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1 Korean Journal of Acupuncture Vol.29, No.3, pp , 2012 百會 (GV20) 顖會 (GV22) 자침이뇌파에미치는영향 Abstract 이상훈 1 ㆍ류연희 1 ㆍ권오상 1 ㆍ손인철 2 1 한국한의학연구원의료연구본부침구경락연구그룹, 2 원광대학교한의과대학경혈학교실 The Effects of Acupuncture at the GV20 and GV22 on the Electroencephalogram(EEG) Sanghun Lee 1, Yeon Hee Ryu 1, O Sang Kwon 1, In Chul Sohn 2 1 Acupuncture, Moxibustion and Meridian Research Group, Korea Institute of Oriental Medicine, 2 Dept. of Meridian & Acupoint, College of Oriental Medicine, Wonkwang University Objectives : The aim of this study was to examine the effects of Acupuncture at the GV20 and GV22 on normal human beings using power spectrum analysis. Methods : Electroencephalogram(EEG) power spectrum exhibits site-specific and state-related differences in various frequency bands. 8 channels Background Electroencephalogram (EEG) was carried out in 30 subjects(24 females and 4 males). Results : In δ(theta) band, the power values decreased significantly at the 8-channel average value(p=0.03) and especially at T3(p=0.02), T4(p=0.001) and P3(p=0.03). In α(alpha) band, the power values have no significant changes. In β(beta)band, the power values increased significantly at the 8-channel average value (p=0.02) and especially at T4(p=0.003), P3 (p= 0.03) and P4(0.02). In β/δ(beta/theta) ratio, the value increased significantly at the 8-channel average value(p=0.002) and especially at Fp2(p=0.05), F4(p=0.007), T3(0.012), T4(0.005), P3 (0.007) and P4(0.03) Conclusions : Through this data, we conclude that acupuncture at the GV20 and GV22 on normal human beings could have possibility to awake the cerebral cortex by the functional mechanism. Key words : GV20, GV22, Acupuncture, brain wave, Electroencephalogram I. 서론 뇌파 1) 는영국의 Hans Berger 가인간의뇌표면에서자발적전기활동을최초로기록하고이를 Corresponding author: In Chul Sohn, Department of Meridian & Acupoint, College of Oriental Medicine, Wonkwang University, 460, Iksandaero, Iksan , Korea Tel: , Fax: ichsohn@wku.ac.kr Received September 7, 2012, Revised September 19, 2012, Accepted September 20, 2012 This study was grant from Korea Institute of Oriental Medicine for the development of Acupuncture, Moxibustion and Meridian Standard Health Technology(K12010). EEG(Electro Encephalo Gram) 이라명명하였다. 