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De Mentira Pedia
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Historia y antecedentes mente - cerebro

Desde los comienzos el Homo Sapiens se ha preguntado por el sentido de las cosas. Se tardaron muchos siglos en darse cuenta de que la mente y su organización pudiera estar relacionada con un órgano, el cerebro. La hipótesis cerebral fue obra de Alcmeón de Crotona (500 a.C) que relacionaba los procesos mentales con el cerebro mientras que un contemporáneo suyo, Empédocles (495-444 a.C.), atribuía al corazón tales funciones, en lo que se conoce como hipótesis cardiaca.

Años después Aristóteles (384-322 a.C.) estimó que debido a que el corazón es cálido, el cerebro tenía como función refrescar el corazón y este último era la sede de la conciencia. Esa versión cardiaca se mantuvo durante mucho tiempo, a pesar de los esfuerzos de un excelente médico romano, Galeno (129-216 d.C.), que acostumbrado a trabajar con los gladiadores fácilmente pudo observar las consecuencias para la mente y la conducta de los traumatismos craneales respecto a los torácicos. Galeno apostó por el cerebro como órgano central de la mente humana pero la hipótesis cardiaca, no obstante, continuó. Podemos afirmar incluso que esta visión persiste en el lenguaje y psicología popular en la que se vinculan numerosos términos que implican al corazón y a la sangre con las emociones ("el corazón helado", "me hierve la sangre", "estás en mi corazón", "te llevo en mi corazón").

Transcurrieron muchos siglos hasta que René Descartes (1596-1650), anatomista además de filósofo y dualista sustancialista intentó buscar en algún lugar del cuerpo la sede del espíritu, alma y psique, mientras evitaba en la medida de lo posible problemas con la Iglesia. El filósofo francés estimó que la glándula pineal sería el vínculo entre el cuerpo y la mente ya que ésta no es simétrica bilateralmente y se encuentra muy cerca de los ventrículos los cuales infunde al resto del cuerpo el aliento vital. Aunque profundamente errado, ya que la pineal no tiene relación con la conciencia, como se evidencia mediante lesiones o patología (como un pinaloma), supuso un avance para el acercamiento mente – cuerpo y la dicotomía corazón – cerebro.

Quizá el paso más importante lo dieran Alfred Russell Wallace (1823-1913) y Charles Darwin (1809-1892). De manera independiente llegaron a una conclusión poderosísima: todos los seres vivos están relacionados y provienen de un tronco común. Como el cerebro es una estructura común en los animales y éstos descienden de un tronco común, los cerebros de todos los animales son similares en tanto descienden de un primer cerebro siendo la conducta humana producto de éste. Al bajarse del Beagle, después de 5 años de observación, Charles Darwin cambió nuestra concepción de la vida y el ser humano para siempre. Por vez primera supimos quienes somos y de donde venimos.

Años más tarde los fisiólogos observaron los síntomas producidos por daños cerebrales en la mente humana. La frenología del alemán Josef Gall (1758-1828) postulaba que las capacidades humanas estaban en relación con el tamaño del cerebro y el cráneo, algo así como si intentáramos medir la inteligencia humana mediante la observación de una fotografía de la persona. Aunque profundamente errado, al menos Gall no optó por la hipótesis cardiaca.

Sin caer en el localizacionismo superficial de Gall, los trabajos de Paul Broca (1824-1880) y Carl Wernicke (1848-1904) postularon que una conducta, como el lenguaje, está controlada por un área específica del cerebro y la destrucción de esa área anulaba la conducta. Sus avances permitieron diferenciar componentes funcionales de los mecanismos básicos de la mente humana.

John Hughlings-Jackson (1835-1911) describió el sistema nervioso como una organización en capas según una jerarquía funcional en la que los aspectos más complejos de la conducta humana se controlaban desde los niveles superiores y los niveles más simples desde áreas que correspondían a funciones inferiores. Por ver primera se defendía que las conductas están organizadas e sistemas distribuidos y no localizados.

Los estudios de Santiago Ramón y Cajal (1852-1934) y Camilo Golgi (1843-1926) permitieron conocer las estructuras celulares fundamentales de la mente humana, las neuronas. En 1949 Donald Hebb, propuso su famosa teoría del aprendizaje: “neuronas que se activan al mismo tiempo desarrollan sinapsis o fortalecen las ya existentes”.

