चूहे में Sucrose तरस के ऊष्मायन का मूल्यांकन करने के लिए एक सामान्य विधि

Published 11/04/2011
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Neuroscience

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Summary

भोजन या दवा बनती cues के लिए जवाब संयम की अवधि के दौरान बढ़ जाती है और यह एक वृद्धि की डूबने व्यवहार करने के लिए संवेदनशीलता के लिए संबंधित हो सकती है. यहाँ चूहों कि आत्म प्रशासित sucrose में इस लालसा के ऊष्मायन "का मूल्यांकन करने के लिए हम एक प्रक्रिया विस्तार.

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Grimm, J. W., Barnes, J., North, K., Collins, S., Weber, R. A General Method for Evaluating Incubation of Sucrose Craving in Rats. J. Vis. Exp. (57), e3335, doi:10.3791/3335 (2011).

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Abstract

Protocol

1. पशु विषय

  1. पुरुष लंबी इवांस चूहों एक अध्ययन के शुरू में 3 महीने पुरानी हैं. चूहे (Gilroy, कैलिफोर्निया, संयुक्त राज्य अमेरिका) Simonsen व्युत्पन्न पश्चिमी वाशिंगटन विश्वविद्यालय मत्स्यालय में पैदा कर रहे हैं और एक 12 घंटे Purina मिल्स इंक Mazuri कृंतक हिमपात (ग्रे शिखर सम्मेलन के साथ रिवर्स चक्र दिन / रात (0,700 पर बंद रोशनी) पर व्यक्तिगत रखे , MO, संयुक्त राज्य अमरीका) और पानी उपलब्ध यथेच्छ.
  2. सभी प्रशिक्षण और परीक्षण 0900-1300 के बीच हमेशा से प्रशिक्षित और एक ही समय में दैनिक परीक्षण चूहों के साथियों के साथ जगह लेता है.
  3. चूहे अध्ययन की अवधि के लिए प्रत्येक सोमवार, बुधवार और शुक्रवार तौल रहे हैं.
  4. तत्काल प्रशिक्षण चरण से पहले, चूहों लगभग 20 घंटे के लिए पानी की वंचित कर रहे हैं प्रशिक्षण के पहले दिन पर sucrose के आत्म - प्रशासन को प्रोत्साहित.

2. व्यवहार प्रक्रिया

सभी operant व्यवहार प्रक्रियाओं मानक operant कंडीशनिंग (कक्षों मेड एसोसिएट्स इंक, सेंट Albans का उपयोग करें, VT, संयुक्त राज्य अमरीका) एक जलसेक (Razel वैज्ञानिक उपकरण, सेंट Albans, VT, संयुक्त राज्य अमेरिका) प्रत्येक operant कंडीशनिंग चैम्बर के शीर्ष पर स्थित पंप के साथ. Operant कंडीशनिंग कक्षों में संलग्न हैं ध्वनि attenuating वेंटिलेशन प्रशंसकों के साथ अलमारियाँ (पश्चिमी वाशिंगटन विश्वविद्यालय, संयुक्त राज्य अमरीका). सभी प्रयोगात्मक शर्तों और डेटा संग्रह मेड पीसी चतुर्थ सॉफ्टवेयर (मेड एसोसिएट्स इंक, सेंट Albans, VT, संयुक्त राज्य अमेरिका) के द्वारा नियंत्रित कर रहे हैं.

Operant कंडीशनिंग कक्षों (30 x 20 x 24 सेमी) दो लीवर (एक स्थिर और एक त्यागने योग्य), एक टोन जनरेटर, त्यागने योग्य लीवर ऊपर एक सफेद उत्तेजना प्रकाश, और सामने की दीवार पर लाल प्रकाश घर होते हैं. जलसेक पंप सक्रिय लीवर का सही करने के लिए एक इनाम के गोदाम में sucrose बचाता है. Levers ग्रिड तल से 10 सेंटीमीटर ऊपर हैं. चार अवरक्त photobeams प्रत्येक कक्ष crisscross. सामने मुस्कराते हुए साइड दीवारों से प्रत्येक 10.5 सेमी कर रहे हैं और इस पक्ष की ओर दीवारों से प्रत्येक 6 सेमी मुस्कराते हुए. प्रत्येक बीम स्टेनलेस स्टील पट्टी मंजिल से ऊपर 4.5 सेमी है. मुस्कराते हुए एकपूरा टूट की संख्या गिनती करने के लिए सेट फिर. बीम टूट की कुल संख्या प्रशिक्षण और तरस परीक्षण के दौरान दर्ज की हैं.

