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文檔簡介

1、精神障礙的事件相關(guān)電位檢查1一、誘發(fā)電位概論(一)誘發(fā)電位(Evoked Potential) :感覺誘發(fā)電位(sensory evoked potentials)對周圍神經(jīng)、外周感覺器官給以適宜刺激,在中樞神經(jīng)系統(tǒng)相應(yīng)部位記錄相關(guān)的“鎖時”生物電位。運動誘發(fā)電位(motor evoked potentials)電或磁場刺激中樞神經(jīng)系統(tǒng)某一特定部位,在對應(yīng)的靶肌肉記錄的“鎖時”動作電位。用途:特異性反應(yīng)可在功能上判斷病變部位、病變程度。非特異性反應(yīng)可顯示心理活動過程的部分階段,了解心理疾患動因。2感覺誘發(fā)電位記錄原理 3運動誘發(fā)電位記錄原理4(二)感覺誘發(fā)電位定義:分別采用脈沖電流、閃光或變化

2、的圖象、連續(xù)聲音作為刺激源誘發(fā)的神經(jīng)動作電位或突觸后電位。感覺誘發(fā)電位特征 有一定潛伏期,潛伏期長短取決于刺激部位與記錄部位的距離、神經(jīng)沖動傳導(dǎo)速度、傳導(dǎo)通路中神經(jīng)元突觸的數(shù)目等。由于感覺特異性投射系統(tǒng)有特定的傳入通路和皮層代表區(qū),不同種類的誘發(fā)電位有特定的局限性和空間分布。不同種類的誘發(fā)電位有一定的反應(yīng)形式,并具有可重復(fù)性。5感覺誘發(fā)電位的起源皮層誘發(fā)電位(cortical evoked potentials )(1)特異性反應(yīng): 原發(fā)性特異反應(yīng):指刺激特定感受器后,從皮層一級感覺接受區(qū)記錄到的誘發(fā)電位。潛伏期和波幅除受刺激的物理參數(shù)的影響外,很少受意識影響。波形多保持一致,沒有習(xí)慣化(多次

3、重復(fù)刺激后反應(yīng)強度減弱) 。 繼發(fā)性特異性反應(yīng):指從一級感覺區(qū)附近的皮層區(qū)記錄到的誘發(fā)電位,出現(xiàn)于原發(fā)性特異性反應(yīng)之后的繼發(fā)波形。這些反應(yīng)經(jīng)多次反復(fù)刺激后,很快產(chǎn)生習(xí)慣化。(2)非特異性反應(yīng) 為廣泛的皮層區(qū)對刺激的反應(yīng),不論其感覺刺激的形式如何,都可獲得同樣的反應(yīng),它們廣泛分布于額及顳區(qū),受意識影響。臨床上用于神經(jīng)心理學(xué)檢測。 6 皮層下誘發(fā)電位 (subcortical evoked potentials) 是皮層下神經(jīng)核團的神經(jīng)元突觸后電位和沿感覺軸突傳導(dǎo)的動作電位兩種成分的混合電位。這些電位從頭皮記錄稱為遠(yuǎn)場誘發(fā)電位(神經(jīng)發(fā)生源距體表3.5cm以上)。7腦誘發(fā)電位常用的導(dǎo)聯(lián)8軀體感覺誘發(fā)

4、電位導(dǎo)聯(lián)對應(yīng)的皮層感覺區(qū)C3右上肢神經(jīng)SEPC4左上肢神經(jīng)SEPCz下肢及會陰神經(jīng)SEPC5右頭面神經(jīng)SEPC6左頭面神經(jīng)SEP9軀體感覺誘發(fā)電位神經(jīng)通路(Somatosensory Evoked Potential,SEP )軀體、頭面SEP傳導(dǎo)通路10上肢體感誘發(fā)電位示意N9:臂叢電位N13:頸髓后角P15:內(nèi)側(cè)丘系/背側(cè)丘腦N20:體感皮層I區(qū)原發(fā)反應(yīng)N9-N13:脊神經(jīng)后根傳導(dǎo)N13-N20:中樞傳導(dǎo)時間P15-N20:丘腦頂葉束傳導(dǎo)時間P25-P45:繼發(fā)反應(yīng)11下肢體感誘發(fā)電位示意CEp:馬尾電位LP:腰脊髓電位P40:I級皮層原發(fā)反應(yīng)LP-P40:中樞傳導(dǎo)時間12視覺誘發(fā)電位導(dǎo)聯(lián)

