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壓力與焦慮如何影響大腦的發(fā)育和功能?

作者:一席 發(fā)布時間:

壓力與焦慮如何影響大腦的發(fā)育和功能?

作者:一席 發(fā)布時間:

摘要:這告訴我們盡量不要給自己留隔夜愁。

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秦紹正  北京師范大學(xué)心理學(xué)部教授

我們這個實驗是從2008年開始的,共有5人組成,我們叫壓力小團(tuán)隊。整天坐在一起討論怎么樣能夠在大學(xué)生被放進(jìn)磁共振里邊之后,把他嚇得足夠緊張,但是又不能違背倫理標(biāo)準(zhǔn)。

消愁

大家晚上好,我來自北京師范大學(xué)認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)與學(xué)習(xí)國家重點實驗室。今天主要是想跟大家分享一下我們團(tuán)隊最近的一些研究發(fā)現(xiàn)。

大家可能經(jīng)常聽到關(guān)于大腦的這樣一種說法,左半球是理性腦,右半球是感性腦。其實在我們的科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)中,這種說法是非常片面的。大腦由860億個神經(jīng)元通過時刻不停地信息交流,來支持我們?nèi)粘5男睦砀袨榈幕顒?,它是非常龐大?fù)雜的一個系統(tǒng)。

一方面大腦非常智能,但另一方面我們又不得不承認(rèn)我們大腦非常脆弱。比如說你可能會因為一些過度焦慮失去理智,不能夠正常地工作。其實我的團(tuán)隊就是在試圖去了解,在大腦里邊這兩者是怎么樣相互作用的,還有這些相互作用對我們的生活會產(chǎn)生什么樣的影響。

我舉個簡單的例子。比如說視覺的信息、表情的信息輸入到我們的大腦里,在海馬旁回里面進(jìn)行表征,形成我們能夠感知到的高興、憤怒或者是悲傷。

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同時海馬跟杏仁核這個非常小的核團(tuán),它們把信息整合起來之后,讓我們能夠知覺到我們看到的信息。有研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)這個小區(qū)域因為工傷不小心損害之后,受傷人的情緒就變得喜怒無常了,他知覺不到別人的情緒,也知覺不到自己的情緒。

另外大腦還通過額葉、頂葉調(diào)控來支持我們?nèi)ピu估它知覺到的信息究竟是怎么樣的一個過程,去評估它對我們是否有利,然后進(jìn)行一些情緒上的反應(yīng)。如果這樣一個精細(xì)的交互過程發(fā)生了障礙,就會引起我們一系列的心理行為的問題。

大家都聽說過焦慮癥、抑郁癥,這些可能就是大腦里有些相關(guān)的功能發(fā)生了障礙引起的。還有創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙,比如說經(jīng)歷了重大的地震之后經(jīng)常會做惡夢。另外在兒童期經(jīng)歷了一些情緒障礙或者情緒相關(guān)的事件之后,會引起各方面的一些情緒問題。

壓力與焦慮如何影響大腦功能?

究竟要怎樣去研究焦慮和壓力對大腦功能的影響呢?我們可以借鑒動物模型。把一只小白鼠放在籠子里,然后神經(jīng)科學(xué)家就不斷地給它電刺激,只要聽到一個聲音就給它一個電刺激。重復(fù)很多次之后,只要出現(xiàn)那個聲音,即便是沒有電刺激,小白鼠也會嚇得僵直,然后尖叫。

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還有一些科學(xué)家做得更絕了,他把一只狐貍或者一只貓放在小白鼠的旁邊,讓它們一起生活。然后把小白鼠的頭顱打開,記錄一些神經(jīng)信號。并且有些科學(xué)家會把白鼠的腦袋取下來,把它切片,然后看里面發(fā)生了什么樣的變化。



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通過一系列的長達(dá)幾十年的研究,我們現(xiàn)在發(fā)現(xiàn),不光是在動物腦子里邊,在人腦里邊也有這樣的兩個系統(tǒng)。

