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2003年

第 26卷

第 3期 

书 面 语 言 的 提 前 学 习对 幼 儿 脑 电 ( ) (波 的 影 响  金

花 

莫  雷 

(华 南 师 范 大 学 体 育科 学 学 院 )   (华 南 师 范 大 学 教 育 科 学 学 院 。 广州 . 51 0631)  

本 研 究 以 脑 电 a波 为 分 析 指 标 探 讨 提 前 学 习 书 面 语 言 对 幼 儿 大 脑 皮 层 相 应 区 域 发 育 的 促 进 作 用 。  

结 果 表 明对 学 龄 前 幼 儿 提 前 进 行 书 面 语 言 学 习 可 以 使 幼 儿 脑 电 a波 超 前 发 展 , 本 结 果 提 示 提 前 进 行 书 面 语 言  学 习对 幼 儿 大 脑 皮 层 相 应 脑 区 的 发 育 与 成 熟 有 促 进 作 用 。   关 t 词 :幼 儿

书 面 语 言 学 习  脑 电功 率 谱 

1   问题 与 目的 

于 8Hz。 Ono J 等 的 研 究 也 表 明 ,老 年 人 的智 力 或  认 知 功 能 减 退 ,可 能 与 a节 律 减 慢 及 其 功 率 降 低 有 

