Origen de la inteligencia
Los
avances en el campo de la neuro-ciencia permiten a los científicos
estar cada día más cerca de obtener una respuesta definitiva
estar cada día más cerca de obtener una respuesta definitiva
A lo
largo de la historia de la humanidad infinidad de investigadores han tratado de
dar respuesta a esta incógnita sin demasiado éxito. Tampoco se ha encontrado
una respuesta satisfactoria a lo que origina que una persona sea más
inteligente que otra. Algunos científicos pensaban que el tamaño de ciertas
áreas del cerebro (incluso el de dicho órgano) era la solución a la ecuación;
otros, sin embargo, creían que la clave radicaba en el número de neuronas.
Encontrar
una definición de inteligencia que se ajuste al término en toda su amplitud
plantea serias dificultades. Si se toma la definición del diccionario, la
inteligencia vendría a ser la capacidad de entender, asimilar, y elaborar la
información y utilizarla para resolver problemas. “En realidad, es como no
decir nada”, señala Dierssen, neurobióloga del Centro de Regulación Genómica de
Barcelona “porque esa definición está compuesta de muchas funciones
subyacentes: la memoria, la capacidad de abstracción, la capacidad de síntesis,
etc.”.
El
concepto, incluso, tiene un aspecto cultural, lo que vendría a complicar más la
cuestión en lo referente a definir el fenómeno con exactitud. “Para una persona
que viva en un lugar remoto del planeta, quizás su inteligencia consista en
saber cazar bien; pero esto, para un occidental, es algo irrelevante”.
La inteligencia humana, que la distingue de los animales, consiste en crear un vínculo entre sucesos que no lo tenían de manera evidente. Es esta capacidad de dar un sentido que es específica a los seres humanos entre todas las funciones inteligentes:
* La atención o distinción es una facultad de prestar atención y distinguir actos o cosas existentes en el medio ambiente.
* La concentración es una facultad para evaluar distancias, para representarse volúmenes y movimientos por representación mental.
* La conciencia o entendimiento es una facultad para comprender los problemas y los actos generalmente.
* El razonamiento o pensamiento es la facultad de planificar. También se llama creatividad.
* El humor es prueba de que uno se adapta socialmente fácilmente.
La única función del cerebro que parece considerarse como el origen de esta función de 'inteligencia' no es ni la memorización, ni el lenguaje, ni la escritura ni otras funciones sino más bien el automatismo entendido como interpretación, que se encuentra en el área cingular de la corteza cerebral.
Nuestro cerebro ha desarrollado de una parte una capacidad de interpretación intuitiva y de otra parte una confrontación lógica. La lucha entre la intuición y el razonamiento corresponde parcialmente a una oposición entre los dos hemisferios cerebrales. El diálogo del cerebro surge del hecho que ambos hemisferios no dan el mismo tipo de respuestas a la recepción de una misma información. La riqueza del pensamiento humano, su complejidad, probablemente podrían tener este origen.
Función del cortex del cíngulo anterior
Hay un área particular del cerebro humano en el que sistemas neuronales subyacentes a la expresión y la percepción de las emociones, así como los relacionados con la memoria de trabajo y atención, interactúan tan estrechamente que constituyen la fuente movilizadora tanto de actividades externas (movimientos del cuerpo) como de actividades internas (vida mental, razonamiento). Esta zona es la corteza cingulada anterior, una pieza de este rompecabezas que es el sistema límbico.
Tres regiones del cerebro implicadas en la inteligencia
Se han identificado varias áreas clave. Las más importantes se encuentran en el nivel de la corteza prefrontal izquierda, de la corteza temporal – muy ampliamente utilizada para la inteligencia general – y en la parte posterior del cerebro, a nivel de la corteza parietal. Algunas áreas de la inteligencia general y de las funciones ejecutivas se superponen. Estas estructuras están también interconectadas.Las facultades intelectuales y cognitivas no corresponden a una región específica del cerebro, ni a la totalidad del encéfalo, sino que dependen de algunas áreas específicas.
Determinadas regiones y conexiones indican que la inteligencia depende de la capacidad del cerebro para integrar la información a partir de procesos orales, visuales, espaciales y ejecutivos.