一個是面對焦慮和壓力的時候非??焖俚囊粋€反應(yīng)系統(tǒng)。比如說我們的心跳會一下子加快了,我們瞳孔放大,我們的手心會出汗。這樣處于一種緊張焦慮的狀態(tài),有利于我們做出fight-or-flight這樣一個非常快的反應(yīng)。

但另一方面我們大腦也有一個相對緩慢的系統(tǒng),我們叫作HPA-軸,下丘腦垂體腎上腺皮質(zhì)系統(tǒng)。這個系統(tǒng)會分泌一種叫壓力激素皮質(zhì)醇,在腎臟分泌了之后,它會回到我們的大腦里面進(jìn)行調(diào)節(jié),然后把我們緊張的情緒拉回到相對平衡的狀態(tài),了解這些對我們后續(xù)的科學(xué)研究會有非常大的幫助。

對于人類,我們不可能像研究小白鼠一樣去做實驗,那么人類大腦的研究我們怎么樣去做呢?我們了采用磁共振,是較新的一種技術(shù),功能性磁共振是無創(chuàng)無害的。我們把志愿者,大多數(shù)是大學(xué)生,把他們放在磁共振里邊,然后設(shè)置一個幽閉的環(huán)境。

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我們這個實驗是從2008年開始的,共有5人組成,我們叫壓力小團(tuán)隊。整天坐在一起討論怎么樣能夠在大學(xué)生被放進(jìn)磁共振里邊之后,把他嚇得足夠緊張,但是又不能違背倫理標(biāo)準(zhǔn)。

有些人就說拿一條蛇來放在被試者面前,但是我們能在磁共振里邊這樣做嗎?國際上似乎有人做過,但做起來難度非常大,倫理委員會也不會批準(zhǔn)。我們后來想了一個辦法,就是在放恐怖影片的同時,給一個不可預(yù)知的電刺激。

另外我們找的被試者是女性的大學(xué)生,這些被試者來了之后,我們要篩選出沒有看恐怖片習(xí)慣的這些人,因為有看恐怖片習(xí)慣的那些人加入進(jìn)來會是一個很混淆的工作。

當(dāng)初這個實驗是在荷蘭做的,這個影片限級非常地高,絕大多數(shù)國家都是禁播的。我們同事是去當(dāng)?shù)匕⒛匪固氐さ囊粋€電影的博物館里,把光盤借出來拷貝了一段,然后選擇性地來做實驗,同時我們監(jiān)測大腦里一系列的變化,以及瞳孔、心率,還有體內(nèi)的皮質(zhì)醇。

在我們這個實驗里邊,關(guān)鍵的是被試不知道什么時候會有電刺激,他也不知道電刺激會是多大的強(qiáng)度。我給大家演示一下這個小短片。

因為你們都沒有簽署知情同意書,這是倫理上的需要,所以我就不播放后邊更為恐怖的那一段了。

在磁共振里面,我們可以看到在壓力狀態(tài)下,大腦里面是一個什么樣的狀態(tài)。跟正常人的狀態(tài)相比,他的大腦會非常興奮,這兩種狀態(tài)差別是非常大的。

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我們做了一系列的分析和比較,另外可以發(fā)現(xiàn)在情緒網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的這些腦區(qū)之間非常強(qiáng)烈的連接。

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我們也知道,在我們緊張焦慮的時候,大腦轉(zhuǎn)入了一個高度興奮的狀態(tài),要進(jìn)行一個fight-or-flight的反應(yīng)。

但是即便在這個緊張焦慮的情緒消失了之后,它還是會繼續(xù)影響著我們的心理行為。所以我們之后又做了這樣的一個實驗,我們讓受試者在磁共振里面觀看完短片之后,馬上就給他一些面部表情。