5、對應(yīng)的視覺皮層13視覺誘發(fā)電位14聽覺誘發(fā)電位記錄導(dǎo)聯(lián)與聽覺傳導(dǎo)通路15腦干聽覺誘發(fā)電位( BAEP )聽性腦干反應(yīng)( ABR )16(四)腦電圖與腦誘發(fā)電位的比較17二、事件相關(guān)電位(ERP)與事件相關(guān)電位有關(guān)的腦高級功能意識1.意識及其特征:意識是指人們對自身和周圍環(huán)境的感知狀態(tài),是對內(nèi)外信息進行處理的工作狀態(tài),是一種自我與周圍環(huán)境之間關(guān)系不斷變化的能力。意識的產(chǎn)生和維持有賴于正常心理活動,而意識清醒又是正常心理活動的前提。意識可通過言語及行為來表達。182.意識的內(nèi)容:包括“覺醒狀態(tài)”及“意識內(nèi)容與行為”。區(qū)分“我”與“非我”:意識首先表現(xiàn)為區(qū)分“我”與“非我”,這種區(qū)分是借助語言實現(xiàn)的

6、,是人類個體發(fā)育階段中形成的,個體的意識有獨立性,其過程有連續(xù)性、重要的是具有內(nèi)省的特點。在感知和認(rèn)識外界的同時也自覺認(rèn)識到自身的存在,不斷認(rèn)識自我和外界之間復(fù)雜變動的關(guān)系,將自身與周圍區(qū)別開來也就是對“我”與“非我”的區(qū)分,這是人與動物的重要區(qū)別。19事件整合單元:大腦接收每個事件時,將一系列事件整合成一個單元,每個被整合的單元就是該時間內(nèi)意識的內(nèi)容,期間大約為3秒。20波培爾耐克立方體和老鼠人頭像在意識中的轉(zhuǎn)換 耐克立方體的一個正方形被看作是正方體的前面時,另一個正方形被看作是正方體的背面,反過來也一樣。禿頂男人頭像既可以看作是一個男人,又可以看作是一只老鼠。在耐克立方體和老鼠人頭像中,無

7、法同時看作兩種圖像,也無法一直堅持一種意識超過數(shù)秒鐘,一般為2.5-3秒左右,超過這個時間另一種意識就會自動取代另一種意識。受注意的對象稱為“意識中心”,忽略的對象稱為“意識邊緣”。 21 波培爾主觀聽覺節(jié)拍試驗 節(jié)拍每0.5秒發(fā)生一次,受試者可主觀上構(gòu)成一種客觀上不存在的節(jié)拍單元,假如延長節(jié)拍間的時間達1.5秒一次,就很難形成主觀的節(jié)拍單元,大多數(shù)人主觀節(jié)拍單元形成的時限約為2.5-3秒,波培爾認(rèn)為這是人腦整合系列事件的時間限度,3秒是將系列事件整合成的時間上限。 間隔短于約4.5ms時,在感受時便不能區(qū)分二者的先后。區(qū)別先后必須有30-40ms的時間間隔,使二者組成一個事件,30-40ms

8、也是正常人腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)生物電振蕩的周期 。 有些節(jié)律轉(zhuǎn)變成為記憶,參加以后的事件整合機制。 22意識流:許多不同的事件整合單元構(gòu)成了意識的內(nèi)容,無數(shù)事件整合單元連接成為意識的內(nèi)容稱為“意識流”作為主觀所“察知”的內(nèi)容。 23(二)注意1.注意的概念:注意是心理活動對一定對象的指向和集中,它不是獨立的心理過程,而是感覺、知覺、表象、記憶、想象、思維等心理過程都會伴有的特征。2. 注意的功能 (1)選擇功能 人們在感知一定事物時,并不是對所有的屬性都看重,而只是選擇其中一個或幾個對自己有價值或感興趣的加以注意,避開或抑制其他無意義、干擾當(dāng)前活動的刺激。 (2)保持功能 我們感知過的事物,只有通過注意

9、才能被記住,否則信息會很快消失。 (3)對活動的調(diào)節(jié)和監(jiān)管功能 注意可控制活動朝著一定方向進行,在學(xué)習(xí)或工作中,注意力集中時錯誤少,錯誤一般都是在注意分散或授意沒有及時轉(zhuǎn)移的情況下發(fā)生的。24在以聽覺節(jié)拍為刺激事件的事件相關(guān)電位(ERP)檢測中,當(dāng)受試者形成一定規(guī)律的主觀節(jié)拍后如出現(xiàn)節(jié)拍脫失或刺激強度、對比性特征改變(刺激偏離)時,可引起受試者對改變部分的注意。253.注意的種類(1)無意注意 是指事先沒有預(yù)定目的,也不需要作意志努力的注意。(2)有意注意 有意注意是指有預(yù)定的目的,需要一定意志努力的注意。(3)有意后注意 是指事先有預(yù)定的目的,但不需要一定意志努力的注意。受注意的對象稱為“注