人类 大脑 的 发 育 既 受 遗 传 因 素 的 影 响 ,也 受 环 

关 。M . Doppel ma yr等 J 研 究 发 现 a功 率 与 智 力 有 

境 因素 的 影 响 。 有 学 者 认 为 脑 内 至 少 有 30%的 突 

很 强 的正 相 关 。 沃建 中等 I s 】的研 究 也发 现 儿 童 a波 

触联 系 是 在 环 境 或 是 环 境 与 遗 传 相 互 作 用 下 形 成 

不 同成 分 随 年 龄 的增 长 而 呈现 出不 同 的特 点 。  

的… 。环 境 对 脑 发 育 有 着 很 重 要 的 影 响 。 但 先 前 

可见 , 脑 电 a波 的 变 化 与 脑 一 生 的 发 展 及 认 知 

的研 究 大多 集 中在 刺 激剥 夺 对 脑 相应 感 觉 区域 发 育 

功 能 有 着 极 其 密 切 的关 系 ,将 a波 作 为 研 究 儿 童 脑 

的影 响上 ,如最 典 型 的 小 鸡 眼 睛 缝 合 实 验 。很 少 有 

的发 展 与 成 熟 问 题 的 主 要 指 标 是 较 为 合 适 的 。 因 

学 者从 人 类 高 级认 知 功能 层 次 上研 究 早 期 经验 对 个 

此, 本 研 究 以 a波 作 为 主要 的分 析 指 标 , 探 讨 对 学 龄 

体脑 发 育 的影 响 。 在 人 类 个 体 的发 展 过 程 中 ,各 个 

前 儿 童 提 前进 行 书面 语 言学 习对 大 脑 皮层 相应 区域 

主要 的机 能 区域 在 婴 幼 儿 时 期 就开 始 启 动并 进 入 运 

发 育 的影 响 。  

作状 态 , 从 而 会 使 主 管 这 些 机 能 的 皮 层 区 域 得 到 正 

常地 发 育 发展 。然 而 , 按 照 习惯 ,中 国儿童 在 小 学 阶  段才 开 始认 字 阅读 ,也就 是 说 , 他 们 脑 中与 书 面 阅读 

2 研 究 方 法  2.1   研 究 对 象 

相关 的 皮层 区域 要 到 6、 7岁 才 开 始 启 动 ,如 此 可 能 

本 研 究 在 广 州 市 20个 实 验 幼 儿 园 中 随机 选 取 

会 延 缓 个体 大 脑 皮 层 这个 区域 的发 育 ; 相反 ,如果 在 

6个 幼 儿 园。 采 用 家 长 自愿 报 名 的 方 式 。 从 中随 机 

婴 幼 儿 阶段 就 发 展 其 书 面 语 言 ,使 大 脑 皮 层 与 书 面 

选 取 已进 行 了 3年 6段 书 面 语 言 学 习 的 大 班 幼 儿 

语 言相 关 的脑 区 及 早 地 接 受 刺 激 ,可 能 会 促 进 该 区 

20人 为 实 验 组 (这 些 幼 儿认 字 基 本 达 到 1000个 ,能 

域 的 发育 与 发 展 。  

阅读 一 般 的故 事 ),平 均 年 龄 5.68±0.310岁 ; 另 随 

另 一方 面 , 脑 电是 人 类 最 早 用 于 研 究 脑 功 能 的 

机选 取 没 有 进 行 书 面 语 言 学 习 的 大 班 幼 儿 20人 为 

种手 段 ,它 能直 接 提 取 神 经 活动 的信 号 , 反 映 出神 

对 照组 , 平 均 年龄 5. 695±0.3 47岁 。 同 时 以问 卷形 

经元 的兴 奋状 态 。对 脑 电信 号 的 分析 不 仅 有助 于 脑 

式 了解 幼 儿 的 出生 情 况 (早 产 、钳 产 、正 常 )、脑 损 伤 

部疾 患 的诊 断 , 还 能 反 映 出个 体 脑 功 能 的发 展 与 成 

史 (有 无脑 炎 、头 部摔 伤 、 高烧抽筋史 ) 及 家 庭 识 字教 

熟程 度 。 目前 的研 究 结 果 已经证 实 了在整 个 生 命 过 

育 情 况 。所 有 非正 常 生 产 及 有脑 损 伤史 的儿 童 均被 

程中, 脑 电活 动 有 实 质 性 的 改 变 。最 突 出 的 改 变 发 

排 除 出本 研 究 , 有 家 庭 识 字 教 育 史 的儿 童 被 排 除 出 

生在 生命 的前 20年 ,同 脑 的 成 熟 有 关 ,主 要 表 现 为 

对照组 , 最 后 实 验 组 的有 效 人 数 为 18人 ,对 照 组 为 

脑 电(EEG)幅 度 的普 遍 下 降 , 艿频 率 ,0频 率 等 慢 活 

17人 , 所 有 被 试 均 为右 利 手 。  

动 减少 ,a频 率 增 加 。而 对 老 年 人 ,a波 反 映 了大 脑 

2. 2 识 字 材 料 

的衰老 的 过 程 。 如 Obr i st [ 2】研 究 发 现 正 常 老 年 人 

用 广 州 黄 金 幼 儿 发 展 研 究 中 心 设 计 的 四 类 材 

EEG 的 特点 主 要 为 a节 律 变 慢 、电压 趋 向降 低 、a指 

料: 第一 类: 汉 字 卡 片 ;第 二 类 :多媒 体 认 字 游 戏 软 

数 减少 。65~79岁 老 年 人 口波 节律 平 均 为 9.13Hz,  

件; 第三类 , 认 字 阅读课 本 , 共 8级 16本 ; 第 四类 , 多 

80岁 以 上 为 8. 64Hz, 其 中 约 1/4到半 数 其 a节 律 慢 

媒 体 阅读 软件 。其他 还 有 内 隐学 习时 根 据 教 学要 求 

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第 3期 

金花等 : 书 面语 言 的 提 前 学 习对 幼 儿 脑 电 a波 的影 响 

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呈 现 的 文字 材 料 , 平 时 指 导 幼儿 阅读 的 书籍 等 。   2. 3 脑 电信 号 采集  被 试 在 实 验 前 72小 时 内 禁 用 中枢 性 药 物 及 兴  奋 性 饮 料 。按 国 际 1 0— 20 系 统 安 置 电 极 ,选 用  Fpl  Fp2 F3 F4 C5 C6 P7 P8 09 010 F11,F12 .  