En 1952, Bloch y Purcell compartieron el premio Nobel de física por sus experimentos históricos al descubrir la resonancia magnética nuclear. Hubo que esperar hasta 1977, siglos después de Alcmeón de Crotona, para que se realizar la primera resonancia magnética de un ser humano. En 1992 Seiji Ogawa, descubridor del efecto BOLD publicaron las primeras imágenes de resonancia magnética funcional de un cerebro humano. Por vez primera un cerebro in vivo era analizado mientras realizaba una conducta. Estamos pues en el inicio de una técnica que ha revolucionado la neurociencia y de la que se esperan numerosos resultados en el siglo XXI.


fMRI: definición, objetivos y aplicaciones

La fMRI o resonancia magnética funcional es una tecnología con aplicaciones clínicas y de investigación para medir y evaluar la actividad cerebral concomitante a la realización de una tarea, a diferencia de la RM, resonancia magnética a secas, que evalúa la anatomía y estructura cerebral. Sin llegar al viejo paradigma de la frenología de Gall y las tesis localizacionistas del cerebro, la fMRI nos permite ver, con una alta resolución espacial, las áreas cerebrales corticales y subcorticales que se relacionan con determinadas funciones, dado que no todo el cerebro se activa en todo momento y ante cualquier tarea.

Evitando la simplicidad, aún imperante del localizacionismo, advertimos que no existe un área para cada función y una función para cada área sino que el cerebro es mucho más complejo como ya advertía Hughlings-Jackson: una función requiere la participación de numerosas áreas cerebrales y un área cerebral suele participar en numerosas funciones. Además estas áreas pueden cambiar por determinados fenómenos como el paso del tiempo, las enfermedades, los estímulos ambientales o el aprendizaje.

No obstante, conocer qué áreas cerebrales están implicadas en una función concreta o en la ejecución de una tarea nos permite: 1. estudiar a sujetos sanos y pacientes con diferentes patologías cerebrales, 2. ayudar al neurocirujano para preservar funciones que de otra manera serían de alto riesgo en una intervención quirúrgica, 3. comprobar el sustrato neurofisiológico de las numerosas evaluaciones neuropsicológicas y 4. conocer cómo opera nuestro cerebro en diferentes contextos cognitivos y emocionales. De este modo vamos conociendo mucho más sobre las funciones cognitivas al observar donde (área), cuando (respuestas) y cómo (relación entre áreas) ocurren.

A pesar de estas magníficas posibilidades la fMRI no establece relaciones causales entre estados cerebrales y conductas sino meras correlaciones. Los estados cerebrales son la variable dependiente que medimos durante la manipulación de una tarea y condición. Con frecuencia los datos obtenidos por resonancia magnética funcional deben ser analizados junto a los obtenidos por otras tecnologías como EEG (electroencefalograma) o TMS (estimulación magnética transcraneal) y con evaluación conductual paralela.

El principio de funcionamiento de la fMRI se basa en la propia actividad neuronal del cerebro la cual engloba procesos complejos. En tanto al realizar una tarea se elicita una respuesta neuronal precisa vinculada a un área o red determinada, es necesario un suministro de energía en forma de ATP a estas células nerviosas. La intrincada red capilar del cerebro envía a través de la sangre el suministro necesario, que las neuronas, por vía astrocitaria, recibirán para realizar sus actividades. El flujo de sangre local se ve por tanto alterado siendo mayor cuanto más demanda energética se requiera por parte de las neuronas. La sangre vierte a través de la barrera hematoencefálica, que comunica la red capilar con el cerebro propiamente dicho, glucosa y oxígeno. Mediante fMRI podemos medir parámetros que se relacionan con cambios en el flujo, volumen sanguíneo y oxigenación sanguínea, siendo este ultimo el objeto de medida de la fMRI, así como variaciones en el metabolismo del fósforo y bioproductos metabólicos.