La
ciencia, al día de hoy, no tiene una respuesta clara al respecto. Lo que sí
tiene son pistas. Se sabe que hay unas vías intracelulares, redes neuronales,
que cuando se activan producen una mejor consolidación de la información.
Es
sabido que la inteligencia tiene un componente genético. ¿ que es lo que hace
que un superdotado sea mas inteligente que una persona normal ? El cerebro
humano pesa de media 1400 gramos aunque el peso del cerebro varia de unas
personas a otras. ¿ será que los superdotados tienen un cerebro mayor que el de
las personas normales ? ¿ puede ser debido a que el superdotado tiene mas
neuronas que una persona normal ? ¿ o por el contrario tiene más o menos el mismo
número de neuronas pero éstas hacen más y mejores conexiones entre si ? Si los
genes tienen un factor determinante sobre la inteligencia ¿ como actúan exactamente
esos genes sobre el cerebro ? ¿ que diferencia hay entre el cerebro de un
superdotado y el de un deficiente mental ? ¿ que es lo que hace que uno sea tan
inteligente y el otro todo lo contrario ? ¿ que pasa en el interior de esos
cerebros ?
Tomando
como ejemplo a Einstein, un superdotado indudablemente, recientes
investigaciones demuestran lo siguiente : El cerebro de Einstein tenía un 75%
más de un tipo determinado de células que el cerebro medio humano. La autora de
esta afirmación es una catedrática de anatomía de la universidad de California
en Berkeley, Marian Diamond, quien explicó que existen dos tipos de células
cerebrales. Las neuronas, donde, en pocas palabras, se produce el pensamiento,
y que también conducen los impulsos nerviosos, y las células de la neuroglia,
que proporcionan la nutrición y realizan otras funciones de sostén y protección
de las neuronas. En parte del hemisferio izquierdo del cerebro de Einstein,
Diamond encontró un 73% más de células de la neuroglia por cada neurona de las que
existen en el cerebro medio humano. Señaló que ésta podría ser la razón de la
inteligencia mostrada por Einstein, aunque reconoció que no se puede asegurar.
Ella ha estudiado durante un año la relación entre las neuronas y las células
de la neuroglia en ratas. Encontró que las ratas a las que se les
proporcionaban medios de juego y ejercicio desarrollan mas células de neuroglia
por cada neurona, como Einstein.
Parte
de las capacidades que posee un individuo vienen marcadas por los genes
heredados. Pero no hay que menospreciar lo que la inteligencia de una persona
puede avanzar gracias al entrenamiento. El cerebro, y en concreto la corteza
cerebral, está prácticamente por desarrollar cuando nacemos. Su desarrollo definitivo
se va gestando gracias a los estímulos y la información del entorno que una
persona va recibiendo paulatinamente. Cuando se aprende algo el cerebro está
cambiando un poco su mapa de conexiones. Esta capacidad de cambio depende de
una propiedad que se llama plasticidad neuronal. Y ésta se puede favorecer
mediante el entrenamiento.
Innato versus adquirido, polémica superada
Hay una tendencia a decir que lo que aparece en el nacimiento, es el efecto de los genes. Esto es falso: durante los nueve meses de embarazo, suceden muchas cosas. La madre sirve de cierta manera como una especie de filtro ante los eventos externos, sociales y también químicos – lo que come, respira, fuma, bebe, ingiere o se inyecta como droga –, también puede estar estresada, ansiosa, fatigada.
Todo esto no es sin consecuencias sobre el feto. Hay de hecho, desde los primeros milisegundos de la fertilización, un efecto del medio ambiente. Esta interacción precoz de factores genéticos y del medio ambiente indica que lo innato es en gran parte adquirido y que no se puede concluir que lo que sucede en el nacimiento está predeterminado por los genes. En relación con lo adquirido, es por definición lo que se aprende. Sin embargo, allí también, lo adquirido puede ser anterior al nacimiento. Se sabe que el feto ya tiene capacidades de aprendizaje, es capaz de reconocer por ejemplo, la voz de sus padres.
