Midollo spinale

Il midollo spinale (midollo spinale) è un lungo midollo cilindrico, appiattito in senso antero-posteriore. Per questo motivo, il diametro trasverso del midollo spinale è maggiore del diametro antero-posteriore.

Il midollo spinale si trova nel canale spinale e, a livello del bordo inferiore del foro occipitale, si immette nell'encefalo. A questo punto, le radici che formano i nervi spinali destro e sinistro emergono dal midollo spinale (il suo margine superiore). Il margine inferiore del midollo spinale corrisponde al livello delle vertebre lombari I-II. Al di sotto di questo livello, l'apice del cono midollare del midollo spinale si continua in un sottile filo terminale. Il filo terminale (filum terminale) nelle sue sezioni superiori contiene ancora tessuto nervoso ed è un rudimento dell'estremità caudale del midollo spinale. Questa parte del filo terminale, detta interna, è circondata dalle radici dei nervi spinali lombari e sacrali e, insieme a queste, si trova in una sacca a fondo cieco formata dalla dura madre del midollo spinale. Nell'adulto, la parte interna del filo terminale è lunga circa 15 cm. Al di sotto del livello della seconda vertebra sacrale, il filo terminale è una formazione di tessuto connettivo che costituisce la continuazione di tutte e tre le membrane del midollo spinale ed è chiamato parte esterna del filo terminale. La lunghezza di questo tratto è di circa 8 cm. Termina a livello del corpo della seconda vertebra coccigea, fondendosi con il suo periostio.

La lunghezza media del midollo spinale in un adulto è di 43 cm (negli uomini 45 cm, nelle donne 41-42 cm), il peso è di circa 34-38 g, ovvero circa il 2% della massa del cervello.

Nelle sezioni cervicale e lombosacrale del midollo spinale si riscontrano due ispessimenti evidenti: l'ispessimento cervicale (intumescentia cervicalis) e l'ispessimento lombosacrale (intumescentia lumbosacralis). La formazione di ispessimenti è spiegata dal fatto che le sezioni cervicale e lombosacrale del midollo spinale innervano rispettivamente gli arti superiori e inferiori. In queste sezioni, il midollo spinale contiene un numero maggiore di cellule nervose e fibre rispetto alle altre sezioni. Nelle sezioni inferiori, il midollo spinale si restringe gradualmente formando il cono midollare (conus midollaris).

Sulla superficie anteriore del midollo spinale è visibile la scissura mediana anteriore (fissura medidna anteriore), che si proietta nel tessuto midollare più in profondità del solco mediano posteriore (solco mediano posteriore). Essa rappresenta i confini che dividono il midollo spinale in due metà simmetriche. Nella profondità del solco mediano posteriore, si trova un setto mediano posteriore gliale (septum medianum posterius) che penetra quasi per tutto lo spessore della sostanza bianca. Questo setto raggiunge la superficie posteriore della sostanza grigia del midollo spinale.

Sulla superficie anteriore del midollo spinale, su ciascun lato della scissura anteriore, è presente un solco laterale anteriore (solco anterolaterale). È il punto in cui le radici anteriori (motorie) dei nervi spinali fuoriescono dal midollo spinale e il confine sulla superficie del midollo spinale tra i funicoli anteriore e laterale. Sulla superficie posteriore, su ciascuna metà del midollo spinale, è presente un solco laterale posteriore (solco posterolaterale), il punto in cui le radici sensoriali posteriori dei nervi spinali penetrano nel midollo spinale. Questo solco funge da confine tra i funicoli laterale e posteriore.

La radichetta anteriore (radix anterior) è costituita dai processi delle cellule nervose motorie situate nel corno anteriore della sostanza grigia del midollo spinale. La radichetta posteriore (radix posterior) è sensitiva ed è rappresentata da un insieme di processi centrali di cellule pseudounipolari che penetrano nel midollo spinale, i cui corpi formano un ganglio spinale (ganglion spinale) situato nel canale spinale alla giunzione della radichetta posteriore con la radichetta anteriore. Lungo l'intera lunghezza del midollo spinale, si estendono da ciascun lato 31-33 paia di radici. Le radici anteriore e posteriore convergono sul bordo interno del foro intervertebrale, si fondono tra loro e formano un nervo spinale (nervus spinalis).