पानी के प्रतिबंध के पहले प्रशिक्षण सत्र के लिए पहले अपवाद के साथ, चूहों दोनों घर पिंजरों में और operant कंडीशनिंग कक्षों में भोजन और पानी यथेच्छ प्रदान की जाती हैं. चेम्बर्स एक समर्पित परीक्षण कमरा है कि, मत्स्यालय के साथ के रूप में, एक रिवर्स प्रकाश चक्र पर है में हैं. चूहे कि प्रकाश अवरुद्ध कपड़े के साथ कवर किया जाता है एक गाड़ी पर कमरे के बीच घर पिंजरों में ले जाया जाता है. प्रत्येक सत्र के अंत में, चूहों पिंजरों घर को लौट रहे हैं.

प्रशिक्षण, जबरिया संयम, और परीक्षण: ठेठ प्रयोग करने के लिए तीन चरणों रहे हैं. परीक्षण है सत्र जिसमें तरस मूल्यांकन किया है. हम दो सामान्य परीक्षण प्रक्रियाओं में तरस आकलन, अध्ययन पर निर्भर करता है. इन दो प्रक्रियाओं वर्गों 2.3.1 और 2.3.2 में वर्णित हैं.

  1. प्रशिक्षण
    1. ठेठ प्रयोग में चूहों 2 घंटे / दिन खर्च करने के लिएजहां वे सही करने के लिए लीवर के गोदाम में 10% sucrose के समाधान के 0.2 मिलीलीटर प्रसव के लिए छोड़ देने योग्य लीवर (सक्रिय) प्रेस के लिए अनुमति दी जाती है operant कंडीशनिंग कक्षों में लगातार 10 दिनों के लिए.
    2. यह प्रतिक्रिया भी एक यौगिक (2 kHz, परिवेश शोर से अधिक 15 DB) टोन और सफेद प्रकाश से मिलकर उत्तेजना सक्रिय. यौगिक उत्तेजना 5 एस के लिए रहता है और एक 40 - समय द्वारा पीछा किया, जिसके दौरान सक्रिय लीवर पर प्रेस दर्ज हैं, लेकिन कोई क्रमादेशित परिणाम है.
    3. निष्क्रिय लीवर (स्थिर) पर एक प्रतिक्रिया नहीं क्रमादेशित परिणाम है, लेकिन प्रेस दर्ज हैं. बीम टूट की संख्या प्रशिक्षण और परीक्षण के दौरान दर्ज की हैं. सभी प्रतिक्रिया और हरकत उपायों समय पाठ्यक्रम (2 मिनट डिब्बे) के रूप में दर्ज कर रहे हैं, लेकिन आम तौर पर प्रति सत्र योग के रूप में रिपोर्ट कर रहे हैं.
  2. जबरिया संयम. चूहे मजबूर संयम की अवधि के लिए घर पिंजरों में रहते हैं. ठेठ मजबूर संयम अवधि का उपयोग हम चूहों वें परीक्षण कियाई तुरंत प्रशिक्षण के अंतिम दिन (मजबूर संयम के दिन 1) या प्रशिक्षण (मजबूर संयम की 30 दिन) के अंतिम दिन के बाद 30 दिनों के बाद दिन.
  3. परीक्षण
    1. Cues के बिना विलुप्त होने. इस परीक्षण प्रक्रिया में चूहों को पहली बार के लिए अपवाद है कि प्रतिक्रिया कोई परिणाम और सत्र की अवधि के साथ प्रशिक्षण के लिए समान परिस्थितियों में सक्रिय लीवर प्रेस करने के लिए अनुमति दी जाती है एच. 1 है चूहे टेस्ट दिन कम से कम इन विलुप्त होने के सत्र के छह अनुभव है. प्रत्येक विलुप्त होने के सत्र में एक 5 मिनट की अवधि है जहां सक्रिय लीवर मुकर गया है और घर में प्रकाश बंद कर दिया है के द्वारा अलग है. "विलुप्त होने" संकेत है अगर सक्रिय जवाब लीवर कम से कम 20 प्रेस / एच. के लिए कम हो गया है कुछ चूहों को एक सातवें सत्र की आवश्यकता है. अगले सत्र (एक और 5 मिनट की देरी के बाद) परीक्षण सत्र जहां चूहों फिर टोन के लिए प्रेस कर सकते हैं + प्रकाश क्यू है कि शुरू में sucrose के प्रशिक्षण के दौरान प्रत्येक प्रसव के साथ रखा गया था.
    2. Cues के साथ विलुप्त होने. इस संक्षिप्त मेंघ परीक्षण प्रक्रिया चूहों, कि sucrose नहीं दिया है के अलावा प्रशिक्षण के समान परिस्थितियों में सक्रिय लीवर प्रेस करने के लिए अनुमति दी जाती है.
  4. निष्क्रिय दबाने लीवर लीवर भेदभाव के एक उपाय के रूप में प्रयोग किया जाता है. यह भी है, photobeam टूट के साथ साथ, गैर विशिष्ट मोटर सक्रियण के एक उपाय के रूप में इस्तेमाल किया. Motoric बनाम प्रेरक परिवर्तन तरस व्यवहार की व्याख्या जटिल. निष्क्रिय जवाब लीवर और photobeam को तोड़ने के डेटा तरस मोटर बनाम प्रेरणा योगदान स्पष्ट, के रूप में औषधीय अध्ययन जहां sucrose या दूसरे भोजन के लिए एक उच्च दर पर जवाब चूहों एक संभावित तरस प्रभावित परिसर के साथ चुनौती दी है की तुलना में समूह (7 उदा में उपयोगी होते हैं 8).