Innato versus adquirido, polémica superada
Hay una tendencia a decir que lo que aparece en el nacimiento, es el efecto de los genes. Esto es falso: durante los nueve meses de embarazo, suceden muchas cosas. La madre sirve de cierta manera como una especie de filtro ante los eventos externos, sociales y también químicos – lo que come, respira, fuma, bebe, ingiere o se inyecta como droga –, también puede estar estresada, ansiosa, fatigada.
Todo esto no es sin consecuencias sobre el feto. Hay de hecho, desde los primeros milisegundos de la fertilización, un efecto del medio ambiente. Esta interacción precoz de factores genéticos y del medio ambiente indica que lo innato es en gran parte adquirido y que no se puede concluir que lo que sucede en el nacimiento está predeterminado por los genes. En relación con lo adquirido, es por definición lo que se aprende. Sin embargo, allí también, lo adquirido puede ser anterior al nacimiento. Se sabe que el feto ya tiene capacidades de aprendizaje, es capaz de reconocer por ejemplo, la voz de sus padres.
Teniendo
en cuenta que ahora se considera más el término de inteligencias múltiples y no
de un concepto global del término, quizás las herramientas convencionales de
medición del intelecto de una persona no tengan actualmente mucha razón de ser.
El problema que presentan los tests psicométricos para medir el coeficiente
intelectual, o incluso algunos tests neuropsicológicos, es que se basan en
medidas excesivamente sustentadas en conocimiento adquirido. Lo que más usan
los científicos en la actualidad son baterías de pruebas neuropsicológicas.
El cerebro humano nunca ha sido tan estudiado por los investigadores. Y no se trata solamente de neurólogos y biólogos. Científicos de todas las disciplinas trabajan sobre el tema. Los psiquiatras, por ejemplo, están siempre más interesados en la relación entre enfermedades mentales y trastornos cerebrales. Los ingenieros en robótica y en ciencias de la computación intentan por su parte inspirarse en nuestra arquitectura neuronal para crear herramientas tecnológicas.
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El cerebro humano nunca ha sido tan estudiado por los investigadores. Y no se trata solamente de neurólogos y biólogos. Científicos de todas las disciplinas trabajan sobre el tema. Los psiquiatras, por ejemplo, están siempre más interesados en la relación entre enfermedades mentales y trastornos cerebrales. Los ingenieros en robótica y en ciencias de la computación intentan por su parte inspirarse en nuestra arquitectura neuronal para crear herramientas tecnológicas.
Es un
proyecto de investigación que estudia la conectividad del cerebro humano, es
decir, cómo se conectan las diferentes áreas cerebrales formando los circuitos
que nos hacen sentir y razonar. El proyecto fue lanzado en julio de 2009 como el primero de tres Grandes Retos del Plan de los NIH para la investigación de neurociencia.
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Los axones conforman la
sustancia blanca del cerebro
|
Uno de
los objetivos es poder trazar un atlas de las conexiones cerebrales, lo que
permitiría analizar su desarrollo y funcionamiento. ¿ Qué mecanismos cerebrales
se activan cuando pensamos, recordamos, hablamos, amamos...?
Estas
acciones se pueden llevar a cabo mediante las modernas técnicas de resonancia
magnética, sensibles a la difusión de agua para mostrar mapas detallados, no
solamente de la materia gris (las neuronas cerebrales) sino también de las
conexiones (sinapsis) entre distintas áreas, también denominadas materia
blanca.
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| EL amarillo y el rojo representan las regiones que desarrollaron mayor actividad en los participantes durante una o más tareas. El azul representa las regiones menos activas |
El
proyecto "Human Connectome" es fruto de 5 años de investigación,
realizada mediante resonancia magnética funcional (fMRI) sobre 68 voluntarios.
Las imágenes y datos publicados se han captado escaneando los cerebros de los
voluntarios, que tenían que llevar a cabo diferentes tareas, como realizar
ejercicios aritméticos, ver imágenes, escuchar historias o utilizar diversas
partes de su cuerpo. Así podremos registrar qué partes de nuestro cerebro
controlan que funciones.
El
Proyecto Connectome proporciona a todo aquel que lo desee, una recopilación sin
precedentes de datos neuronales, una interfaz para navegar gráficamente a
través de estos datos y la oportunidad de estudiar con detalle la fisiología de
nuestro cerebro.