그후뇌파는신호처리분야의발전과함께뇌활동의변화를시간적공간적으로파악하는수단으로써활발히연구되어져왔다. 또한 Cooley 와 Tukey 는 Berger 의 Fourier analysis 의영향으로 fast fourier transforms 가도입되었으며 power spectral analysis 의기초가되었다 2). 腦波는시시각각으로변화하는뇌활동의변동을시간적, 공간적으로파악할수있는자료가되고 3), 지필평가와는달리객관적으로뇌활동의변화를해석할수있는방법으로인정되고있다 4). 百會 (GV 20 ) 는頭頂部中央의旋毛中이나兩耳尖

2 이상훈ㆍ류연희ㆍ권오상ㆍ손인철 直上과督脈이交會하는곳으로前頂後 1.5 寸과, 後頂上 1.5 寸에위치한다. 手足三陽經과督脈之會穴로身體내의여러經脈이모이고會하는데에서百會라명명되었다. 十四經發揮 에서는 頭痛, 中風, 口噤, 健忘, 脫肛, 鼻塞, 目眩 등을, 鍼灸聚英에서는 頭風中風, 驚悸健忘, 心神恍惚, 頭痛, 目眩, 言語不擇 등을, 鍼灸銅人에서는 多哭言語不擇, 心煩驚悸健忘 등을다스린다고하였으며 醫學入門 에서는頭風多睡, 心煩驚悸健忘飮食無味등을치료한다고하였다 5,6). 顖會 (GV 22 ) 는上星後 1.5 寸陷中에위치하고있으며小兒의嬰兒時頭頂軟骨의調動地處로俗稱顖門이라하였으며顖會라命名하게되었다. 靈樞 에서는 頭痛, 玄纁, 小兒驚風 등을, 鍼灸銅人 에서는 目眩面腫, 鼻塞不聞香臭. 不識人 등을, 鍼灸聚英 에서는 腦虛冷, 頭眩, 驚悸, 不識人 등을 醫學入門 에서는 鼻塞不聞香臭, 多睡驚癇在目上視不識人 등을다스린다고하였다. 또한 經穴學 에서는百會와顖會를配穴하였을때多睡를치료한다고하였다 5,6). 특정자극이뇌파에미치는영향에관한연구는다방면에서이루어져왔다. Seo 7) 는산소흡입을통해뇌파의인지기능이향상된다고하였으며, Kim 과 Park 8) 은神門 (HT 7 ) 뜸자극후의뇌파변화를통해 α/β 비의증가등을관찰하였다. 침자극과뇌와의상관관계에대한기존연구로 Park 등 9) 은申脈 (BL 62 ), 照海 (K I6 ) 의전침자극이치매환자의뇌기능에급격한변화를준다고하였으며, Hong 10) 은勞宮 (PC 8 ) 의전침자극을통해安神鎭靜효과를, Seo 등 11) 은神門 (HT 7 ) 전침자극전후의뇌파변화를관찰하여神門의穴性인安心寧神의기능을확인한바있다. 본연구에서는頭部刺鍼에대한腦波변화를확인하고학생및직장인의집중력향상을위한치료기술의후보탐색을위해多睡를主治로갖는百會, 顖會의조합을선택하였으며, 百會 顖會를刺針하여유도되는뇌파와침관자극군에서유도되는腦波를파워스펙트럼분석한후비교관찰하여다음과같은결과를얻었기에보고하는바이다. 1. 대상 II. 재료및방법 실험은 20~40 대의성인남녀중면접과설문을통해두부외상경력, 정신과질병경력, 향정신성약물투여경력, 불면증등의수면장애유무, 24 시간이내약물투여여부를확인하여배제하였으며또한면접후연구자의판단에따라부적당하다고판단되는경우는배제하였다. 총참가자는 34 명이었으며참가자중남자는 7 명여자는 27 명이었다. 스크리닝단계에서남자 3 명과여자 1 명은감기약복용, 치과교정등으로인해탈락하였으며뇌파측정중 2 차측정시데이터불량으로인해대조군에배정된여자 2 명의데이터는분석에서배제하였다. 2. 측정순서 모든피험자는방문후 15 분간눈을감고의자에앉은상태에서휴식하게하였으며, 5 분간腦波를 1 차측정하고, 침자극혹은침관자극을실시한다음 15 분의留鍼시간동안눈을감고휴식하게하였으며, 拔針후다시 5 분간腦波를 2 차측정하였다. 3. 刺針 실험군의침자극은 0.15*20 mm 규격의호침 ( 동방침구제작소, 서울 ) 을사용하여 2~3 分直刺로하였으며침관을사용하여손끝으로가볍게튕겨자입하였으며刺入感覺을최대한느낄수없도록하였다. 대조군은百會와顖會를침관을사용하여침을제거한상태로침관만을손끝으로튕겨자극하였다. 사전에모든참가자는침시술을받는것으로주지되었으며, 실험군과대조군모두자침과유침시간동안눈을감도록하였다. 자침후통증유무를물어통증이없다고응답하는경우에만뇌파를측정하였다. 또한자침군과침관자극군모두자침과발침시알콜소독을실시하여소독유무에따른