Pertanto, dalle radici si formano 31-33 paia di nervi spinali. La sezione del midollo spinale corrispondente a due paia di radici (due anteriori e due posteriori) è chiamata segmento. Di conseguenza, 31-33 paia di nervi spinali nel midollo spinale sono divise in 31-33 segmenti: 8 cervicali, 12 toracici, 5 lombari, 5 sacrali e 1-3 coccigei. Ogni segmento del midollo spinale corrisponde a una specifica area del corpo che riceve innervazione da questo segmento. I segmenti sono designati da lettere iniziali che indicano la regione (parte) del midollo spinale e numeri corrispondenti al numero ordinale del segmento:

• segmenti cervicali (segmenta cervicalia) - CI-CVIII;
• segmenti toracici (segmenta thoracica) - ThI-ThXII;
• segmenti lombari (segmenta lumbalia) - LI-LV;
• segmenti sacrali (segmenta sacralia) - SI-SV;
• segmenti coccigei (segmenta coccygea) - CoI-CoIII.

È molto importante per un medico conoscere i rapporti topografici dei segmenti del midollo spinale con la colonna vertebrale (scheletotopia dei segmenti). La lunghezza del midollo spinale è significativamente inferiore a quella della colonna vertebrale. Pertanto, il numero ordinale di qualsiasi segmento del midollo spinale e il livello della sua posizione, a partire dalla regione cervicale inferiore, non corrispondono al numero ordinale della vertebra. Le posizioni dei segmenti rispetto alle vertebre possono essere determinate come segue. I segmenti cervicali superiori si trovano al livello dei corpi vertebrali corrispondenti al loro numero ordinale. I segmenti toracici superiori si trovano una vertebra più in alto rispetto ai corpi delle vertebre corrispondenti. Nella regione toracica media, questa differenza tra il segmento corrispondente del midollo spinale aumenta di 2 vertebre, nella regione toracica inferiore di 3. I segmenti lombari del midollo spinale si trovano nel canale spinale a livello dei corpi della 10a e 11a vertebra toracica, i segmenti sacrale e coccigeo a livello della 12a vertebra toracica e della 1a vertebra lombare.

Il midollo spinale è costituito da cellule nervose e fibre di materia grigia, che in sezione trasversale ricordano la lettera H o una farfalla con le ali spiegate. Alla periferia della materia grigia si trova la materia bianca, formata esclusivamente da fibre nervose.

Nella sostanza grigia del midollo spinale è presente un canale centrale (canalis centralis). È un residuo della cavità del tubo neurale e contiene il liquido cerebrospinale. L'estremità superiore del canale comunica con il quarto ventricolo cerebrale, mentre l'estremità inferiore, leggermente dilatandosi, forma un piccolo ventricolo terminale (ventriculus terminalis) che termina ciecamente. Le pareti del canale centrale del midollo spinale sono rivestite dall'ependima, attorno al quale si trova una sostanza gelatinosa (grigia) centrale (substantia gelatinosa centralis). L'ependima è un denso strato di ependimociti (cellule neurogliali) che svolgono funzioni di demarcazione e supporto. Sulla superficie rivolta verso la cavità del canale centrale, sono presenti numerose ciglia che possono facilitare il flusso del liquido cerebrospinale nel canale. Sottili e lunghi processi ramificati si estendono dagli ependimociti nel tessuto cerebrale, svolgendo una funzione di supporto. Negli adulti, il canale centrale si estende in varie parti del midollo spinale e talvolta per tutta la sua lunghezza.

La sostanza grigia (substantia grisea) lungo il midollo spinale, a destra e a sinistra del canale centrale, forma colonne grigie simmetriche (columnae griseae). Davanti e dietro il canale centrale del midollo spinale, queste colonne sono collegate tra loro da sottili lamine di sostanza grigia, chiamate commessure grigie anteriore e posteriore.

Ogni colonna di sostanza grigia presenta una parte anteriore, la colonna anteriore (columna ventralis, s. anteriore), e una parte posteriore, la colonna posteriore (columna dorsalis, s. posteriore). A livello dei segmenti cervicali inferiori, toracici e dei due segmenti lombari superiori (dal CVII al LI-LII) del midollo spinale, la sostanza grigia su ciascun lato forma una protrusione laterale, la colonna laterale (columna lateralis). In altre parti del midollo spinale (sopra l'VIII segmento cervicale e sotto il II segmento lombare), le colonne laterali sono assenti.