Esta
aportación podría abrir la puerta a futuros tratamientos para enfermedades que
provocan graves deterioros cognitivos.
Proyecto Cerebro Humano (Human Brain Project)
En octubre 2013 empezó oficialmente el Human Brain Project (HBP), un mega proyecto financiado por la Comisión Europea con 1.200 millones de euros y en el que participarán durante diez años más de 130 instituciones de investigación en el mundo, 80 de ellas, europeas, pero también de Canadá, China, Israel, Japón y Estados Unidos.
Es un proyecto médico-científico y tecnológico que tiene como fin reproducir tecnológicamente las características del cerebro humano, y de esta forma conseguir avances en el campo de la medicina y la neurociencia. Para que éste proyecto pueda desarrollarse es necesaria la investigación en nuevas TIC, o tecnologías de supercomputación avanzadas que permitan asociar y utilizar la información integrada en modelos informáticos y simulaciones del cerebro que identifiquen patrones, principios organizativos y posibles carencias que puedan ser subsanadas con nuevos experimentos.
Seis plataformas de Investigación
* Neuro-informática
* Simulación de cerebro
* Cálculo de alto rendimiento
* Informática médica
* Computación neuro-mórfica
* Neuro-robótica.
Las plataformas estarán disponibles en 2016, para equipos científicos alrededor de todo el mundo.
El desarrollo del HBP traerá no solo un conocimiento más profundo del cerebro y de cómo tratar mejor las enfermedades cerebrales. También servirá como un acelerador tecnológico para mejorar los superordenadores y desarrollar sistemas totalmente nuevos inspirados en el funcionamiento y las capacidades del cerebro.
Proyecto Cerebro Humano (Human Brain Project)
En octubre 2013 empezó oficialmente el Human Brain Project (HBP), un mega proyecto financiado por la Comisión Europea con 1.200 millones de euros y en el que participarán durante diez años más de 130 instituciones de investigación en el mundo, 80 de ellas, europeas, pero también de Canadá, China, Israel, Japón y Estados Unidos.
Es un proyecto médico-científico y tecnológico que tiene como fin reproducir tecnológicamente las características del cerebro humano, y de esta forma conseguir avances en el campo de la medicina y la neurociencia. Para que éste proyecto pueda desarrollarse es necesaria la investigación en nuevas TIC, o tecnologías de supercomputación avanzadas que permitan asociar y utilizar la información integrada en modelos informáticos y simulaciones del cerebro que identifiquen patrones, principios organizativos y posibles carencias que puedan ser subsanadas con nuevos experimentos.
Seis plataformas de Investigación
* Neuro-informática
* Simulación de cerebro
* Cálculo de alto rendimiento
* Informática médica
* Computación neuro-mórfica
* Neuro-robótica.
Las plataformas estarán disponibles en 2016, para equipos científicos alrededor de todo el mundo.
El desarrollo del HBP traerá no solo un conocimiento más profundo del cerebro y de cómo tratar mejor las enfermedades cerebrales. También servirá como un acelerador tecnológico para mejorar los superordenadores y desarrollar sistemas totalmente nuevos inspirados en el funcionamiento y las capacidades del cerebro.
Proyecto de Creación de un
Mapa de la Actividad Cerebral
Mapa de la Actividad Cerebral
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| "Creemos que la neuro-ciencia está preparada para descubrir los circuitos cerebrales y exponer sus propiedades emergentes iluminando las selvas impenetrables del cerebro" |
La
Investigación Cerebral a través de Neurotecnología Avanzada Innovadora (BRAIN),
busca ayudar a investigadores a encontrar nuevas formas de tratar, curar
e incluso prevenir trastornos del cerebro, como
el Alzheimer, la epilepsia y las heridas cerebrales traumáticas
busca ayudar a investigadores a encontrar nuevas formas de tratar, curar
e incluso prevenir trastornos del cerebro, como
el Alzheimer, la epilepsia y las heridas cerebrales traumáticas
En
abril de 2013 la administración del presidente Obama anunció el plan de un
esfuerzo de investigación, de una década de duración, cuyo objeto es
desarrollar un mapa del cerebro humano, así como profundizar en la comprensión
de su actividad. Se trata de algo similar a lo que el proyecto de Genoma Humano
hizo por avanzar en el campo de la genética.