這個面部表情有三種,從中性變成負(fù)性,從中性變成高興,或者變成恐懼。

其實在正常條件下,我們的大腦去解讀憤怒、恐懼這兩種消極情緒的時候,跟解讀快樂積極情緒的時候差別非常大。

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▲ 正常狀態(tài)下大腦情緒感知

但是我們在緊張焦慮的時候,大腦就會當(dāng)作同等的信息來解讀。

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▲ 壓力/焦慮狀態(tài)下大腦情緒感知

就是說很可能我們在人際交往當(dāng)中,當(dāng)你處于高度緊張狀態(tài)的時候,一些微表情或者表情背后的一些信息你沒有辦法很好地捕捉到,它的特異性降低了。

另外我們還發(fā)現(xiàn),杏仁核這個腦區(qū)跟其他的一些情緒加工相關(guān)的區(qū)域都連接得非常非常緊。這個預(yù)示著什么呢?在高度緊張焦慮的時候,我們的神經(jīng)繃得會特別緊張,這會導(dǎo)致很多情緒過敏化的反應(yīng),很可能一些很小的事情就會導(dǎo)致沖突、易怒。

另外神經(jīng)繃得太緊的話,你的情緒的敏感性就增強(qiáng)了,但是處理需要快速反應(yīng)的信息的能力,就是非常復(fù)雜,但又要全神貫注、精細(xì)周全地考慮的這些功能受損了。大腦總的資源是有限的,一些資源去優(yōu)先處理情緒相關(guān)的信息了,高級的周密計算的這些功能就會受到暫時性的損傷。

其實現(xiàn)實生活中,我們有非常多的這種體驗,適度焦慮的狀態(tài)其實是有利于我們?nèi)ヌ岣咔邦~葉的功能,它能夠激發(fā)我們的潛能。如果我們處于安穩(wěn)的舒適區(qū),或者不去傾向于適度地挑戰(zhàn)的話,很可能就碌碌無為。但是如果過度地焦慮,你的前額葉功能是會受到損害的,甚至?xí)鸶鼮閲?yán)重的認(rèn)知功能上的損害。

另外我們的研究其實也預(yù)示著,如果我們想要做出一個周全周密的計劃,我們就要避開高度緊張焦慮的時候,你在那時候做出來的計劃很有可能會考慮不周全,或者導(dǎo)致偏差。

另外還跟大家舉一個例子。美國的科學(xué)家、心理學(xué)家伊麗莎白·羅夫特斯,她花了五六十年的時間,去研究在司法系統(tǒng)里面的“目擊者證詞效應(yīng)”。

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比如說一個美國槍擊案發(fā)生了,法庭上有證人來指認(rèn)誰是槍手,在指認(rèn)的時候,其實大家可能沒有想到,這些信息很可能會有錯誤。有偏差的幾率達(dá)到30%以上。

為什么會發(fā)生這樣的事情?因為在高度緊張焦慮的狀態(tài)下,你處理的信息偏差了,記憶的信息也就偏差了。

我們做了一個實驗,還是看非??植赖挠捌诳赐昕植烙捌蟪尸F(xiàn)一系列的沒有任何感情色彩的,甚至有點正性色彩的圖片。 

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比如說這樣的圖片有100來張,我們快速地每5秒鐘給他看一張圖片,然后讓他去關(guān)注每張圖片里的主人翁在干什么。第二天回來之后我們測試他,讓他去回憶我們給他的圖片里面,有哪些是他看過,哪些是沒有看過的。

我們把他看過的跟沒看過的全部混在一起,總共就有200張。然后我們發(fā)現(xiàn)一個有趣的現(xiàn)象。處在正常條件下人,他會傾向于保守的心態(tài)。比如說他回憶不起具體的圖片的時候,他會說我回憶不起來了,看下一張圖片吧。

但如果是前一天處于緊張焦慮狀態(tài)的這些人,他第二天已經(jīng)不緊張了,他已經(jīng)沒有壓力了,但是他回憶的時候,會傾向于用一種非常不保守的策略。他傾向于回答他看過,但是很多信息都是不準(zhǔn)確的。