In una sezione trasversale del midollo spinale, le colonne di sostanza grigia su ciascun lato sembrano corna. Vi è un corno anteriore più largo (cornu ventrale, s.anterius) e un corno posteriore più stretto (cornu dorsale, s. posterius), corrispondenti alle colonne anteriore e posteriore. Il corno laterale (cornu laterale) corrisponde alla colonna intermedia laterale (autonoma) di sostanza grigia del midollo spinale.

Le corna anteriori contengono grandi cellule delle radici nervose: i neuroni motori (efferenti). Questi neuroni formano 5 nuclei: due laterali (anteriore e posterolaterale), due mediali (anteriore e posteromediale) e un nucleo centrale. Le corna posteriori del midollo spinale sono rappresentate principalmente da cellule più piccole. Le radici posteriori, o sensoriali, contengono processi centrali di cellule pseudounipolari situate nei nodi spinali (sensoriali).

La sostanza grigia delle corna posteriori del midollo spinale è eterogenea. La maggior parte delle cellule nervose del corno posteriore forma un proprio nucleo. Nella sostanza bianca, immediatamente adiacente all'apice del corno posteriore della sostanza grigia, si distingue una zona di confine. Anteriormente a quest'ultima si trova la zona spugnosa, che deve il suo nome alla presenza in questa sezione di una rete gliale a maglie larghe contenente cellule nervose. Ancora più anteriormente, si distingue la sostanza gelatinosa (substantia galatinosa), costituita da piccole cellule nervose. I processi delle cellule nervose della sostanza gelatinosa, della zona spugnosa e, disseminati nella sostanza grigia, delle cellule fascicolari comunicano con i segmenti adiacenti. Di norma, questi processi terminano in sinapsi con i neuroni situati nelle corna anteriori del loro segmento, così come con i segmenti sovrastanti e sottostanti. Diretti dalle corna posteriori della sostanza grigia alle corna anteriori, i processi di queste cellule sono localizzati lungo la periferia della sostanza grigia, formando una stretta bordura di sostanza bianca in prossimità di essa. Questi fasci di fibre nervose sono chiamati fasci propri anteriori, laterali e posteriori (fascicoli propri ventrali, s. anteriores, laterales et dorsales, s. posteriores). Le cellule di tutti i nuclei delle corna posteriori della sostanza grigia sono, di norma, neuroni intercalari (intermedi o conduttori). I neuriti che si estendono dalle cellule nervose, la cui totalità costituisce i nuclei centrale e toracico delle corna posteriori, sono diretti nella sostanza bianca del midollo spinale verso l'encefalo.

Nella parte mediale della base del corno laterale, il nucleo toracico (nucleus thoracicus) è chiaramente visibile, ben delineato da uno strato di sostanza bianca, costituito da grandi cellule nervose. Questo nucleo si estende lungo tutta la colonna posteriore di sostanza grigia sotto forma di cordone cellulare (nucleo di Clarke). Il diametro maggiore di questo nucleo si trova a livello dell'XI segmento toracico e del I segmento lombare.

La zona intermedia della sostanza grigia del midollo spinale si trova tra il corno anteriore e quello posteriore. Qui, dall'VIII segmento cervicale al II segmento lombare, si trova una protrusione di sostanza grigia: il corno laterale. Nei corni laterali si trovano i centri della parte simpatica del sistema nervoso autonomo, sotto forma di diversi gruppi di piccole cellule nervose, riunite nella sostanza grigia intermedia laterale [substantia (grisea) intermedia lateralis]. Gli assoni di queste cellule attraversano il corno anteriore ed escono dal midollo spinale come parte delle radici anteriori.

Nella zona intermedia si trova la sostanza intermedia centrale (grigia) [substantia (grisea) intermedia centralis], i cui processi cellulari partecipano alla formazione del tratto spinocerebellare. A livello dei segmenti cervicali del midollo spinale, tra le corna anteriore e posteriore, e a livello dei segmenti toracici superiori, tra le corna laterali e posteriori, nella sostanza bianca adiacente alla sostanza grigia, si trova la formazione reticolare (formatio reticularis). Qui si presenta come sottili barre trasversali di sostanza grigia che si intersecano in diverse direzioni ed è costituita da cellule nervose con un gran numero di processi.