3 百會 (GV20) 顖會 (GV22) 자침이뇌파에미치는영향 자침유무를예측할수없도록하였다. 4. 무작위배정 실험군과대조군의배정은사전에무작위배정된배정표에따라실시되었으며총실험군 20 명, 대조군 10 명의데이터가획득될때까지순차배정하였다. 5. 腦波測定 腦波는디지털腦波측정기 (QEEE-8. Laxtha, Korea) 를이용하여측정하였다. 피검자는腦波측정을위해측정전에좌위로 15 분간안정하였으며전극의배치는국제腦波및임상뇌대사학회의연맹에서추천하는 시스템을따라서 8 개의도금된전극을 Fp1( 左側前前頭葉 ), Fp2( 右側前前頭葉 ), F3( 右側前頭葉 ), F4( 右側前頭葉 ), T3( 左側側頭葉 ), T4( 右側側頭葉 ), P3( 左側頭頂葉 ), P4( 右側頭頂葉 ) 에전용전극풀을이용하여개별적으로부착하였으며기준전극은좌우의유양돌기하단에부착하였다 (Fig. 1). 腦波측정은의자에앉은자세로눈을가볍게감은상태로하였다. 자침전 1 차뇌파측정중측정자세불량이나전극탈착불량으로인한측정의오류가있는경우에는재측정을하였으며시술후 2 차측정에오류가있는경우는실험군과대조군의측정시간간격의통일을위해데이터를폐기하였다. 6. 분석 시술전과시술후에수집된腦波는 Fast Fourier Transformation 을하고난후에 Power Spectrum 분석하였다 (Fig. 2). Spectrum 분석은델타 (0.2~3.99 Hz), 쎄타 (4~7.99 Hz), 알파 (8~12.99), 그리고베타 (13~30Hz) 감마 (30~50 Hz) 의 5 개주파수구간대별로나누어서시행하였다. Power Spectrum 분석은 Telescan 소프트웨어 (Telescan, Laxtha Inc. Korea) 로전송분석되었고, 결과자료를텍스트파일 (txt) 로변환한후다시 Excel 파일로바꾸었다. 7. 통계처리 연구결과분석은 Microsoft 사의 Excel 12.0 을이용하였으며측정전과측정후의평균값을 paired t-test, 단측검정하였으며군간비교는 ANCOVA 로자극전후값을비교하였다. 유의수준은 0.05 로하였다. III. 결과 1. 피험자의일반특성 총 32 명의피험자중 2 차측정중전극의탈락등으로노이즈가발생한데이터 4 건을제외한 28 건의데이터를분석하였다. 1 차측정시전극부착불 Fig. 1. Arrangement of the 10/20 electrode top of the head. Fig. 2. Power Spectrum analysis with Telescan

4 이상훈ㆍ류연희ㆍ권오상ㆍ손인철 량으로재측정한경우는실험군중 1 건이었다. 실험군의평균연령은 32.4±9.3 세로성비는남자 3 명여자 17 명이었으며대조군의평균연령은 25.8±2.3 세로성비는남자 1 명여자 7 명이었다. 2. α 파의변화 실험군에서시술후알파파의변화는 F3, T3 에서약간의감소와 Fp1, Fp2, F4, T4, P3, P4 에서약간의상승이있었으나통계적유의성은없었다. 8 채널값의평균역시 에서 로 1.27 의상승을보였으나유의성있는변화는없었다 (Fig. 3). 대조군에서의시술후알파파변화는 Fp1 과 Fp2, T3 에서약간의감소와 Fp2 와 F3, F4, T4, P3, P4 에서의약간의증가가있었으나통계적유의성은없었다. 8 채널값의평균에서는 에서 으로 0.08 의감소를보였으나통계적유의성은없었다 (Fig. 4). 3. β 파의변화 실험군에서의시술후베타파의변화는전채널에서고른상승을보였으며특히 T4 와 P3, P4 에서는유의한상승을확인할수있었다. 8 채널평균값의비교에서 에서 로 2.10 정도의유의한상승이관찰되었다 (Fig. 5). 대조군에서의시술후베타파의변화는 P4 를제외한모든채널에서증가를보였으나모든값에서유의한변화는확인되지않았다. 8 채널값의평균역시 에서 로 0.78 의증가를보였으나통계적유의성은없었다 (Fig. 6). 4. θ 파의변화 실험군에서의시술후 θ 파의변화는전채널에서고르게감소하였으며특히 T3 와, T4 와 P3 에서유의한감소를확인할수있었다. 8 채널의평균값비교에서는 에서 로 2.16 의감소를보였으며 p=0.03 으로유의성을확인 Figure 3. Average value changes of Alpha- power at the treatment group. power of QEEG. Figure 4. Average value changes of Alpha-power at the control group. power of QEEG