Para ello se utilizan las propiedades magnéticas de la hemoglobina de la sangre que contiene en su centro activo los grupos hemo (Fe 2+) a los cuales se une el oxígeno. Cuando la oxihemoglobina se emplea para satisfacer la demanda de oxígeno de las neuronas relacionadas con la tarea aumenta el nivel de desoxihemoglobina y se produce un efecto de compensación de llegada de más oxyhemoglobina a la zona. Ambas moléculas poseen propiedades magnéticas diferentes (Pauling, 1936) que pueden ser captadas por el resonador de la fMRI y relacionarlas con la actividad – desactividad de un área cerebral concreta en respuesta a una tarea ya que la deoxihemoglobina es paramagnética, es decir, se alinea paralelamente al campo magnético y la oxi es diamagnética (los repele). Este fenómeno es conocido como BOLD (blood oxygen level dependant contrast) y es el fundamento de la fMRI (Ogawa et al. 1990).

La fMRI presenta ciertas limitaciones. Una de ellas es la invasividad ya que es una prueba incómoda que implica estar tumbado durante al menos 45 minutos cubierto parcialmente por una carcasa, con posible claustrofobia, mientras se aplica un gran campo magnético del orden de 3T, unas 60.000 veces el campo magnético de la Tierra que es de 0,5 Gauss (1T= 10.000 Gauss).

Su resolución temporal es muy baja, ya que desde que una persona realiza una tarea, como por ejemplo mover el dedo medio de la mano derecha, se requieren unos 4 s. para poder medir con precisión el cambio en el flujo de oxígeno en el área de la corteza somatosensorial izquierda correspondiente al movimiento motor del dedo. Por tanto es incomparable con la capacidad del EEG o los [potenciales evocados] para evaluar tareas de alta resolución temporal. Sin embargo su resolución espacial es muy fina y permite delimitar con alta precisión áreas y redes que participan en determinadas funciones y tareas. En breve se espera poder validar equipos de hasta 7T que presentan un rendimiento aún mayor.

A su vez la repercusión en el BOLD de determinadas sustancias como la cafeína, la nicotina o la glucosa o ciertas hormonas no está documentada aún, así como el efecto del envejecimiento cerebral.

La fMRI presenta además una alta fiabilidad con un análisis relativamente sencillo de los resultados obtenidos. Desde los años 90 su uso ha revolucionado la clínica neurológica ya que podemos mostrar cómo es la función normal o anormal (Brainknowledge), la localización de funciones normales en un paciente en relación a lesiones cerebrales para el mapeo prequirúrgico, la explicación de los mecanismos de recuperación de la función o del neurodesarrollo o incluso conocer la imagen funcional como marcador de la progresión de enfermedad o la respuesta a un determinado tratamiento.

Pero el uso se la fMRI se extiende prácticamente a todas las ramas del saber. Por vez primera nos acercamos a qué ocurre en el cerebro ante diferentes procesos mentales y cómo unos interfieren en otros con precisión. Disciplinas como el neuromarketing, neuroestética o la neuroeconomía se basan principalmente en el estudio del cerebro mediante fMRI.

Para los experimentos de fMRI se utlizan principalmente los llamados diseños por bloques. En ellos se separan diferentes tareas en diferentes periodos de tiempo y se repiten las tareas un determinado número de ensayos. Después se realiza el post procesado de las imágenes, la normalización y el análisis estadístico.

Para el manejo de imágenes de resonancia magnética y el análisis se utilizan diferentes tipos de softwares siendo los más conocidos FSL, 3dSLicer o MicroGL. FSL es una biblioteca de herramientas de análisis de datos de imágenes cerebrales de RM funcional, RM estructural y DTI. Slicer Slicer, o 3D Slicer, es un paquete libre y de código abierto para la visualización y el análisis de imágenes. [www.mccauslandcenter.sc.edu/mricrogl/ MRIcroGL MRIcroGL] es un programa diseñado para visualizar imagen médica en 3D.

Las imágenes médicas obtenidas en resonancia magnética funcional se presentan en diferentes formatos siendo los más utilizados DICOM o NIFTI. DICOM- Digital Imaging and Communications in Medicine - es el estándar internacional para las imágenes médicas e información relacionada (ISO 12052). En él se definen los formatos de imágenes médicas que se pueden intercambiar con los datos y la calidad necesarias para su uso clínico.

NIfTI (Neuroimaging Informatics Technology Initiative) fue concebido hace una década como un reemplazo al formato Analyze 7.5 y es muy utilizado en la actualidad.