La
iniciativa propone desarrollar nuevas tecnologías que puedan registrar la
actividad de miles, si no millones o miles de millones de neuronas
simultáneamente en escalas de tiempo que emparejen comportamiento y actividades
mentales. Esta iniciativa ha sido titulada Brain
Activity Map project – BAM (proyecto de mapeo de la actividad cerebral).
Hoy, la
iniciativa de mapear el cerebro tiene la dimensión de una política de Estado,
que será organizada por la Oficina de Política Científica y Tecnológica de los
Estados Unidos, con la participación de todos los institutos nacionales de
salud, la Fundación Nacional de la Ciencia, la Agencia de Investigación de
Proyectos Avanzados de Defensa, al igual que muchas organizaciones privadas,
como Howard Hughes Medical Institute, Chevy Chase y el Instituto Allen para las
Ciencias del Cerebro, de Seattle, 80 instituciones de investigación europeas, sin
dejar de lado a Google, Microsoft, Qualcomm y cientos de científicos de todo el
mundo en un esfuerzo conjunto para avanzar en el conocimiento sobre los miles
de millones de neuronas que conforman el cerebro, y así lograr un mayor
conocimiento sobre aspectos como la percepción, pensamiento, emociones,
conducta y, en última instancia, la conciencia.
Se
espera que el financiamiento estatal para el proyecto gire entorno a los $300
millones anuales.
Compuesto
de unos 100 mil millones de neuronas que responden a estímulos externos, así
como en grandes redes basadas en la actividad consciente e inconsciente, el
cerebro humano es tan complejo que los científicos todavía no han encontrado
una manera de registrar la actividad de modo integral, sino sólo de pequeños
números de neuronas a la vez, utilizando medios físicamente invasivos.
La
tecnología actual que permite a los científicos estudiar la actividad neuronal
ha dado lugar a numerosos proyectos de investigación del cerebro en diversos
lugares del mundo. Sin embargo, en cuanto a su funcionamiento y dinámica en
relación con la persona el cerebro sigue siendo uno de los mayores misterios
científicos.
Iniciativas
como el proyecto Connectome o el Brainbow Project también plantean mapear el
cerebro, pero desde una perspectiva estructural. Ambas iniciativas buscan crear
mapas para distinguir cómo las diferentes neuronas y áreas cerebrales están
conectadas entre sí, pero en realidad son imágenes estáticas que no reflejan
qué está ocurriendo en dichas redes.
Será
necesario el desarrollo de nuevas tecnologías para que BRAIN alcance sus
objetivos, y dichas tecnologías probablemente saquen partido de los recientes
avances en nanotecnología. Los sensores existentes pueden registrar la
actividad eléctrica de las neuronas, pero normalmente pueden supervisar menos
de 100 neuronas a la vez.
En
septiembre de 2011 una cincuentena de neurobiólogos y nanofísicos se reunieron
en la ciudad inglesa de Buckinghamshire para discutir posibles proyectos
conjuntos. Entre ellos estaba el neurocientífico de la Columbia University
Rafael Yuste, quien se presentó con la propuesta más ambiciosa siquiera
imaginada: registrar la actividad de circuitos neuronales enteros a escalas de
milisegundos, y eventualmente de cerebros completos.
El
Brain Activity Map liderado por Rafael Yuste se dio a conocer en la revista científica Neuron en junio de 2012 (The Brain Activity Map Project and the
Challenge of Functional Connectomics), un grupo de autores de diversas
universidades y centros de investigación, sugirió la posibilidad de modelar y
construir un mapa completo de la actividad cerebral mediante la creación de
pequeñas máquinas del tamaño de una molécula, de forma que no sean tan invasivas
como las sondas actuales y puedan medir y registrar la actividad cerebral a
nivel celular. Propone que el proyecto inicie con especies cuyo cerebro tiene
un número reducido de neuronas y partir de allí hacia animales crecientemente
complejos. |
| Una molécula fluorescente en las neuronas de un ratón brilla cuando las células cerebrales se activan |
En
abril 2013 se publicó un pequeño resumen en Science en el que también se
proporciona una línea temporal aproximada. “Dentro de cinco años deberíamos
poder seguir la actividad de decenas de miles de neuronas; dentro de 15 años,
un millón de neuronas. El cerebro de una mosca tiene unas 100.000 neuronas, el
de un ratón, unos 75 millones y el de un humano unos 75.000 millones”.