這說明一個什么問題?我們覺得這很可能是他在緊張的時候編碼信息,采用了一種囫圇吞棗的方式。這種方式的編碼是有利于很快地捕捉到一些信息,但是精準(zhǔn)辨別信息能力降低了。

二戰(zhàn)的時候,歐洲以及美國人做過很多相關(guān)的研究,那個時候用雷達(dá)來監(jiān)測敵機(jī)報警,在戰(zhàn)事高發(fā)的那一段時間里,拉響警報但是沒有敵機(jī)來的這種虛報發(fā)生得非常多。

其實類似地,很可能在過度焦慮的時候,大腦在處理那些信息的時候偏差了,然后這個信息保存下來,你在法庭上作證詞的時候,很可能就受到很大的影響。

我們進(jìn)一步去看大腦里面發(fā)生了什么。這個地方是我們在進(jìn)行信息編碼,它在提取的時候非常關(guān)鍵。這個區(qū)域在正常條件下,它可以把有效的跟無效的信息辨別得非常清楚,但是在壓力狀態(tài)下就沒辦法很好地辨別,在中腦也發(fā)生了類似的情況,我們需要更多的研究來繼續(xù)去發(fā)現(xiàn)。

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大腦里面為什么會這樣?在思辨的層面上,在哲學(xué)的層面上,我們可以說可能大腦的精細(xì)辨別能力降低了。但是究竟是怎么回事呢?我們還需要更多的數(shù)據(jù)來支持。

其實總結(jié)起來,前邊我提到過的幾個研究,我們的情緒敏感性是增強(qiáng)了,我們的執(zhí)行功能是下降了的,海馬的精準(zhǔn)記憶能力下降了,海馬是用來觀測信息的。

其實還有不同的人也會發(fā)生不一樣的反應(yīng)。有些人他的基因型是屬于逃避型的人格,或者逃避型的攜帶者,這些人你施加一點點壓力給他,他的功能就會受損。但是有些人是屬于挑戰(zhàn)性的,在同等壓力水平下,反而能夠激發(fā)他的潛能,讓他完成得更好。

因此在選拔一些特殊人群的時候,比如說飛行員,或者是一些特殊技能的,或者需要面對高強(qiáng)度壓力的人的時候,就需要去對這些做出反應(yīng)。

壓力與焦慮對兒童腦發(fā)育的影響

這種壓力不光是影響成人,對兒童的腦發(fā)育也有非常大的影響。兒童的腦從出生一直到成人,是非??焖俚陌l(fā)展過程,這個過程里非常容易受到情緒的影響。

比如我們觀測到,小孩跟成人比,他的情緒相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)連接整合的功能是沒有成人的高的。

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你可以看到,成人的兩個管情緒的不同網(wǎng)絡(luò)之間分得非常開,但是小孩就完全還是重疊,它沒有發(fā)育成熟。

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為什么小孩子沒有辦法很好地管理他們的情緒?很可能是因為不同的功能它還沒有完全地分化出來。比如讓他們?nèi)ッ枋龌蛘吒惺芤粋€復(fù)雜的情緒,類似煩燥這樣的情緒,他們可能沒有辦法很好地去完成。

我們邀請了76對兒童跟家長來到實驗室,我們給家長進(jìn)行差不多一個半小時的訪談,讓他們評估孩子在半年左右的時間里面有沒有經(jīng)歷過一些緊張焦慮的事件,然后打分。

有意思的是,我們就發(fā)現(xiàn)打分高的那些兒童的情緒環(huán)路,比如說杏仁核里面跟其他的例如額葉調(diào)控、情緒管理的這些連接都增強(qiáng)了,長期這樣下去對兒童的健康有非常大的影響。

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▲ 兒童早期焦慮對發(fā)育中大腦杏仁核的結(jié)構(gòu)與功能環(huán)路的不良影響