10、意的中心”,忽略的對象稱為“注意的邊緣”。波培爾耐克立方體和老鼠人頭像中,注意的單一內(nèi)容只能持續(xù)3秒鐘。在事件相關(guān)電位檢測中,未預(yù)先交待受試者主動注意的P300檢測屬“被動模式”檢測,刺激物改變所引起的注意為無意注意;預(yù)先交待受試者主動注意的檢測為“主動模式”P300檢測,必須在有意注意狀態(tài)下完成。26注意對P300的影響非注意狀態(tài):被動模式P300。注意狀態(tài):主動模式P300。274.引起注意的因素: 刺激強度:強度越大越容易引起注意。 刺激物之間的對比:差異越大越容易引起注意。 刺激物的活動變化程度:變化越大越容易引起注意。 刺激的新奇性:新奇的刺激比刻板的刺激更容易引起注意。5.個體因素

11、對注意的影響: 注意受個體需求、期待、興趣、情緒和身體狀況影響。28知覺1.知覺的概念:知覺是人腦對當(dāng)前的客觀事物整體屬性的反映。2.知覺的特性 (1)整體性 (2)理解性 (3)恒常性 (4)選擇性:眾多事件中選擇其中少數(shù)事件為知覺對象,其他事件作為知覺的背景。在被動模式P300檢測中,內(nèi)源性N2波消失;主動注意并選擇靶刺激作為知覺對象,N2波出現(xiàn),N2波與知覺密切相關(guān)。在主動模式P300檢測中,常態(tài)檢測為靶刺激(TS)占20%(少數(shù)),非靶刺激(NTS)占80%(多數(shù)),逐漸增加TS概率,減少NTS概率,N2波也逐漸降低。29選擇性注意事件(TS)概率對N2的影響30認(rèn)知1.認(rèn)知的概念:認(rèn)

12、知是人腦高級功能的一部分,是人腦對客觀事物特征和聯(lián)系的反映。2.認(rèn)知過程: 感知信息接受、提取信息特征并加以組合。 記憶對輸入信息進行編碼、儲存、提取。 控制決定目標(biāo)先后順序、監(jiān)督行為執(zhí)行。 反應(yīng)控制信息輸出。3. 事件相關(guān)電位P300中的P3是一種認(rèn)知事件相關(guān)電位,被認(rèn)為是靶刺激過程中認(rèn)知和記憶功能的“索引”,可用于認(rèn)知功能評估 。關(guān)聯(lián)負(fù)變(CNV)與期待、注意(分心)喚醒、記憶、動機、準(zhǔn)備和決定等心理活動關(guān)系密切,是增加了認(rèn)知負(fù)荷狀態(tài)下的心理活動復(fù)合波。 31大腦對信息的處理與事件相關(guān)電位成因 外界信息通過非隨意的自動加工被提取出有關(guān)信息,通過隨意的控制加工提高加工深度,并以系列整合方式將

13、諸特征加以整合,形成有關(guān)客體的知覺。外來信息到達短時記憶經(jīng)過過濾和模式識別,通過對信息特征與長期記憶痕跡比較進行編碼和評價,如二者匹配則記憶痕跡得以鞏固,如為不匹配的新刺激或要求作出反應(yīng)的刺激則導(dǎo)致記憶痕跡更新并引起定向反應(yīng),信息經(jīng)過比較定向地指向準(zhǔn)備機制:感覺機制指向輸入信息的進一步分析,將其整合到已有的表征中形成新的表征,并對現(xiàn)有場合進行相應(yīng)修正,以調(diào)整應(yīng)付未來的策略;運動機制指向輸出器官作出運動反應(yīng)。32(二)事件相關(guān)電位P3001.方法學(xué):通過微機程序給出一系列出現(xiàn)概率較高(80%)的非靶刺激NTS(1000Hz音頻、60dB)中,隨機給出一系列出現(xiàn)概率較低(20%)的靶刺激TS(20

14、00Hz音頻、80dB)(又稱為oddball刺激或奇球刺激)形成主觀節(jié)拍后,在辨認(rèn)TS、對TS作出按鍵反應(yīng)或默記過程中,頭顱表面可記錄到與TS同步的認(rèn)知電位反應(yīng)P300。332. P300主要成分P300包括N100(N1)、P200(P2)、N200(N2)和P300(P3)。N1為外源性成分,與刺激物理參量和大腦生理機制有關(guān),N2和P3主要為內(nèi)源性成分,與心理活動有關(guān)。 34N100:反映調(diào)控大腦皮層感覺傳入通路“閾值門限”開放程度,并受外源性刺激(刺激強度、刺激頻率、刺激方式、刺激間隔)影響,反映感覺功能。精神分裂癥患者對外界刺激信息感知能力處于“飽和”狀態(tài),因而N100波降低。P20