T1 3、 T14、 T15、 T16共 16个 导 联 进 行 单 极 引导 ,以  双 耳连 线 为参 考 电极 , 前 额 正 中 接地 保 护 , 记 录被 试  在 正常 安静 闭 眼状 态下 的 自发 电话 动及 睁 眼状 态 下  的诱 发 电 活 动 。每 个 被 试 的 平 均 采 样 时 间 为 5分 

实验组 

钟, 走 纸速 度 为 30mm/'  ̄ 。在 全 程 选 段 12秒 , 对 选  n1  

段进 行 0.1 I - I z. 35Hz的 滤 波 ,以 系 统 提 供 的 分 析 软 

圈 1  

件进 行 脑 电功 率 谱 分 析 。所 有 被 试 的脑 电信 号 采 集  均在 华 侨 医 院脑 电室 由专 业 人 员 完 成 。所 用仪 器 为  日本 光 电公 司 4418K 型 脑 电 图 记 录仪 及 广 州 天 河  三瑞 医疗 器 械 公 司 LQWY- - NZ型 脑 电地 形 图仪 。  

频 段 区 分 标 准 如 下 :81:1.5~ 2.4Hz;艿2:2.6~ 3.   8Hz; e1:4.0~ 6.0H z;02:6.2~ 7.8Hz;al:8.0~ 9.   0Hz; a2: 9.2~ 10.0Hz;o 3 :10.2~ 11.0Hz;a4:11.2  ~

1 3. ‘ 8Hz;  ̄l: 14. 0~ 1 9. 8Hz; 1 3 2: 20. 0~30. 0Hz。  

2. 4 数 据 处理  实验 组 

本 实验 数 据 处理 在 SPSS10. 0上 完 成 。  

对J 曛组  

3 研 究 结 果  圈 2 两 组 左 顶 叶 a波 不 同 频 率 成 分 的 分 布 特 点 

3.1 两 组脑 电功 率 谱 a波 成分 分 析  3.1.1 全 脑 a波优 势 成 分 分 析 

图 2、图 3分 别 是 两 组 被 试 左 顶 叶 (p7)和 左 枕 

每一 组 被试 的不 同频 率 a波 在全 脑 所 占的 功 率 

叶 (o9)a波不 同频 率 成 分 的分 布 特 点 。在 此 两 个 导 

百分 比如 图 1。从 图 1可 见 ,两 组 全 脑 a波 不 同 频 

联 上 ,两 组 被 试 表 现 出 的 a波 优 势 成 分 与全 脑 趋 势 

率 的分 布 趋 势 大 致 相 同 ,但 其 变 化 幅 度 明 显 不 同。   对 照组 变 化较 为 剧 烈 , 而 实 验 组 曲线 较 为平 坦 。 对 