La sostanza grigia del midollo spinale, insieme alle radici posteriori e anteriori dei nervi spinali e ai fasci propri di sostanza bianca che delimitano la sostanza grigia, forma l'apparato segmentale del midollo spinale. Lo scopo principale dell'apparato segmentale, in quanto parte filogeneticamente più antica del midollo spinale, è quello di svolgere reazioni innate (riflessi) in risposta a stimoli eccitatori (interni o esterni). IP Pavlov definì questo tipo di attività dell'apparato segmentale del midollo spinale con il termine "riflessi incondizionati".

La sostanza bianca (substantia alba), come notato, è situata all'esterno della sostanza grigia. I solchi del midollo spinale dividono la sostanza bianca in tre funicoli, situati simmetricamente a destra e a sinistra. Il funicolo anteriore (funiculus ventralis anterior) si trova tra la scissura mediana anteriore e il solco laterale anteriore. Nella sostanza bianca, posteriormente alla scissura mediana anteriore, si trova una commissura bianca anteriore (commissura alba), che collega i funicoli anteriori del lato destro e sinistro. Il funicolo posteriore (funiculus dorsalis, s. posterior) si trova tra il solco mediano posteriore e il solco laterale. Il funicolo laterale (funiculus lateralis) è una sezione di sostanza bianca tra il solco laterale anteriore e quello posteriore.

La sostanza bianca del midollo spinale è rappresentata da apofisi nervose. L'insieme di queste apofisi, presenti nei funicoli del midollo spinale, costituisce tre sistemi di fasci (tratti o vie conduttrici) del midollo spinale:

1. brevi fasci di fibre associative che collegano segmenti del midollo spinale situati a livelli diversi;
2. nei fasci discendenti (afferenti, sensoriali) diretti ai centri del cervello e del cervelletto;
3. fasci discendenti (efferenti, motori) che vanno dall'encefalo alle cellule delle corna anteriori del midollo spinale.

Gli ultimi due sistemi di fasci formano un nuovo apparato di conduzione soprasegmentale (in contrasto con l'apparato segmentale filogeneticamente più antico) di connessioni bilaterali del midollo spinale e dell'encefalo. Nella sostanza bianca dei funicoli anteriori sono presenti prevalentemente vie di conduzione discendenti, nei funicoli laterali sono presenti sia vie di conduzione ascendenti che discendenti, mentre nei funicoli posteriori sono presenti vie di conduzione ascendenti.

Il funicolo anteriore comprende le seguenti vie conduttrici:

1. Il tratto corticospinale anteriore (piramidale) [tractus corticospinalis (pyramidalis) ventralis, s. anteriore] è motorio e contiene processi di cellule piramidali giganti (neurociti piramidali giganti). I fasci di fibre nervose che formano questo tratto si trovano in prossimità della scissura mediana anteriore, occupando le porzioni anteromediali del funicolo anteriore. Il tratto di conduzione trasmette gli impulsi delle reazioni motorie dalla corteccia cerebrale alle corna anteriori del midollo spinale.

1. Il tratto reticolo-spinale (tractus reticulospinalis) conduce gli impulsi dalla formazione reticolare dell'encefalo ai nuclei motori delle corna anteriori del midollo spinale. È situato nella parte centrale del funicolo anteriore, lateralmente al tratto corticospinale.

2. Il tratto spinotalamico anteriore (tractus spinothalamicus ventralis, s. anteriore) è situato leggermente più avanti del tratto reticolare-spinale. Trasmette gli impulsi della sensibilità tattile (tocco e pressione).

3. Il tratto tettospinale (tractus tectospinalis) collega i centri sottocorticali della vista (collicoli superiori del tetto del mesencefalo) e dell'udito (collicoli inferiori) con i nuclei motori delle corna anteriori del midollo spinale. È situato medialmente al tratto corticospinale anteriore (piramidale). Un fascio di queste fibre è direttamente adiacente alla scissura mediana anteriore. La presenza di tale tratto consente l'esecuzione di movimenti riflessi protettivi durante stimoli visivi e uditivi.