3. प्रतिनिधि जोड़तोड़ जबरिया संयम के चर काल के बाद Sucrose तरस को प्रभावित करने के लिए

सामान्य विधि यहाँ वर्णित व्यवहार और neurobiological determina जांच के लिए एक तरीका प्रदान करता हैमजबूर संयम की चर अवधि के बाद लालसा के एनटीएस. प्रतिनिधि 4 अनुभाग में उपलब्ध कराई परिणाम के लिए संबंधित विधियों यहाँ वर्णित हैं.

  1. तुष्टि. कुछ चूहों को 17 घंटे के लिए उनके घर पिंजरों में 10% sucrose की बोतलें तुरंत 8 परीक्षण से पहले प्राप्त किया. इस अध्ययन में चूहों cues प्रक्रिया के बिना विलुप्त होने का उपयोग कर परीक्षण किया गया.
  2. पर्यावरण संवर्धन. मजबूर - संयम की अवधि के दौरान, कुछ चूहों वैयक्तिक आवास (नियंत्रण) में बने रहे जबकि दूसरों को एक बड़ी में चले गए थे (36 गहराई "x 20 चौड़ाई" x 40 "ऊंचाई, गुणवत्ता केज उत्पाद, पोर्टलैंड, OR, संयुक्त राज्य अमेरिका) तीन साथियों के साथ पिंजरे (समृद्ध) समृद्ध जानवरों पीवीसी टयूबिंग सहित अपने वातावरण में कई खिलौने थे और भी उपन्यास खिलौने हर एम, डब्ल्यू, 10 एफ में दिए गए इस अध्ययन में चूहे cues प्रक्रिया के बिना विलुप्त होने का उपयोग कर परीक्षण किया गया..
  3. भेषज चुनौती. परीक्षण दिन, चूहों dopamine D1 प्रतिपक्षी 23390 SCH की एक खुराक के साथ pretreated थे. इस अध्ययन wer में चूहेई cues प्रक्रिया के साथ विलुप्त होने का उपयोग कर परीक्षण किया गया.

4. प्रतिनिधि परिणाम:

चित्रा 1
चित्रा 1 प्रतिनिधि sucrose तरस प्रयोग के एक ऊष्मायन के लिए प्रशिक्षण और परीक्षण डेटा.