Las imágenes de resonancia magnética funcional se presentan y analizan mediante vóxeles, unidades cúbicas de volumen de la imagen a analizar.


fMRI en detección de mentiras

El estudio científico de la detección de mentiras basado en el análisis del comportamiento humano muestra que la tasa de aciertos para detectar mentiras es tan sólo ligeramente superior al azar. Incluso en profesionales vinculados a la detección profesional del engaño es así (Bond, C., y De Paulo, B. 2006).

Sabemos que no existen signos patognomónicos de la mentira con lo que el análisis de la detección es indirecto, fundamentalmente a través de la conducta no verbal mediante un protocolo estandarizado conocido como [NBAM - Non Verbal Analysis Matrix] . Dado que la conducta es en sí misma muy compleja y los factores que la modifican, generan e influyen son prácticamente infinitos, la detección del engaño mediante el análisis del comportamiento dista mucho de ser una ciencia exacta.

Con el florecimiento de la neurociencia cognitiva los neurocientíficos se han embarcado en la tarea del estudio de las creencias, la moral, las intenciones, las interacciones sociales, la atención, la memoria, los sueños, la espiritualidad, la religión o la conciencia humana. Sin duda la noción de libre albedrío también es hoy interés desde la neurociencia. El estudio del engaño se relaciona directamente con nuestra capacidad y voluntad para ejercer un libre albedrío. En esta dirección, existe una fundada esperanza en la evaluación de medidas neurofisiológicas para conseguir un mayor rendimiento en la detección de mentiras dada la extrema dificultad para percibir el engaño a través de la conducta.

La resonancia magnética funcional es, junto a los [potenciales evocados] y la medida de la [[1]], la tecnología sobre la que se ha depositado más ilusiones para mejorar la detección de mentiras. 

Entendemos por mentira el intento deliberado de engañar mediante la ocultación o manipulación de la información con objeto de obtener una ventaja personal. Según Jaume Masip] el engaño es el intento deliberado, exitoso o no, de ocultar, generar, y/o manipular de algún otro modo información factual y/o emocional, por medios verbales y/o no verbales, con el fin de crear o mantener en otra (s) persona (s) una creencia que el propio comunicador considera falsa. Por ello en este proceso el mentiroso debe en primer lugar conocer e inhibir la verdad, después debe preparar un discurso falso y mantenerlo y además debe adaptarse a las reacciones propias y del receptor. Esta triple tarea implica sin lugar a dudas un exigente trabajo de la memoria operativa y el control ejecutivo (Lisofsky et al., 2014) de la que se deduce una hipótesis de partida conocida como teoría de la carga cognitiva.

La habilidad para mentir forma parte de la vida humana y de las interacciones sociales habituales, incluso como dice [Jose María Martinez Selva] es parte de nuestra intimidad y privacidad. A medida que el cerebro se desarrolla crece la capacidad para mentir y se muestra como una herramienta necesaria para la vida social. Si la perdemos, como ocurre en lesiones orbitofrontales, nuestras relaciones sociales se pueden deteriorar por completo. La localización de estructuras neurales de las cuales su integridad se relaciona con la mentira, muestra hasta qué punto, la mentira esparte inherente a nuestra maduración y funcionamiento cerebral normal (Damasio, 1994).

En los estudios del engaño con fMRI se parte de un paradigma de comparación por sustracción de dos estados: mentira vs verdad, utilizando la verdad como línea base general de partida. De este modo se estudian los mecanismos neurales implicados en el engaño (Abe, 2009; Christ et al. 2009, Ganis et al 2003, 2009, 2015).

Para algunos autores esta podría ser una limitación inicial ya que decir la verdad, según cual sea, en qué momento, contexto y cualidad puede ser también una tarea compleja y que requiere esfuerzo cognitivo, por tanto activación frontal. En este sentido una mentira piadosa no elicita una onda N400 que sí ocurre mediante una verdad flagrante (Martin-Loeches et al, 2016).