致 ,即 对 照 组 的 优 势 成 分 为 a1,实 验 组 为 a1与  。

在 a波 不 同频率 成 分 中 , 对 照 组 a1频 率 所 占 比 

照组 a1、   成 分 的 比率 高 于 实 验 组 ,而  、a4成 分 

率仍 高 于 训 练 组 , 而 其 它 三 种 成 分 所 占 的 比率 均 体 

的 比率 低 于实 验 组 , 但 两 组 间的 差异 无 统计 学 意 义 。  

现 出实 验 组 高 于 对 照 组 的 趋 势 。 其 中 , 经 非 参 数 检 

另外 , 作 者 对 各 组 a波 不 同 成 分 运 用 非 方 差 齐 性 多 

验, 两 组 a4频 段 所 占的 比率 有 显 著 差 异 。  

重 比较 (Dunnet  t)进 行 了 检 验 。 结 果 , 对 对 照 组 而 

图 4为 两组 被 试 左颞 叶 (t l3)a波 不 同频 率 成 分 

言, 除  、 a4间 的差 异 不 显 著外 , 其 它 a波 不 同成 分 

的分 布特 点 ,与 图 2、图 3基 本 一 致 。 所 不 同得 是 ,  

问均 有 显 著 差 异 ,a1的 比 率 明显 高 于 其 它 三 种 成 

实验 组 除 a4所 占 比率 显 著 高 于 对 照 组 外 , 其  所 

分, 可 见 a1是对 照 组 a波 的优 势 成分 。  

占 比率 也 显著 高 于对 照组 。  

实验 组 检 验 结 果表 明 , a1和  、 a3与 a4间 差 异 

另外 , 本 研 究 还 观察 到 实 验 组 左 前 额 叶 (f p1)a4 

不显著 , 而 a1、   与 a3、 a4间两 两 比较 差 异 显 著 , 说 

的 比率 显 著 高 于对 照 组 。  

明 a1与  同 时为 实 验 组 a波 的优 势成 分 。  

3. 2 两组 被 试 脑 电功 率 谱 数 值 比较 

3.1. 2 不 同脑 区 a波 不 同频 率 成分 功 率谱 百 分 比 

通 过 比较 两 组 被 试 各 频 段 各 导联 脑 电功 率谱 数 

在对 被试 的全脑 a波优 势 成分 分 析 的基 础上 , 本 

值发现 , 对 照 组各 频 段 各 导 联 脑 电 功 率 谱 值 均 高 于 

文进一 步选择 了与 书 面 语 认 知 关 系较 为密 切 的颞 顶 

实验 组 ;其 中 ,经 独 立 样 本 t检 验 ,两 组 8频 段 的 

枕 三叶 , 对其 所在 导联 a波 不 同频 率 成分 的分 布特 点 

t 13、 8频 段 的 t 13、 al a2频 段 的 t1 3、f pl、f l1、f 12、p 7、  

作 进 一步分 析 。  

p8、t 14等 导联 处 的 功 率值 差 异有 显 著 意 义 。  

Ⅲ1  


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人 数少 于 实 验 组 (5:8);而 且 , 实 验 组 有 3人 睁 眼 a   节律 基本 抑 制 ,但 对 照 组 在 此 等 级 上 却是 空 白 。经  非参 数 检 验 ( exact  Mann— Whi t ne y  Tes t), P< 0. 05,  

即两 组 睁 眼 a节 律 抑 制 能 力 差异 显 著 。  

4 讨 论  10 

沃 建 中等 [ 5 ] 研 究 发 现 儿 童 a波 的优 势成 分 随年  实验组  对照组 

龄变 化 而 改 变 , 6 岁 时 8Hz和 9Hz成 分 (即 a1)为 a   波 的优 势 成 分 ; 7、8、9岁 时 9Hz、8Hz和 1 0Hz成 分  (即 al、 o 2)为 a波 的 优 势 成 分 ; 10Hz成 分 (即 a 2)是 

圈 3  两 组 左 枕 叶 a波 不 同频 率 成 分 的 分 布 特 点 

10岁 儿 童 a波 的 优 势 成 分 ; 10Hz和 9Hz成 分 是 l1   岁 儿童 a波 的 优势 成 分 ;1 0Hz、 9Hz、ll Hz和 8Hz成  分 是 12岁 儿 童 a波 的 优 势成 分 。而 且 。 随 着 年 龄 的 

增长, 儿 童 a波 中的 低 频 成分 所 占 比率逐 渐 减 少 ,而  高频 成分 的 比率 逐 渐 增 加 。本 研 究 中 ,对 照 组 全 脑  a波 的优 势 成分 与 沃建 中 等 所 得 的结 果 一 致 。而 实 

验组 a波 低 频成 分 所 占 比率 表 现 出高 于 对 照组 的倾  向, 其 高频 成 分所 占比率 高 于 对 照 组 。 平 均 年 龄 5.   实验 组 

68岁 的实 验 组 其 主 导 频 率 为 a1、a 2,已 达 到 7、8、9 

对照 组 

岁 年龄 段 儿童 脑 电的 标 准 。  

对 与 书 面语 认 知 相关 脑 区 的 a波 的 优 势 成分 的  进一 步 分 析 表 明 , 对 照 组 左 侧 顶 、枕 、 颞 叶 的 a波 的  圈 4  两 组 左 颞 叶 a波 不 同 频 率 成 分 的 分 布 特 点 

3. 3 两 组 睁 眼 a节 律抑 制 情 况 

高频成 分 显 著低 于 实 验 组 ,而 其 低 频 成 分 显 著 高 于  实验 组 。  

本 研 究 除 对 两 组被 试 脑 电 功率 谱 值 作 定量 分 析 

关 于 功率 谱 数 值 分 析 方 面 的报 道 较少 。有 学 者 

外, 还 对 脑 电信 号 进 行 了 定性 分 析 。 总体 上 ,在两 半 

曾研 究 音乐 对 个 体 脑 电 信 号 的 影 响 ,发 现 经 过 5年 

球脑 波 的对 称 性 、 脑 波 调 幅等 方 面 , 两 组被 试 基 本 上 

音乐 训 练 , 其 所 有 频 段 所 有 导 联 处 的 功 率 值 均 显 著 

无 显 著 差 异 。但 在 睁 闭 眼诱 发 条 件 下 ,两 组 顶 枕 区  a波 的 抑 制 情 况 显 著 不 同 。作 者 对 此 作 了 基 本 抑  制 、抑 制 不 完 全 , 抑 制差 、 无 抑 制 等 4级 评 定 。两 组  被试 在 各 个 等 级 上 的 人 次如 图 5。   从 图 5可 见 , 对 照 组 睁 眼 a节 律 无 抑 制 与 抑 制 