डाटा अंक ± का मतलब है एसईएम से संकेत मिलता है. चित्रा 1a के लिए समूह का आकार 77 चूहों और चित्रा के लिए 1b समूह आकार समूह प्रति 11-12 से लेकर. * दिन एक समूह, <0.05 पी से महत्वपूर्ण अंतर है. यह आंकड़ा स्प्रिंगर की अनुमति के साथ 8 में डेटा से अनुकूलित है.

चित्रा 2
मजबूर संयम की 1 या 30 दिनों के बाद sucrose तरस पर 2 sucrose तुष्टि का प्रभाव चित्रा. समूह आकार 8-9 प्रति समूह रहे हैं. * दिन एक समूह, नियंत्रण समूह, पी <0.05 से † महत्वपूर्ण अंतर से महत्वपूर्ण अंतर है. यह आंकड़ा अनुकूलित हैElsevier की अनुमति के साथ 9 से.

चित्रा 3
चित्रा 3 पर्यावरण संवर्धन के एक महीने sucrose तरस कम कर दिया. समूह आकार प्रत्येक 8 चूहों हैं. * 1 दिन, नियंत्रण समूह, पी <0.05 से † महत्वपूर्ण अंतर से महत्वपूर्ण अंतर है. यह आंकड़ा Wolters क्लुवर स्वास्थ्य की अनुमति के साथ 10 से अनुकूलित है .

चित्रा 4
4 प्रणालीगत SCH 23,390 कम मजबूर संयम के एक दिन बाद और अधिक प्रभावी ढंग से sucrose तरस चित्रा. समूह आकार 8-12 प्रति समूह रहे हैं. * दिन एक समूह, † 0 खुराक समूह, पी <0.05 से महत्वपूर्ण अंतर से महत्वपूर्ण अंतर है. यह आंकड़ा 8 स्प्रिंगर की अनुमति के साथ से अनुकूलित है.

  1. चित्रा 1 चूहों sucrose के आत्म - प्रशासन के लिए प्रतिनिधि प्रशिक्षण और परीक्षण डेटा (चित्रा इंगित करता है1) टॉप और फिर sucrose बनती उपलब्ध क्यू (1 चित्रा नीचे) के साथ विलुप्त होने में जवाब. के रूप में दिखाया है, चूहों सक्रिय लीवर पर चुनिंदा प्रशिक्षण के दौरान और परीक्षण के दौरान जवाब. दिलचस्प है, निष्क्रिय प्रतिक्रिया और हरकत गतिविधि कुछ ऊष्मायन दिखाने, हालांकि सबसे सक्रिय जवाब लीवर पर मजबूत प्रभाव है.
  2. चित्रा 2 sucrose तरस पर मजबूर संयम की 1 या 30 दिनों के बाद sucrose के साथ तुष्टि के प्रभाव दिखाता है. तुष्टि मजबूर संयम के किसी भी अवधि के बाद जवाब cues के बिना एक्सटिंक्शन कम है, लेकिन केवल sucrose क्यू के लिए कम अकेले चूहों कि जबरन संयम की केवल एक ही दिन था में जवाब.
  3. के रूप में 3 चित्र में दिखाया गया है, पर्यावरण संवर्धन क्यू जवाब और sucrose के जवाब क्यू के लिए अकेले मजबूर संयम की केवल एक दिन के बाद पाया स्तर के व्यवहार के बिना incubated एक्सटिंक्शन कम.
  4. चित्रा 4 cues के जवाब के साथ विलुप्त होने पर संयम निर्भर SCH 23390 के प्रभाव को दर्शाया गया है. SCH 23390 सबसे एफईजबरन संयम की 1 बाद sucrose तरस को कम करने में fective बनाम 30 दिन.