En cuanto al tipo de mentira es conveniente distinguir análisis en fMRI, entre una mentira episódica, que implica mentir sobre un evento pasado que se encuentra en nuestra memoria o una mentira moral o social en respuesta a determinadas normas y leyes. En relación con los cuerpos y fuerzas de seguridad del estado la mentira más importante no es la social o moral, sino la episódica que permite ocultar o manipular un hecho o información que conocemos. Esta mentira que implica activación y control de la memoria sin lugar a dudas activará zonas relacionadas como los lóbulos temporales mediales y el córtex prefrontal (Rissman et al, 2010)

Las mentiras morales, aunque compartan circuitos de control e inhibición sin duda exigen activación de redes neurales relacionadas con la teoría de la mente y los juicios morales como el córtex medial frontal, el parietal el sulcus temporal superior o la junción temporo parietal (Pascual et al., 2013).

Algún estudio ha intentado dilucidar si existen diferencias en los instantes previos a la ejecución de la mentira, esto es, la preactivación. No se han encontrado diferencias significativas en el esfuerzo cerebral previo a la ejecución de una verdad o una mentira, aunque deben ser replicados (Ito et al., 2012).

En un reciente estudio se encuentra que la preparación de la mentira recluta una activación diferente a la ejecución y correlaciona con el grado de mentira ejecutada. El córtex dorsolateral izquierdo participa en dicha tarea (Ofen et al, 2017).

En la mayoría de diversos estudios de neuroimagen se encuentran de forma consistente actividad en diferentes regiones cerebrales identificadas durante la ejecución de la mentira (Kozel et al, 2005; Johnson et al., 2007, Abe et al., 2008; Lisofsky et al., 2014).

En todos estos estudios las áreas encontradas permanecen independientemente de la valencia afectiva o el paradigma experimental.

Sin embargo tal como hemos citado anteriormente en la definición de la fMRI, un área cerebral no es privativa de una única función, dado que el cerebro preserva mejor su funcionamiento, estructura, maleabilidad y posibilidad de aprendizaje y desarrollo mediante la hiperconectividad y plasticidad de sus redes. Estas regiones son fundamentalmente el córtex prefrontal relacionado con el control ejecutivo, la memoria de trabajo, el cingulado anterior que implica mediación entre emoción y cognición manejo del error y la incertidumbre o problemas morales, así como el córtex temporal superior y polos temporales involucrados en contextos sociales (Lisofsky et al., 2014).

Otro aspecto dentro de la línea de investigación en fMRI es la intención de la persona y el contexto de la mentira. Existen diferencias significativas en los correlatos neurales de la mentira según el tipo de información sobre la que uno tiene que mentir, en consonancia con la distinción entre mentir sobre eventos pasados o creencias personales (Ofen et al., 2017).

Otra vía interesante de estudios relativos a la detección del engaño mediante fMRI evita el componente cognitivo, ejecutivo, prefrontal y de memoria de trabajo de la mentira enfocándose en un componente perceptivo, difícilmente manipulable y no sujeto a control voluntario. Dado que la percepción aún siendo activa, ocurre de forma automática, la percepción visual presenta una ventaja especial a la hora de dilucidar una mentira. El reconocimiento facial de caras familiares o desconocidas es un proceso que opera subconscientemente y que ocurre en milisegundos, tal como se recoge en potenciales evocados con la conocida N170. La actividad neural relativa al reconocimiento de caras conocidas vs desconocidas puede ser rastreada mediante fMRI (Gerard et al., 2008).

Las caras conocidas se relacionan con actividad del cortex paracingulado anterior, el sulcus temporal superior, la junción temporoparietal y el precuneus. La actividad en el precúneo izquierdo durante la mentira puede delimitar con precisión si la cara expuesta es o no familiar. El precuneus posterior se relaciona con eventos de recuperación de memoria episódica por lo que es posible que la actividad observada mientras se ven caras familiares se relaciona con la activación espontánea de la memoria semántica de atributos personales, personalidad e intenciones de dicha cara. Los estudios relativos a pérdida de memoria episódica en pacientes de Altzheimer confirman esta función del precuneus (Gilboa et al, 2004).


Eficacia

En los ensayos controlados de fMRI para la evaluación de la mentira se alcanzan resultados de éxito entre el 78 y el 90%. Esta discrepancia limita la admisibilidad de la técnica en un entorno judicial y se necesitan muchos más estudios y fiabilidad así como avanzar en la eliminación de las principales dificultades que entraña la aplicación de esta tecnología. (Gerard, 2008).