在北京跟重慶有1000多個家庭和孩子參加我們的實驗,我們發(fā)現(xiàn)父母的這種焦慮,它可以傳遞給兒童,并且我們發(fā)現(xiàn)這些孩子體內(nèi)的壓力激素水平也是非常大,這是非??陀^的一個數(shù)據(jù),不是主觀層面上的。

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▲ 壓力/焦慮的代際關(guān)聯(lián)效應(yīng)

如何減壓與消愁

我們做這樣的一個傳遞關(guān)聯(lián)的規(guī)律是因為我們想要去預(yù)測,想要做點什么來減輕這樣的事情的發(fā)生?,F(xiàn)實生活中大家會這樣調(diào)侃,給你一杯忘情水,在我們的古代的典故里面還有孟婆湯,但這樣真能消除我們的憂愁和煩惱,為我們減壓嗎?

而現(xiàn)在我們的腦科學(xué)或者心理學(xué)能告訴我們什么呢?其實我們的額葉跟頂葉它可以實現(xiàn)自主調(diào)控,主動去抑制情緒、減少我們的憂愁或者焦慮,它可以主動地控制這些事情。

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我們邀請了大學(xué)生來做兩天的實驗。第一天來了之后,我們給他看了一些人臉,并且看了非??植赖膱D片。

我還是別給大家看恐怖圖片了,這樣的圖片有100來張??戳诉@樣子的圖片之后,我們不只給他看一次,是看很多次??春芏啻沃?,只要看到一個人臉,他腦海里不自主就會浮現(xiàn)出恐怖的圖片來,類比就像當(dāng)天你發(fā)生了一個爭吵或者不愉快的事情。然后這些人就回去睡覺了。 

第二天,我們再給他看另外一堆圖片,也是非常負(fù)面的,也是學(xué)習(xí)到同樣的程度。然后過30分鐘之后,我們把第一天跟第二天的混在一起,讓他主動去抑制,不要去想今天看的跟昨天看的。同時我們掃描他的大腦,去觀測在大腦里面會發(fā)生什么樣的變化。

我們發(fā)現(xiàn)其實你要讓他去抑制當(dāng)天他獲取的這些負(fù)面信息,他能夠完成得非常好。但是如果是抑制前一天獲取的負(fù)面信息的話,他的有效性就極大地降低了。

還有更有意思的。我們體內(nèi)會分泌壓力激素,這些壓力激素在白天你剛醒來那一刻一下子會上升然后下去,然后到了晚上的時候,就會變得非常地低,這是很好的一個節(jié)律。

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早上的反應(yīng)我們叫壓力激素的覺醒反應(yīng),這個反應(yīng)是你晚上或者較低水平那個時候的四到五倍。有些人是非常正常的,有些人是比較低的。

我們發(fā)現(xiàn)正常反應(yīng)的那些人,你要他去消除或者是抑制當(dāng)天他獲取那些煩惱和消極的情緒,他能夠做得很好。但是壓力激素低的那些人他做不了,他很難遺忘掉。但是對隔了一天的那些記憶,兩種人都做得不好。這是為什么?

這個項目持續(xù)了大約五年左右的時間,然后我們發(fā)現(xiàn)我們主動去抑制的是頂額葉這個地方,如果是當(dāng)天獲取的記憶,它還處于一種比較新鮮的狀態(tài)。這種還不穩(wěn)定的狀態(tài),你要去改變它,就要通過這樣一個通路來改變。

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但是如果隔夜,這個記憶很可能就轉(zhuǎn)移到別的地方。對于是怎么樣轉(zhuǎn)移的,現(xiàn)在科學(xué)界還是有一定的爭議。我們傾向于隔夜的記憶它可能會轉(zhuǎn)移到一個別的地方去,你要去抑制它的時候需要付出更大的努力,或者有效性就降低了。