Podrían
usarse las nuevas técnicas de micro y nanofabricación para crear pequeños chips
con sondas químicas e incluso eléctricas más pequeñas que resultarían menos
invasivas. Por ejemplo, podrían apilarse nanosondas que lleven varias docenas
de electrodos para hacer registros en cientos de miles de localizaciones y
transmitir datos de forma inalámbrica.
El BAM
sugiere usar nano-partículas para medir el voltaje de las neuronas. Esas
partículas podrían actuar como antenas para obtener señales ópticas que puedan
interpretarse. Y para lograr una lectura con sentido de esas señales sería
necesario desarrollar algoritmos inteligentes para interpretar la gran cantidad
de información que se captaría. Más allá de registrar la actividad de todas las
neuronas individuales en un circuito simultáneamente, los investigadores
también deberían encontrar formas de manipular las neuronas dentro de esos
circuitos y comprender la función del circuito a través de nuevos métodos de
análisis de datos y modelado.
La
reconstrucción de la actividad del cerebro debería hacerse en tres fases.
Primero, usando métodos basados en el calcio para reconstruir los disparos de
las neuronas. Segundo, visualizando los potenciales de acción. Tercero, reconstruyendo
la actividad neuronal de regiones profundas del cerebro usando una tecnología
similar al WIFI.
El
proyecto utilizará modelos basados en supercomputadoras y simulaciones para
reconstruir un cerebro humano virtual con el objetivo de desarrollar nuevos
tratamientos para enfermedades neurológicas.
Tiene
dos componentes principales: optimizar el entendimiento del sistema nervioso para
beneficio de la medicina, la biología y la educación, y entender cómo funciona
para proyectarlo como herramienta del desarrollo tecnológico y cultural de toda
la humanidad.
Además
de profundizar en el conocimiento del cerebro, el proyecto también puede dar
lugar a nuevos tratamientos para desórdenes psiquiátricos y neurológicos.
"Si comprendemos de verdad cómo emergen los pensamientos, el conocimiento
y otros detalles del cerebro, tendremos una mejor comprensión de los cambios de
humor, el Parkinson, la epilepsia y otras enfermedades que se cree derivan de
problemas en los circuitos cerebrales a escala de todo el cerebro.
El
proyecto tendrá también un componente ético y legal propio de las sociedades
modernas. La iniciativa plantea retos éticos, como asegurarse de que los
descubrimientos no abren la puerta a la manipulación mental.
El
proyecto estadounidense irá en paralelo a uno ya en marcha europeo que pretende
crear un cerebro artificial que replique el humano. Yuste asegura que no son
iniciativas contrapuestas sino complementarias.
Fuente : National Institutes of Health
Estos proyectos están transformando los parámetros éticos de la investigación. En general, la investigación del cerebro plantea una serie de cuestiones éticas, por ejemplo, cuando los investigadores realizan experimentos en animales. La asociación de computadoras potentes con bases de datos requiere un marco y una metodología distintiva y bien considerada. La comunidad científica en su conjunto debe establecer estas reglas. Y el público debe ser informado.
Fuente : National Institutes of Health
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Estos proyectos están transformando los parámetros éticos de la investigación. En general, la investigación del cerebro plantea una serie de cuestiones éticas, por ejemplo, cuando los investigadores realizan experimentos en animales. La asociación de computadoras potentes con bases de datos requiere un marco y una metodología distintiva y bien considerada. La comunidad científica en su conjunto debe establecer estas reglas. Y el público debe ser informado.
Lo que parece evidente es que, cada vez más, los avances en el campo de la neurobiología permiten a los científicos estar cada día más cerca de obtener una respuesta definitiva a la pregunta : ¿ dónde reside la inteligencia ? Sabemos qué parte es heredada, qué parte viene dada por el entrenamiento del individuo y que, quizás, ciertas redes neuronales tengan también algo que decir. Lo que sí parece claro es que la cuenta atrás para la detección definitiva del origen de la inteligencia humana ya ha empezado.
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