4. Tra il tratto corticospinale anteriore (piramidale) anteriormente e la commessura grigia anteriore posteriormente si trova il fascicolo longitudinale posteriore (fasciculus longitudinalis dorsalis, s. posterior). Questo fascicolo si estende dal tronco encefalico ai segmenti superiori del midollo spinale. Le fibre del fascicolo conducono impulsi nervosi che coordinano, in particolare, il lavoro dei muscoli del bulbo oculare e dei muscoli del collo.

5. Il tratto vestibolospinale (tractus vestibulospinalis) si trova al confine tra il funicolo anteriore e il funicolo laterale. Questo tratto è localizzato negli strati superficiali della sostanza bianca del funicolo anteriore del midollo spinale, direttamente in prossimità del suo solco laterale anteriore. Le fibre di questo tratto si diramano dai nuclei vestibolari dell'VIII paio di nervi cranici, situati nel midollo allungato, alle cellule motorie delle corna anteriori del midollo spinale.

Il funicolo laterale (funiculus lateralis) del midollo spinale contiene le seguenti vie conduttive:

1. 1. Il tratto spinocerebellare posteriore (tractus spinocerebellaris dorsalis, s. posteriore, fascio di Flechsig) conduce gli impulsi della sensibilità propriocettiva e occupa le porzioni posterolaterali del funicolo laterale in prossimità del solco laterale posteriore. Medialmente, il fascio di fibre di questa via di conduzione è adiacente ai tratti corticospinale laterale e spinotalamico laterale. Anteriormente, i fasci del tratto spinocerebellare posteriore entrano in contatto con i fasci del tratto anteriore omonimo.

2. Il tratto spinocerebellare anteriore (tractus spinocerebellaris ventralis, s. anteriore, fascio di Gowers), che trasporta anche gli impulsi propriocettivi al cervelletto, è localizzato nelle porzioni anterolaterali del funicolo laterale. Anteriormente, confina con il solco laterale anteriore del midollo spinale e confina con il tratto olivospinale. Medialmente, il tratto spinocerebellare anteriore è adiacente ai tratti spinotalamico e spino-egmentale laterali.

3. Il tratto spinotalamico laterale (tractus spinothalamicus lateralis) si trova nelle sezioni anteriori del funicolo laterale, tra i tratti spinocerebellari anteriore e posteriore - sul lato laterale, e i tratti rubrospinale e vestibolospinale - sul lato mediale. Conduce gli impulsi della sensibilità dolorifica e termica.

I sistemi discendenti delle fibre del funicolo laterale comprendono le vie di conduzione corticospinali laterali (piramidali) e rubrospinali (extrapiramidali).

1. Il tratto corticospinale laterale (piramidale) (tractus corticospinalis (pyramidalis) lateralis) conduce gli impulsi motori dalla corteccia cerebrale alle corna anteriori del midollo spinale. Un fascio di fibre di questo tratto, che sono processi di cellule piramidali giganti, si trova medialmente al tratto spinocerebellare posteriore e occupa una parte significativa dell'area del funicolo laterale, soprattutto nei segmenti superiori del midollo spinale. Nei segmenti inferiori, occupa un'area progressivamente più piccola in sezioni. Davanti a questo tratto si trova il tratto rubrospinale.
2. Il tratto rubrospinale (tractus rubrospinalis) è situato anteriormente al tratto corticospinale laterale (piramidale). Lateralmente, in una sezione ristretta, si trovano il tratto spinocerebellare posteriore (le sue sezioni anteriori) e il tratto spinotalamico laterale. Il tratto rubrospinale è un conduttore di impulsi di controllo automatico (subconscio) dei movimenti e del tono dei muscoli scheletrici verso le corna anteriori del midollo spinale.

Fasci di fibre nervose attraversano anche i funicoli laterali del midollo spinale, formando altre vie di conduzione (ad esempio, spinale-tegmentale, olivospinale, ecc.).