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Discussion

प्रक्रियाओं हम यहाँ वर्णन बहाली प्रक्रियाओं के रूप में पहचाना जा सकता है, हालांकि यह तकनीकी क्यू के लिए लीवर दबाने तरस परीक्षण सत्र के लिए पहले से नहीं बुझा है के रूप में गलत है. एक ठेठ बहाली प्रक्रिया में, इनाम बनती cues के साथ जवाब बुझा और तब इनाम (बहाली भड़काना प्रेरित) के एक गैर आकस्मिक प्रस्तुति या footshock के रूप में एक stressor (बहाली तनाव प्रेरित) 11 के प्रशासन के साथ "बहाल ". अकेले दबाने लीवर के विलुप्त होने के बाद क्यू (2.3.1 आइटम) के लिए उपयोग बहाली के लिए निकटतम सन्निकटन है. फिर भी, प्रक्रियाओं का वर्णन हम लक्ष्य का निर्देशन sucrose-बनती एक क्यू के लिए जवाब का माप अनुमति देते हैं. सक्रिय, इस व्यवहार क्यू बढ़ाया "तरस" व्यवहार कि डूबने 4,12-14 व्यवहार करने के लिए प्रासंगिक हो सकता है.

Cues प्रक्रिया के साथ कुछ विलुप्त होने के व्यावहारिक लाभ (iteक्यू प्रक्रिया (2.3.1 आइटम) के लिए उपयोग के बाद cues के बिना विलुप्त होने पर 2.3.2) मी. उत्तरार्द्ध दृष्टिकोण के साथ, कुछ चूहों छह सत्रों में कसौटी नहीं बुझाने करते हैं और यह एक अतिरिक्त विलुप्त होने के सत्र की आवश्यकता है. इसके विपरीत, cues के प्रक्रिया के साथ 2 घंटे विलुप्त होने लालसा के मूल्यांकन के लिए एक उम्मीद के मुताबिक समय सीमा प्रदान करता है और इसलिए अधिक डिजाइन जहां संदर्भ आत्म - प्रशासन के लिए जोखिम विषयों और शर्तों के पार अनुरूप रखा जाना चाहिए करने के लिए उत्तरदायी है. इस तरह के एक अध्ययन का एक उदाहरण होगा जहां मस्तिष्क के ऊतकों को तुरंत तत्काल जल्दी जीन अभिव्यक्ति के बाद मूल्यांकन के लिए तरस सत्र के अंत में एकत्र किया जाता है.

Cues प्रक्रिया के साथ विलुप्त होने की एक सीमा है कि प्रासंगिक और असतत cues के साथ प्रस्तुत कर रहे हैं. इसलिए तरस व्यवहार और मस्तिष्क आणविक परिवर्तन के लिए प्रासंगिक बनाम असतत cues के योगदान की व्याख्या चकित हो जाएगा. यह विशेष रूप से महत्वपूर्ण मो में किया जा सकता है हैसाक्ष्य के रूप में lecular अध्ययन संदर्भ बनाम असतत 15,16 सीखने क्यू की मध्यस्थता के तंत्रिका substrates के बीच एक पृथक्करण के लिए मौजूद है.

अंत में, एक मजबूर संयम दोहराया परीक्षण के डिजाइन के बारे में प्रक्रिया के एक सामान्य सीमा है कि "संयम" मामलों है. क्यू के लिए जवाब समय के साथ बढ़ जाती है. इसलिए, इस मॉडल विषयों की सार्थक दोहराया परीक्षण के लिए अनुमति नहीं करता है जब तक कि परीक्षण के बीच समय खाते में ले लिया है.

अंत में, sucrose तरस प्रक्रिया के ऊष्मायन तरस व्यवहार में समय पर निर्भर बढ़ जाती है की एक मॉडल है कि लत के असभ्य प्रकृति में योगदान कर सकते हैं प्रदान करता है. सामान्यतया, मॉडल उचित भविष्य कहनेवाला वैधता की वजह से भाग में इसके 4,17,18 कोर पर अच्छी तरह से पुष्टि बहाली मॉडल करने के लिए ,. Sucrose तरस मॉडल के ऊष्मायन का उपयोग करने के लिए ऊष्मायन के व्यवहार और neurobiological निर्धारकों की जांच n में अंतर्दृष्टि उपज सकता हैलत के लिए उपचार दृष्टिकोण ovel.

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Disclosures

सभी प्रक्रियाओं "प्रयोगशाला पशु देखभाल के सिद्धांतों" (एनआईएच कोई प्रकाशन 86-23.) में उल्लिखित दिशा निर्देशों का पालन किया और पश्चिमी वाशिंगटन विश्वविद्यालय संस्थागत पशु की देखभाल और उपयोग समिति द्वारा अनुमोदित किया गया.

