width="274"> 외과 블레이드 </td><td> 깃털 안전 면도기 (주) LTD. 일본 </td><td></td></tr><tr><td width="274"></td><td></td><td></td></tr><tr><td width="274"> 소프트웨어 </td><td width="194" valiGN = &quot;위로&quot;&gt; 공급 업체 </td><td> 카탈로그 번호 </td></tr><tr><td width="274"> TH 소프트웨어 </td><td> ESA 주식 회사, Chelmsford, MA </td><td></td></tr><tr><td width="274"> 기계 </td><td width="194" valign="top"> 공급 업체 </td><td> 카탈로그 번호 </td></tr><tr><td width="274"> 잠수 기록 챔버 </td><td> 맞춤 과학, 덴버, CO </td><td></td></tr><tr><td width="274"> Neorolog의 자극 아이 솔 레이터 </td><td> Digitmeter, 하트 퍼 드셔, 영국 </td><td></td></tr><tr><td width="274"> 자동 온도 컨트롤러 </td><td> 워너 악기 주식 회사 </td><td></td></tr><tr><td width="274"> 현미경 (SZX7) </td><td> 올림포스 산 </td><td></td></tr><tr><td width="274"> 현미경 </td><td> 어부 </td><td></td></tr><tr><td width="274"> Vibratome 3000 sectioning 시스템 </td><td> 세인트 루, MO입니다. </td><td></td></tr><tr><td width="274"> 재관류 펌프 </td><td> 왓슨 Marlow 제한, Falmouth 콘월 - 영국 </td><td> H110708 </td></tr><tr><td width="274"> Micropipette 풀러 </td><td> Narishige, 도쿄, 일본 </td><td></td></tr><tr><td width="274"> ChemClamp potentiostat </td><td> Dagan 기업, 미네 아 폴리스, 미네소타. </td><td></td></tr></tbody></table>

빠른 스캔 순환 voltammetry와 striatal 뇌 조각의 presynaptic 도파민 역학

Presynaptic Dopamine Dynamics in Striatal Brain Slices with Fast-scan Cyclic Voltammetry

광범위한 연구 때문에 남용 약물 (예 : 코카인과 암페타민), 정신과 질환에가하는 역할 (예 : 정신 분열증 및주의 결여 과다 장애) 및 퇴행성 년에 ​​참여 행동의 메커니즘에서 그 중요성의 신경 전달 물질의 도파민에 주력했다 파킨슨병과 헌팅턴의 질환과 같은 질환. 정상적인 생리 조건에서 도파민은 전위의 활동,인지, 학습, 정서적 영향을, 그리고 neuroendocrine 호르몬 분비를 조절하는 것으로 알려져 있습니다. 도파민 뉴런의 가장 큰 밀도 중 하나는 핵의 accumbens와 꼬리가있는 - putamen으로 알려진 두 개의 neuroanatomical 지역 나눌 수 있습니다 striatum 이내입니다. 목표는 마우스 striatum 이내 슬라이스 빠른 스캔 순환 voltammetry (FSCV)에 대한 일반적인 프로토콜을 설명하는 것입니다. FSCV는 D에 실시간으로 도파민 자료 및 이해를 측정할 수있는 기회를 제공하는 잘 정의된 전기 기술이다iscrete 두뇌 영역. 탄소 섬유 microelectrodes는 (~ 7 μm의 직경) 도파민 산화를 감지 FSCV에 사용됩니다. 도파민을 감지 FSCV를 사용하는 분석 장점은 생체내의 microdialysis에로 보완 정보를 제공 미만보다 10 미크론의 100 밀리초와 공간 해상도, 자사의 향상된 시간적 해상도입니다.

striatal 뇌 조각의 전기적 evoked presynaptic 도파민의 역학을 측정하는 빠른 스캔 순환 voltammetry를 사용하여.

빠른 스캔 순환 Voltammetry와 Striatal 뇌 조각의 Presynaptic 도파민 역학

남용 약물(예: 코카인 및 ...)의 작용 기전에서 신경전달물질 도파민이 갖는 중요성으로 인해 이에 관한 광범위한 연구가 수행되어 왔습니다.