Il funicolo posteriore (funicolo dorsale, s. posteriore), a livello dei segmenti cervicale e toracico superiore del midollo spinale, è diviso in due fasci dal solco intermedio posteriore. Il fascio mediale è direttamente adiacente al solco longitudinale posteriore: si tratta di un fascio sottile (fascicolo gracile, fascio di Goll). Lateralmente ad esso si trova il fascio cuneato (fascicolo cuneato, fascio di Burdach), adiacente al corno posteriore sul lato mediale. Il fascio sottile è costituito da conduttori più lunghi che vanno dalle parti inferiori del tronco e degli arti inferiori del lato corrispondente al midollo allungato. Include fibre che penetrano nelle radici posteriori dei 19 segmenti inferiori del midollo spinale e occupano una parte più mediale del funicolo posteriore. A causa dell'ingresso di fibre appartenenti ai neuroni che innervano gli arti superiori e la parte superiore del corpo nei 12 segmenti superiori del midollo spinale, si forma un fascio cuneiforme, che occupa una posizione laterale nel funicolo posteriore del midollo spinale. I fasci sottili e cuneiformi sono fasci di sensibilità propriocettiva (senso articolare-muscolare), che trasportano informazioni sulla posizione del corpo e delle sue parti nello spazio alla corteccia cerebrale.

In diverse parti del midollo spinale, i rapporti tra le aree (su sezioni orizzontali) occupate da sostanza grigia e bianca non sono gli stessi. Pertanto, nei segmenti inferiori, in particolare nell'area dell'ispessimento lombare, la sostanza grigia occupa una parte maggiore della sezione. Le variazioni nei rapporti quantitativi tra sostanza grigia e sostanza bianca sono spiegate dal fatto che nelle parti inferiori del midollo spinale, il numero di fibre delle vie discendenti che derivano dall'encefalo è significativamente ridotto e le vie ascendenti stanno appena iniziando a formarsi. Il numero di fibre che formano le vie ascendenti aumenta gradualmente dai segmenti inferiori a quelli superiori. Nelle sezioni trasversali dei segmenti toracico medio e cervicale superiore del midollo spinale, l'area di sostanza bianca è maggiore. Nell'area degli ispessimenti cervicali e lombari, l'area occupata da sostanza grigia è maggiore rispetto ad altre parti del midollo spinale.

Il midollo spinale di un neonato è lungo 14 cm (13,6-14,8 cm). Il margine inferiore dell'encefalo si trova a livello del margine inferiore della seconda vertebra lombare. All'età di due anni, la lunghezza del midollo spinale raggiunge i 20 cm e all'età di 10 anni raddoppia rispetto al periodo neonatale. I segmenti toracici del midollo spinale crescono più rapidamente. Il midollo spinale di un neonato pesa circa 5,5 g, nei bambini di 1 anno - 10 g. All'età di 3 anni, il midollo spinale pesa più di 13 g e a 7 anni è di circa 19 g.

In sezione trasversale, il midollo spinale appare identico a quello di un adulto. Nel neonato, gli ispessimenti cervicali e lombari sono ben evidenti e il canale centrale è più ampio rispetto a quello di un adulto. Il lume del canale centrale diminuisce principalmente durante i primi due anni di vita, così come in età avanzata, quando aumenta la massa di sostanza grigia e bianca. Il volume della sostanza bianca aumenta più rapidamente, soprattutto grazie ai fasci propri dell'apparato segmentale, che si formano prima delle vie conduttive che collegano il midollo spinale all'encefalo.

Vasi sanguigni del midollo spinale. Il midollo spinale riceve rami dall'arteria vertebrale (dall'arteria succlavia), dall'arteria cervicale profonda (dal tronco costocervicale) e dalle arterie intercostali posteriori lombari e sacrali laterali. Tre lunghi vasi arteriosi longitudinali sono adiacenti ad esso: l'arteria spinale anteriore e due posteriori.

L'arteria spinale anteriore (spaiata) è adiacente alla scissura longitudinale anteriore del midollo spinale. È formata da due arterie omonime (rami delle arterie vertebrali destra e sinistra) nelle sezioni superiori del midollo spinale. L'arteria spinale posteriore è pari. Ciascuna delle arterie è adiacente alla superficie posteriore del midollo spinale, vicino all'ingresso delle radici posteriori dei nervi spinali nell'encefalo. Queste tre arterie continuano fino all'estremità inferiore del midollo spinale. L'arteria spinale anteriore e le due posteriori sono collegate tra loro sulla superficie del midollo spinale da numerose anastomosi e con rami delle arterie intercostali, lombari e sacrali laterali, penetrando nel canale spinale attraverso le aperture intervertebrali e inviando sottili rami nella sostanza dell'encefalo.

Le vene del midollo spinale drenano nello spazio venoso vertebrale interno.

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