這告訴我們盡量不要給自己留隔夜愁,這對指導(dǎo)我們消除心理的包袱會起到很大的作用。

另外大家可能在網(wǎng)上或者微信上經(jīng)??吹秸顪p壓的這種訓(xùn)練,通過像瑜伽、冥想還有運動,在一定程度上能夠緩解我們的焦慮。這是通過什么來完成呢?是通過前額葉來管理情緒,這些訓(xùn)練會讓這里面的一些功能得到一定的改善,經(jīng)過一段時間的訓(xùn)練,有的要好幾周,有些人經(jīng)過好幾個月,甚至更長時間的訓(xùn)練去提升。

另外還有科學(xué)家也做了這樣的事情,這是在動物上做的,目前沒辦法在人腦上做。他們把公老鼠跟母老鼠放在一起,它們都很happy,你可以想像你們剛談戀愛的時候是什么樣的狀態(tài)。在習(xí)得了積極經(jīng)驗的時候,就在老鼠的大腦里面標(biāo)記哪些神經(jīng)元是積極情緒,來編碼。

在之后就把公老鼠拿出來禁閉幾天,不讓它出籠子,它就會很緊張。過幾天它就會非常焦慮,抑郁。更絕的是,把公老鼠拿出來之后,把標(biāo)記好的積極情緒的神經(jīng)元,通過一個非常精密的技術(shù)來激活,激活了之后它的焦慮跟抑郁情緒就得到緩解,是不是覺得很酷很科幻?

在人身上,我們也嘗試了一個這樣的研究,叫積極情緒替換。大家可能不好理解,但是我舉個例子大家馬上就能明白。假設(shè)某個朋友失戀了,最好地走出失戀的負(fù)面情緒的方式,就是馬上開始一段新的戀情,然后就可以替代了。

但是我們怎么樣來做呢?我們會在學(xué)習(xí)了一些消極負(fù)面的情緒之后,訓(xùn)練很多次,然后把積極的情緒也訓(xùn)練很多次,強(qiáng)化很多次。在這個時候,我們通過激活那種消極情緒,同時用積極的情緒替換。

這里具體的細(xì)節(jié)我就不展開了,目前我不得不說,我們現(xiàn)在看到的還不是特別地穩(wěn)定。但是有這樣的一個趨勢,當(dāng)你激活積極的情緒,你要去替換的時候,它的效應(yīng)是更強(qiáng)的。

假設(shè)你對下一任女朋友不是特別滿意,起的效果你們會不會覺得大打折扣?如果找到比之前還好的,就是更好的一個效果。這里的意思就是說你在喚醒非常積極的情緒的時候,就有利于去遺忘之前的一些消極的情緒。如果不是非常積極,它那種有效性是根本沒有的。

但是我們的研究結(jié)果其實還不太穩(wěn)定,大腦里面發(fā)生什么,我們目前也還是在探索當(dāng)中。我們覺得如何解析大腦里面進(jìn)行焦慮跟抑郁,還有壓力情緒的工作原理,是我們減壓消愁的最關(guān)鍵的要素。

大腦通過非常復(fù)雜的交互來完成,我們不僅解析清楚它的交互,還要考慮它的動態(tài)因素,考慮它在焦慮壓力條件下會受到什么樣的異常的影響,把這樣的一些信息解析清楚,我們才能去減壓消愁。

并且我們還要考慮不同的人群,比如說在兒童青少年期,非常敏感的時候,這個時候如果去做這樣的操作,有效性很可能就比成人會更高,并且有利于我們?nèi)プ鲈缙诘母深A(yù),所以這個非常龐大的工作還需要更多的研究來支持。

最后祝愿大家能夠在現(xiàn)實生活當(dāng)中改善自己的情緒,管理好自己的負(fù)面情緒。

本文轉(zhuǎn)自微信公眾號“一席”,作者秦紹正,原標(biāo)題《這告訴我們盡量不要給自己留隔夜愁》。文章為作者獨立觀點,不代表芥末堆立場。

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來源:一席
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