5 百會 (GV20) 顖會 (GV22) 자침이뇌파에미치는영향 Figure 5. Average value changes of Beta-power at the treatment group. power of QEEG(*p< 0.05, **p<0.01). Figure 6. Average value changes of Beta-power at the control group. power of QEEG(*p< 0.05, **p<0.01). Figure 7. Average value changes of Theta-power at the treatment group. power of QEEG(*p< 0.05, **p<0.01). 할수있었다 (Fig. 7). 대조군에서의시술후 θ 파의변화는전체적으로증가하였으나모두유의수준을벗어나있었으며 8 채널의평균값비교에서는 에서 로 1.61 의증가를보였으나통계적유의성은없었다 (Fig. 8). 5. β/θ 비의변화 역에서고루상승하였으며 8 채널평균값을기준으로하였을때 0.24 의상승이유의한수준으로 (p= 0.002) 측정되었다. 또한 Fp1 과 F3 를제외한모든부위에서유의수준이상의 β/θ 비상승을확인할수있었다 (Fig. 9). 대조군에서시술전후 β/θ 비의변화는전영역에서유의성을찾을수없었으며증감또한불규칙하였다 (Fig. 10). 실험군에서시술전후 β/θ 비의변화는전영

6 이상훈ㆍ류연희ㆍ권오상ㆍ손인철 Figure 8. Average value changes of Theta-power at the control group. power of QEEG. Figure 9. Average value changes of Beta/Theta power ratio at the treatment group. power of QEEG(*p< 0.05, **p<0.01). Figure 10. Average value changes of Beta/Theta power ratio at the control group. power of QEEG. 6. 군간비교 실험군과대조군의비교에서시술전후에따른뇌파변화를 ANCOVA 분석한결과우측측두엽에해당하는 T4d 의 Theta 파에서만유의한차이를나타내었으며나머지영역에서는유의한차이를찾을수없었다 (Table 1). IV. 고찰 뇌파란뇌의전기적활동을기록하여뇌의병변, 기능장애를검사하는도구이다 12). 이것을결정하는주요인자는大腦皮質가장바깥층의신경세포에서나오는전기적활동으로, 이는두피에붙인전극을통해그부위의신경세포에서나오는전기활동을측정한것이다 13). 대뇌피질은전두엽, 두정엽, 측두엽, 후두엽등으로나뉘는데전두엽은계

7 百會 (GV20) 顖會 (GV22) 자침이뇌파에미치는영향 Table 1. The Comparison of Experimental and Control Group, in Each Channel and Brainwave Area(ANCOVA, p<0.05) Brainwave/channel Fp1 Fp2 F3 F4 T3 T4 P3 P4 Alpha Beta Theta * Beta/theta 획, 생각과판단에따른몸움직임을담당하며, 두정엽은시각과감각정보를통합한다. 측두엽은언어기능, 청각처리, 장기기억과정서등을담당하며, 후두엽은시각의처리와인식을담당한다 14-16). 일반적으로뇌파는주파수의범위에따라서 δ 파 (0.2~3.99 Hz), θ 파 (4~7.99 Hz), α 파 (8~12.99 Hz), β 파 (13~29.99 Hz), γ 파 (30~50 Hz) 로구분하여부른다 1). 이러한뇌파는각주파수대역별로특성을갖는데 α 파는안정파로불리며주로정상인의맑은각성, 안정, 눈은감은상태에서잘보이며율동성을가지고있다. β 파는활동파라고도하며빠른파동때문에일명속파라고한다. β 파는문제를풀거나두뇌활동을할때잘나타나며주로의식적인활동을할때나타난다. θ 파는느린파동때문에서파라고불리며창조적활동을할때나부주의, 낮잠, 우울등과관련이있으며, 성인에게는경계심이감소되어정서안정또는수면으로이어지는과정에서주로나타나는腦波로졸린경우에잘나타난다 13). θ 파에대한 β 파의비율 (β/θ) 은 ADHD 아동의바이오피드백훈련에서지표로사용된다. θ 파를감소시키고 β 파를강화하는방법을통해 ADHD 아동학생들의학습기능척도에서높은점수가나타나며, 수행능력의향상및, 지능검사에서상승을보인다고보고되고있다 12). 본연구에서자침부위로선정한百會와顖會는奇經八脈중하나인督脈의經穴이다督脈의督은統率監督의뜻으로諸陽脈을통솔하며그부위가腦 脊部에分布되어있어風氣가督脈을侵犯하게되면經脈으로부터腦로入하여腦風 ( 腦疾患 ) 을일으키게된다 6) 고하였으니뇌와의연관성이가장깊은經脈이라하겠다. 