Acknowledgements

इस पांडुलिपि और वीडियो उत्पादन ड्रग दुर्व्यवहार / स्वास्थ्य अनुदान R15 के राष्ट्रीय संस्थानों DA016285-02, पश्चिमी वाशिंगटन विश्वविद्यालय न्यूरोसाइंस पहल में बायोमेडिकल रिसर्च क्रियाएँ पर राष्ट्रीय संस्थान, और पश्चिमी वाशिंगटन विश्वविद्यालय द्वारा समर्थित किया गया.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Enrichment Cage Quality Cage Company FH-36½T-N
Operant Chamber Med Associates, Inc. MED-008-CT-B3
SCH 23390 Sigma-Aldrich D054

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References

  1. Sobik, L., Hutchison, K., Craighead, L. Cue-elicited craving for food: a fresh approach to the study of binge eating. Appetite. 44, 253-2561 (2005).
  2. Geiger, B. M. Deficits of mesolimbic dopamine neurotransmission in rat dietary obesity. Neuroscience. 159, 1193-1199 (2009).
  3. Grimm, J. W. Craving In Animal Models of Drug Addiction. Olmstead, C. Humana Press. New York. 311-336 (2011).
  4. Grimm, J. W., Kruzich, P. J., See, R. E. Contingent access to stimuli associated with cocaine self-administration is required for reinstatement of drug-seeking behavior. Psychobiology. 28, 383-386 (2000).
  5. Bossert, J. M., Ghitza, U. E., Lu, L., Epstein, D. H., Shaham, Y. Neurobiology of relapse to heroin and cocaine seeking: an update and clinical implications. Eur. J. Pharmacol. 526, 36-50 (2005).
  6. Bossert, J. M., Poles, G. C., Wihbey, K. A., Koya, E., Shaham, Y. Differential effects of blockade of dopamine D1-family receptors in nucleus accumbens core or shell on reinstatement of heroin seeking induced by contextual and discrete cues. J. Neurosci. 27, 12655-12663 (2007).
  7. Grimm, J. W. Effects of systemic or nucleus accumbens-directed dopamine D1 receptor antagonism on sucrose seeking in rats. Psychopharmacology (Berl). (2011).
  8. Grimm, J. W., Fyall, A. M., Osincup, D. P. Incubation of sucrose craving: effects of reduced training and sucrose pre-loading. Physiol Behav. 84, 73-79 (2005).
  9. Grimm, J. W. Environmental enrichment attenuates cue-induced reinstatement of sucrose seeking in rats. Behav Pharmacol. 19, 777-785 (2008).
  10. Shaham, Y., Shalev, U., Lu, L., De Wit, H., Stewart, J. The reinstatement model of drug relapse: history, methodology and major findings. Psychopharmacology (Berl). 168, 3-20 (2003).
  11. Childress, A. R. Limbic activation during cue-induced cocaine craving. Am J Psychiatry. 156, 11-18 (1999).
  12. Gearhardt, A. N. Neural Correlates of Food Addiction. Arch. Gen. Psychiatry. (2011).
  13. Markou, A. Animal models of drug craving. Psychopharmacology (Berl). 112, 163-182 (1993).
  14. Phillips, R. G., LeDoux, J. E. Differential contribution of amygdala and hippocampus to cued and contextual fear conditioning. Behav. Neurosci. 106, 274-285 (1992).
  15. Holland, P. C., Bouton, M. E. Hippocampus and context in classical conditioning. Curr. Opin. Neurobiol. 9, 195-202 (1999).
  16. Epstein, D. H., Preston, K. L., Stewart, J., Shaham, Y. Toward a model of drug relapse: an assessment of the validity of the reinstatement procedure. Psychopharmacology (Berl). 189, 1-16 (2006).
  17. Kupferschmidt, D. A., Brown, Z. J., Erb, S. A Procedure for Studying the Footshock-Induced Reinstatement of Cocaine Seeking in Laboratory Rats. J. Vis. Exp. (47), (2011).

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