이 절차의 전체적인 목적은 slice fast scan cyclic V Telemetry를 위한 일반적인 프로토콜을 설명하는 것입니다. 이를 위해 먼저 뇌 조직을 관상면 절단을 위해 준비합니다. 그런 다음 관심 있는 특정 뇌 영역에 전극을 배치합니다.다음 단계는 도파민을 검출하기 위해 전극을 통해 삼각형 파형의 전압을 인가하는 것입니다. 마지막으로, 관심 있는 약리학적 제제를 뇌 절편에 처리하고 시냅스 전 도파민 역학에 미치는 영향을 관찰합니다. 결과적으로, 본 프로토콜은 고속 스캔 순환 전압전류법(fast scan cyclic voltammetry)을 통해 자극된 도파민 방출 및 도파민 재흡수 속도와 같은 시냅스 전 도파민 역학의 변화를 보여줍니다.이 방법은 시냅스 전 도파민 역동성에 대한 통찰을 제공할 수 있지만, 쥐나 초파리 같은 동물과 세로토닌 및 노르에피네프린과 같은 신경전달물질을 포함한 다른 시스템에도 적용될 수 있으며, 본 절차의 시연은 저희 연구실의 대학원생인 Francis Mena, MEA Khalid, Erin oo가 진행하겠습니다. 이 절차를 시작하기 위해, 첨부된 원고에 따라 수크로스 A-CSF, 전압-전류 기록용 A-CSF 용액, 전극 보정용 수정 A-CSF 용액의 세 가지 인공 뇌척수액 용액을 준비하십시오. 다음으로, 10 mL의 수크로스 A-CSF를 작은 비커에 옮겨 담고 아이스 버킷에 넣으십시오. 그런 다음, 즉석 Loctite 접착제를 아이스 버킷에 넣으십시오.그 후, 면도날과 핀셋, 스파툴라, 가위 등 해부에 필요한 도구들을 알코올 패드로 닦아 준비합니다. 그런 다음 마우스의 목을 절단하여 희생시키고 뇌를 빠르게 적출합니다. 적출한 뇌를 얼음처럼 차가운 sucrose, A CSF가 담긴 비커에 약 10분 동안 담가 둡니다.그동안 슬라이싱을 위해 VIBRAM을 준비합니다. 시료조에 분쇄된 얼음을 넣습니다. 그런 다음 시료 챔버를 Vibram에 넣고 단단히 고정합니다.틈새를 메우기 위해 시료 챔버 주변에 얼음을 더 추가하고, 챔버 내부로 얼음이 들어가지 않도록 주의하십시오. 그 후, 세척된 면도날을 날 홀더에 장착하십시오. 그런 다음 시료 챔버를 차가운 sucrose A CSF로 채우십시오.그 다음, 뒤집어 놓은 페트리 접시 위의 종이 타월에 차가운 sucrose A CSF를 소량 붓습니다. 갓 적출한 마우스 뇌를 포셉을 사용하여 그 위에 옮깁니다. 그런 다음 면도날로 내측-외측 축

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Research

연구

JoVE Journal

Neuroscience

신경과학

새로운 형광 도파민의 analogs를 사용하여 광학 neurotransmission을 측정하는 것을 의미합니다.

개인 Presynaptic 터미널에서 도파민 릴리스 FFNs와 시각

amperometric 기술은 자연 도파민의 산화에 의해 생성 된 산화 전류를 검출하여 하나의 세포에서 도파민 릴리스를 측정합니다. 동시 전압 클램프 및 amperometry 방법론은 도파민 수송과 도파민의 역방향 전송에서이 활동의​​ 규제 역할의 전체 '활동'사이의 기계론의 관계를 알 수있다.

동시 전압 클램프 및 Amperometry과 도파민 릴리스의 단일 세포 측정

이 비디오는 마취된 쥐에 전극과 캐뉼라를 이식하여 전위차점 측좌핵의 도파민 방출을 측정하고 복부 피개 영역의 도파민 활성을 조절하기 위한 약물 주입을 보여줍니다.