差 的人 数 多 于 实 验 组 (1: 0;11: 7),而抑 制 不 完 全 的 

低于没有经 过音 乐 训练 的对 照 组… 1。 本 研 究 也 得  出 了类 似 的结 果 ,即 对 照 组 各 频 段 各 导 联 脑 电 功 率  谱值 均 高 于 训 练 组 ;其 中 ,艿频 段 的 t 13、0频 段 的  t 1 3、 ala2频 段 的 t 13、f pl、f l1、f 1 2、p7、p8、t 14等 导  联处 的 功 率 值 差 异 有 显 著 意 义 。 Mar i an Langui sC 6 J  

等认 为 在完 成 同 一 类 型 的任 务 时 ,工 作 效 率 高 的 大  脑 比工作 效 率 低 的 大 脑 在 工 作 时 耗 能较 少 ,反 映 在  功率 谱 数值 上 ,即 产 生 较 小 的 功 率 。作 者 推 测 安 静  状态 下 个 体 的 脑 电 功 率 谱 数 值 可 能 也 具 有 此 种 意  义, 即 书面 语 言学 习 可 以 使 幼 儿 只 需 较 低 的 能 量 维  持相 同的 意识 状 态 (安 静 清 醒 )。   对 于 睁 闭 眼诱 发 试 验 ,正 常成 人 为 完全 抑 制 ; 而  幼儿 一 开始 为无 抑 制 ,随 年 年龄 的增 长 , 逐 渐 由不 完  全抑 制 向抑 制 过 渡 。正 常 脑 电 睁 眼 n波 的抑 制 情 况  也可 以在 一定 程 度 上 反 映 脑 发 育 的成 熟 程 度 。本 研 

圈 5 睁 闭眼1 页枕 区 a节 律 抑 镧 情 况 

究 结果 表 明 , 经 过 书 面语 言 学 习 的学 龄 前 儿童 , 其 脑 

电 睁眼 a波 的 抑 制能 力 显 著 强 于 无 书 面语 言 学 习 的 

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金花等 : 书 面语 言 的提 前 学 习 对 幼 儿 脑 电 n波 的影 响 

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在 此表 示 感谢 。另 外 ,广 州 华 侨 医 院 脑 电室 的工 作 

对 照组 。  

T. N.Mal yar enko[ 7】 等 对 4岁 儿 童 实 施 音 乐 教 

人 员 、各 实验 幼 儿 园 的领 导 与 老 师 、广 州黄 金幼 儿 发 

学, 结果 发 现 6个 月 后 其 脑 电 信 号 表 现 出 不 同于 对 

展 研究 中心 的工 作 人 员也 为本 实 验 的顺 利 完 成 付 出 

照 儿童 的特点 。 沃 建 中等 u】的 研 究 表 明 ,现 代 儿 童 

了辛 勤 的劳 动 , 在 此一 并 致 谢 。)  

脑 电波 的发展 已 明显 超 前 于 60年代 的被 试 , 如 当今 

6岁 儿 童 a波 的平 均 频 率 已达 到 60年代 1 0岁 儿 童  的发展 水平 。不 能 否 认 ,现 代 家 长 对 下一 代 培 养 与 

6   参 考 文 献 

教育 的重 视 , 采 取 越 来 越 多 的早 期 教 育 等 手 段 正 是 

1   John  W  FI ohr; Da ni eI  C M i l l e r;Roge r  deBeus.EEG  st udi e s 

出现 此种 超前 的 原 因之 一 。本实 验 从个 体 脑 电 功 率 

wi t h  young  c hi l dr en.Mu si c   Educat or s  Jour nal , 2000, 87(2):  