이에본연구에서는이러한督脈의經穴중治多睡하는百會와顖會혈의配穴 5) 을이용하여頭部刺鍼에대한腦波변화를확인하고학생및직장인의집중력향상을위한치료기술의후보탐색을위해정상인을대상으로자침전과자침후의뇌파의변화를확인하여보았다. 또한시간에따른뇌파의변화나, 위약효과로인한뇌파의변화를배제하기위하여침관자극만을실시한대조군을설정하여비교분석하였다. α 파는평균기준 1.28 정도의상승이있었으나유의수준 p=0.316 으로유의성을확인할수없었다. β 파는전채널에서고른상승을보였다. 8 채널평균값기준으로 에서 로 2.10 정도의유의한 (p=0.02) 상승이관찰되었으며채널별로는 T4(p =0.003) 와 P3(p=0.03), P4(0.02) 에서유의한상승을확인할수있었다. 그변화는특히우측側頭部와頭頂部에서두드러지게나타났으며. 이는百會와顖會의자침이해당부위의두뇌각성을유도한것으로볼수있다. θ 파는전채널에서고르게감소하였다. 8 채널평균값기준으로 에서 로 2.16 의유의한 (p=0.03) 감소를보였으며채널별로는 T3(p=0.02) 과, T4(p=0.001) 와 P3(p=0.03) 에서유의한감소를확인할수있었다. 그변화는특히양側頭部와좌측頭頂部에서두드러지게나타났으며이는百會와顖會의자침이해당부위의대뇌피질의기능적저하상태를감소시켜준것으로유추할수있다. ADHD 아동의腦波바이오피드백훈련에응용되는 β/θ 비의변화에서는전영역에서고루상승하였으며 8 채널평균값을기준으로하였을때 0.24 의상승이유의한수준으로 (p=0.002) 측정되었다. 그변화는 Fp2(p=0.05), F4(p=0.007), T3(p= 0.012), T4(p=0.005), P3(p=0.007) 그리고 P4(p=

8 이상훈ㆍ류연희ㆍ권오상ㆍ손인철 0.03) 에서특히유의하게변화하였는데이를통해百會와顖會자침이左側前前頭葉과前頭葉을제외하고右半球전체및좌측前頭葉및後頭葉영역의각성을유도할수있음을확인할수있었다. 또한주의집중과관련되는 β/θ 비값이고르게상승하는것으로미루어보아百會와顖會의자침을통해서학습기능, 수행능력, 지능등의상승을유도할수있는가능성을발견하였다. 특히자침부위에해당하는前前頭葉부위와前頭葉부위의앞부분보다後頭葉과前頭葉에해당하는뒷부분이더각성이일어났으며이는자침으로인한국소적인반응보다는전반적인자극전달이일어났음을고려할수있다. 본연구는총 28 명의피험자중 24 명이여성피험자로그해석에있어전체성별을대표한다고보기에한계가있으며, 경혈자침군과비경혈자침군을대조한것이아닌자침군과침관자극군을비교하여단순자극에의한두뇌의각성이유도되었을수있음을배제하지못한한계가있다. 그러나비록유의한변화가아니라하더라도자극군에서 α 파가 6 개영역및평균값에서상승한것을감안한다면단순한스트레스로인한두뇌각성효과로만보기에는반론의여지가있다고할수있다. 또한비록두침시술에있어피험자들이자침여부를인지하지는못하였으나이에대한명확한분석을제시하지못한것은본연구의한계점으로남는다. 피험자의배정에있어평균연령은실험군 -32.4±9.3 세대조군 -25.8±2.3 세로큰차이를나타내었다. 그러나이를보정하기위해실험군에서 40 대이상의데이터를빼고 25.8±2.3 세로변환한데이터로분석한결과에서도원결과와특별한차이를나타내지않았다. 군간비교에있어실험군과대조군의차이는우측側頭部에해당하는 T4 채널의 θ 파에서만유의한차이를나타내었으며나머지부위에서는유의한차이를확인할수없었다. 뇌파는개인에따른편차가매우큰생체지표로본연구에서산정한피험자수가충분하지못하였을가능성이있다. 요약하면百會와顖會의刺針은각성및활동기에나타나는 β 파의증가와이완및수면기에나 타나는 θ 파의감소를유도하였으며주의집중에관련된 β/θ 비의유의한증가를유도하였다. 이는治多睡하는百會配顖會의主治 5) 가비교적일치하는것으로볼수있으나군간비교에서유의한차이를나타낸영역은우측측두엽의 θ 파감소에만국한되었음을생각할때, 향후본연구의한계를보완한추가연구를통해보다심도깊은탐구가필요할것으로생각된다. V. 결론 百會와顖會에 15 분간자침을한후유도된腦波변화를파워스펙트럼분석으로관찰하여다음과같은결론을얻었다. 1. α 파의평균값은대조군에서는감소하였으나실험군에서는반대로증가하였다. 그러나통계적유의성은확인할수없었다. 2. β 파의평균값은대조군과실험군모두증가하였다. 그러나실험군에서는右側頭葉및後頭葉의채널 (T4, P3, P4) 에서유의성있는 (p< 0.05) 증가가관찰되었다. 3. θ 파의평균값은대조군에서는증가하였으나실험군에서는감소하였다. 특히兩側頭葉및左後頭葉의채널 (T3, T4, P3) 에서유의성있는 (p <0.05) 감소가관찰되었다. 4. β/θ 비의평균값은대조군에서는감소하였으나실험군에서는유의하게증가하였다. 특히右半球의모든영역의채널 (Fp2, F4, T4, P4) 과左側頭葉및後頭葉영역의채널 (T3, P3) 에서유의성있는 (p<0.05) 증가가관찰되었다. 5. 군간비교에서는右側頭葉의채널 (T4) 에서유의한차이를나타내었다. 이러한사실들로미루어볼때百會와顖會의刺針이大腦皮質의覺醒, 특히右半球의覺醒에기여할수있을것으로생각되며향후비경혈자침대조군및및성비를보정한피험자의구성등보다발전된연구가필요할것으로보인다