VTA 도파민 뉴런 수용체 조작을 사용한 쥐 모델에서 도파민 방출 모니터링

세포외 도파민(DA)의 급격한 변동은 포유류의 보상 처리와 동기 부여 행동을 모두 중재합니다. 이 원고는 깨어 있고 자유롭게 움직이는 쥐에서 타스탄트가 빠른 도파민 방출을 어떻게 변경하는지 결정하기 위해 FSCV(Fast Scan Cyclic Volammetry)와 구강 내 타스탄트 투여의 조합을 설명합니다.

깨어 쥐의 구강 내 Tastant 관리하는 동안 빠른 스캔 순환 전압 전류 법으로 빠른 도파민 역학 시험

빠른 스캔 순환 voltammetry 약물, 질병 및 기타 실험 조작의 맥락 에서 생체 내 도파민 신경 전달을 모니터링 할 수 있습니다. 이 연구는 도파민 방출 및 재 흡수 역학의 평가를 정량화하기위한 양적 신경 생물학 모델에 따라 전기 자극 된 도파민 반응을 모델링하는 소프트웨어 인 QNsim1.0의 구현을 설명합니다.

QNsim1.0을 이용한 전기 자극 도파민 신경 전달 데이터의 고속 스캔 순환 전압 측정 데이터 모델링

이 문서 내용을 사용 하 여 탄소 섬유 전극 효소 바이오 센서 기술에 자연적인 보상 행동 동안 도파민과 높은 시간 해상도와 조미료의 릴리스를 측정 하는 고정 잠재력 amperometric 녹음의 사용은 여자는...

자연스럽 게 여성 시리아 햄스터에 동작을 보람 있는 하는 동안 Extracellular 신경 전달 물질의 생체 내에서 변화를 측정

이 프로토콜의 목표는 직접 서브 두 번째 도파민 방출에 자신의 기여를 연구하는 복부 tegmental 영역 수용체를 조작하는 것입니다.

빠른 스캔 순환 볼탐법 (CIS-FSCV)과 결합 된 주입 및 자극을 결합하여 Phasic 도파민의 복부 테자멘트 영역 수용체 조절을 평가합니다.

이 보고서는 첨부 presynaptic 부튼스을 유지 가능한 개별 뉴런의 기계적 분리를위한 기술을 보여줍니다. Vibrodissociated 뉴런은 빠른 생산, 뛰어난 약리 제어 및 인접 세포의 영향없이 향상된 공간 클램프의 장점이 있습니다. 이 방법은 시냅스 요소 및 패치 - 클램프 녹화 영상에 사용될 수 있습니다.

쥐 뇌 조각에서 뉴런의 Vibrodissociation는 시냅틱 전송 및 이미지 Presynaptic 터미널 공부

대뇌 피질의 임계 상태 역학 지표의 연결 눈사태, 즉 스케일 - 불변량 spatio - 관자놀이 활동 파열을 연구하는 강력한 방법입니다. 눈사태 정확하게 제어 조건 하에서 평면 통합 다중 전극 어레이 (MEA)와 활동의 장기 측정을 허용 교양 피질의 표면 레이어를 개발에 자발적으로 등장.

Organotypic 문화에의 연결을 눈사태의 다중 전극 어레이 레코딩

신경 기록 전극의 전극 - 조직 인터페이스는 전기 임피던스 분광법 (EIS)과 순환의 voltammetry (CV)로 특성화 할 수 있습니다. 전압 변화에게 전극 - 조직 인터페이스의 전기 특성을 바이어스 및 향상시킬 수있는 녹음 기능의 응용. 전압 바이어스, EIS, CV, 그리고 신경 녹음 보완 있습니다.

신경 인터페이스 전압 바이어스, 순환 Voltammetry, &amp; 전기 임피던스 분광학

배우세요 빠른 스캔 순환 Voltammetry를 이용하여 striatal 뇌 조각에서 presynaptic 도파민 역학을 측정하는 방법을. 전기화학적 기법으로 실시간 도파민 방출과 흡수를 관찰하여 신경과학 및 신경약리학 연구에 활용할 수 있습니다.

빠른 스캔 순환 Voltammetry와 Striatal 뇌 조각의 Presynaptic 도파민 역학

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