谱 数值 、脑 电 a波优 势 成 分 、 睁 眼 a波 抑制 情 况 等 三 

28. 32 

方面 , 初 步得 出 了提 前 进 行 书 面语 言 学 习 可 以促 进 

幼儿 大脑 尤 其 是 与 书 面语 认 知相 关 的脑 区 的成 熟及 

2  Obr i st .W .D.The  dect r oenc ephal ogra m  of  nor mal  age d  adul t s. El ecuoence ph. Cl i n.Neur ophys i o1 .1954.6: 223- 244  3  Ono,K ;M emeya,G.;Shi mada,D .;et  a 1.EEG oo rr el at i on 

发 育 的数 据 , 本 研 究 为 早 期 教 育 对 脑 发 育 的促 进 作 

wi t h i nt el l i ge nce  t st e  per f or m anc e i n se nes cenc e:A pat t er n 

用 提供 了积极 的 实验 依 据 。  

di s cr imi nat i ve 

a ppr oac h.   I nt ernati onal   Journal   of  

Neur os denc e.1982,16: 47. 52 

5  小 结  

4  M .Doppel mayr,W .Kl i mes ch, W .St adl r ,et e  a1 .EEG  al pha 

本研究结论如下 : 与 一般 的幼儿 相 比较 , 提前 进  行 书 面语 言 学 习 的 幼 儿 脑 电 表 现 出如 下 特 点 :1、脑 

powe r and i mt el l i genc e.I nt eUi genc e, 2002, 30(3): 289- 302 

5 沃建 中, 曹河 圻 , 潘昱 等 . 6 -1 2岁 儿 童 脑 电 a波 的 发 展  特 点 .心 理 发 展 与 教 育 20 00, ( 4): 1—7  

电 a波 中 的低 频 成 分 所 占 比率 减 少 , 而 高 频 成 分 的 

比率增 加 ; 2、静 息 状 态 下脑 电功 率谱 数 值 下 降 ; 3、 在 

6  M ar i an K.Languh a nd Dani d C.M i l l er.Lur i a’s t heor y  of   br ai n  f unct i oni ng: a   model  f or  r es earch  i n  cogmr  ̄ve 

睁 眼条 件 下对 脑 电 a波 的 抑 制 能 力 更 强 ;4、脑 电 a 

ps ychol ogy.Educ at ional   Ps yc hol ogi st.1992, 27: 493- 511  

波超 前 发 展 。这 些 研 究 提 示 , 对 学 龄 前 儿 童 提 前 进 

7  T.N .M al ya renko,G.A .Kur aev,Y.E.Mal yar n ko,et e  a1 .  

行 书 面语 言 教 学 , 可 以促进 其 大脑 皮 层 的发育 , 对 与 

书面语 认 知 相 关 脑 区 的促 进 作用 尤 其 明显 。  

The Devel opme nt  of  Br ai n El ect r i c Ac t i vi t y i n 4- yea r- ol d  Chi l dr en by l ong- t er m se ns or y Sti mul at ion wi th Mus i c.  

Human  Physi ol ogy.1996, 22(1):76- 81  

( 致谢 : 本研 究 得 到 了 被 试 及 被 试 家 长 的积 极 配 合 ,  

The Posi ti ve Influence on the Al pha Band  Deri ved from  Infa n ts Havi ng Learned the W ri tten Language 

Ji n  H Ma,M o  Lei   ( Ps yc hol ogi ca l   Dep ar t me nt   o f   Sout h   Chi 他 Nor mal   Uni ve r s i t y, Gu angz o u, h Chi na, 510631)  

Abst ract   The st udy was per f or m ed t o expl ore t he eff ect  on t he brai n devel opment  of  i nfants having l earned 

char act er s ahead  of  s chedul e.The r esul ts  showed that  the t eachi ng  of   wr itt en l anguage  coul d  accel erat e  the  al pha  band devel opment  of i f ants.Thi n s t ype  of t eachi ng mi ght  have posi ti ve  ef f ect s  on i nfants’brai n mat uri t y.   Key  words:i nfant,wr itt en l anguage,EEG  power spect rum 

书面语言的提前学习对幼儿脑电α波的影响(2003)  

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