9 百會 (GV20) 顖會 (GV22) 자침이뇌파에미치는영향 감사의글 This study was grant from Korea Institute of Oriental Medicine for the development of Acupuncture, Moxibustion and Meridian Standard Health Technology(K12010). 참고문헌 1. Han SH. Clinical Brainwave. Ilchokak : 1-3, Yun JS. Brainwave introduction. Seoul : Korea Medical Book : 13, 71-2, Park CW. Brain-The structure of the learning and memory. Seoul : SNU Press Lee IH. Psychophysiology. Seoul: Hakjisa Department of Meridianology, National College of Oriental Medicine. Adcupuncture. Jipmoondang : 112, 685-8, Ahn YG. A Meridianology library. Seongbosa : 628-9, 660-1, Seo HJ. Effect of the Inhalation of Oxygen on Cognitive Function and EEG in Healthy Adults. Catholic Univ. Master's Thesis Kim HG, Park YB. Frontal lobe EEG by Moxibustion Stimulation. The Korea Institute of Oriental Medical Diagnostics ; 6(2) : Park WS, Lee TY, Kim SY, Lee KG, Yuk SW, Lee CH, et al. The Immediate Effect of Electroacupuncture at the B62(Shinmaek) K6 (Chohae) on the KKG of Vascular Dementia. The Korean Acupuncture & Moxibustion Medicine Society ; 18(2) : Hong SW. The effect of Electroacupuncture at Nogung(PC8) on the Electroencephalogram (EEG). The Korean Journal of Meridian & Acupoint : 28-30, Son IG. EEG biofeedback treatment of ADHD. The DongGuk Journal of Medicine : 10(2) : Seo SS, Kwon SC, Lee SR. The Effect of Electroacupuncture at the H7(Shinmun) on the EEG. The Korean Journal of Meridian & Acupoint ; 21(1) : Kim NG, Kim DW, Kim SH, Kim SI, Min BG, Park KS. Biomedical Engineering, Introduction. Seoul : Yumoongak : Korean NeuroPsychiatric Association. Neuropsychiatry. Seoul, Hana Medical Pub : Kim DS, Choi JW. Electroencephalography. Seoul : Korea Medical Book : 21-50, 53-5, Seoul National University Hospital. Neurology. Seoul : SNU Press :

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