Dificultades y direcciones futuras

El estado actual de la fMRI nos muestra que hay mucho camino por recorrer. Existen severas limitaciones metodológicas cara a extrapolar los estudios a la vida real y los eventos cotidianos. Por un lado destaca como decíamos el solapamiento de funciones, fundamentalmente prefrontales y parietales, que participan en numerosas tareas aparte del engaño deliberado. La línea perceptiva, si bien es prometedora, parte de una circunstancia única de estudio controlado, algo difícilmente aplicable a un entorno real donde resulta complejo discriminar familiaridad o no al mostrar una cara e incluso establecer un rango de familiaridad de forma concreta. La asunción de la verdad como línea base para las técnicas de comparación por sustracción son otro escollo a resolver así como las todavía limitaciones técnicas de la herramienta en cuanto a su resolución, pero sobre todo, debemos destacar que la mentira en el laboratorio es muy diferente a la mentira real, en cuanto a intensidad, compromiso, consecuencias y causas.

Además los estudios de fMRI muestran las grandes medias por condición de un elevado número de sujetos y ensayos, mientras que la detección de la mentira en un entorno concreto de la vida real exige una individualización de persona a persona. El grado de fiabilidad de fMRI respecto a condiciones como abuso de sustancias, diferencias de edad y maduración cerebral, desórdenes mentales y motivación genuina, alta o baja para mentir, disminuye al no poder controlar todos estos factores con precisión.

Con frecuencia en fMRI pero en general en cualquier proceso de modelado de funciones, se produce la conocida “inferencia inversa”. En el caso de fMRI, al asumir que una función determinada X activa un área determinada Y, acabamos suponiendo que la activación del área Y implica la función X, algo que necesita de estudios de disociación funcional doble para confirmar esa aseveración. Por esta misma razón no podemos concluir en un proceso de engaño, que la activación frontal en ese instante corresponde al proceso de mentir y no a la activación emocional de ansiedad o miedo que provoca la mentira.

La posibilidad de utilizar técnicas de manipulación de la línea base está al alcance de cualquier persona. La medición de la red por defecto cerebral, esto es, el grado y localización de la activación cuando “no hacemos nada” puede ser modulada si el sujeto realizar cálculos o actividades cognitivas complejas que incrementen la actividad cerebral en un supuesto estado de reposo. La cooperación exigida al sujeto dentro de la fMRI limita enormemente su aplicabilidad. El conocimiento de las medidas y contramedidas por parte de los investigadores es necesario para solventar esta dificultad. De hecho en un estudio donde se utilizan contramedidas la eficacia de la fMRI bajó hasta el 33% (Ganis et al., 2011).

Existen limitaciones también en cuanto a la invasividad del procedimiento. Personas con altos rasgos de ansiedad o fobias difícilmente pueden realizar la tarea dentro del tubo de resonancia. Así mismo elementos magnéticos como piercings o dispositivos médicos que alteren el campo magnético son elementos excluyentes para la realización de la prueba.

El movimiento físico dentro de la cabina de resonancia, debe ser mínimo, porque es un alto generador de artefactos, no siempre fáciles de filtrar y limpiar.

Se precisa de un modelo más robusto que la hipótesis de la carga cognitiva para la detección de mentiras, modelos que permanecen todavía por crear para la mayoría de procesos cognitivos. En relación con la mentira, ésta puede implicar ocultación, manipulación, negación, sarcasmo, metáfora, falso olvido o imprecisión entre otras. Para el laboratorio se aíslan dichos escenarios y se controla el procedimiento pero se pierde validez real en situaciones cotidianas.

A pesar de ello algunas empresas utilizan la fMRI como una medida fiable para la detección del engaño (NoLieMRI—http://noliemri com/ CEPHOS—http://www.cephoscorp.com/).


Conclusiones

Aunque la resonancia magnética funcional es una tecnología prometedora actualmente dista mucho de ser una herramienta fiable para la detección de la mentiras en contextos reales. Incluso en el contexto controlado del laboratorio su tasa de acierto aún siendo alta es muy variable, oscilando entre el 78 y el 90%. No obstante su uso e investigación es muy importante para dilucidar las características cerebrales de la mentira, desde su activación, ejecución, preparación y correlatos hasta el reclutamiento de áreas y tractos específicos.

Referencias

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