15、0:反映感覺過程的結(jié)束,并與靶刺激的識別加工密切相關(guān)。N200:N200的主要可能是刺激偏離被主動注意時誘發(fā)的反應(yīng),可能反映對選擇性注意事件(刺激特發(fā)性改變)的辨別加工過程。35P300:P300包括兩個亞成分,P3a和P3b,P3a位于P3b之前,后者即狹義的P300,是認(rèn)知事件相關(guān)電位,被認(rèn)為是認(rèn)知和記憶功能的“索引”,可用于認(rèn)知功能評估。 P3a可能反映額葉和海馬功能,由非靶刺激引起,與定向活動有關(guān),無需主動注意參與(被動模式P300中的P3,實際上可能為P3a)。P3b可能由顳頂葉聯(lián)系徑路產(chǎn)生,似乎與頂葉接受新刺激時記憶的儲存過程有關(guān),當(dāng)注意力用于刺激物的評估及隨后的記憶更新時則產(chǎn)生P

16、3b。 363. P300的臨床應(yīng)用 (1)精神分裂癥(schizophrenia,SP) Nl波幅改變:急性SP的N1降低,慢性SP無顯著改變。有理論認(rèn)為,急性SP患者對外界刺激信息的感知已經(jīng)處于飽和狀態(tài),啟動了某種保護性機制以免感知信息溢出。偏執(zhí)型患者未見這種保護性的波幅下降,是因為患者需要持續(xù)注視周圍。 P3波潛伏期和幅度改變:癡呆的P3波潛伏期延長,P3波幅降低最明顯,SP其次,而抑郁癥則介于SP和正常范圍之間,而且P3潛伏期與其MMSE評分呈負(fù)相關(guān)。因此,P3潛伏期基本上可反映認(rèn)知功能障礙。 37急性精神分裂癥P300表現(xiàn)3839(2)情感性精神障礙 躁狂發(fā)作主要表現(xiàn)為“三高癥狀”,

17、即情感高漲或易激惹、思維奔逸和精神運動性興奮。抑郁發(fā)作主要表現(xiàn)為“三低癥狀”,即情感低落、思維緩慢和語言動作減少和遲緩。雙相情感障礙則具有兩種癥狀交替出現(xiàn)。40(3)癡呆:存在神經(jīng)通路傳導(dǎo)和認(rèn)知障礙,內(nèi)、外源成分均可異常414243(4)酗酒和酒精中毒 酒精中毒P3延遲,即使戒酒后P3并不能恢復(fù)正常提示長期酗酒導(dǎo)致大腦受損可能是不可逆的,多項對酗酒家族史兒童研究中發(fā)現(xiàn),P3波幅較低下,而且波幅越低下的兒童今后酗酒的可能性越大,P3波幅可能成為預(yù)測酗酒的指標(biāo)。 梁勇等研究證明,懷孕母鼠連續(xù)灌酒數(shù)周后,其子代被動模式P3波(類P3)波幅顯著降低(下圖)。44(5)兒童弱智: 有資料顯示,先天弱智兒

18、童P3的PL為436124 ms,并有幅度低下的表現(xiàn),后天弱智兒童P3為38873 ms。45海洛因成癮者的事件相關(guān)電位(黃濤,等;孫敏,等)表中提示知覺、認(rèn)知水平低下46(6)人格氣質(zhì)研究 王旭梅等采用氣質(zhì)性格量表(TCI)個人人格緯度與聽覺P300進行對照研究,并探討參與實驗自愿者對實驗報酬金額的依賴,發(fā)現(xiàn)P3a的潛伏期與自我超越性人格緯度呈正相關(guān),P3b的幅度與報酬依存人格緯度呈正相關(guān),P3b的潛伏期與自我超越性人格緯度呈正相關(guān)。自我超越性分?jǐn)?shù)越高的人,大腦從接受刺激達到覺醒狀態(tài),對信號注意和記憶所需要的時間越長,即對外界刺激分類速度越慢。 47癔?。ㄒ曈X轉(zhuǎn)化障礙催眠治療前后VEP變化)

19、48癔?。ㄒ曈X轉(zhuǎn)化障礙催眠治療前后P300變化)49案例:顱腦損傷3月額葉軟化伴精神癥狀50案例:顱腦損傷額葉軟化P3波消失51額葉在認(rèn)知活動中的地位 根據(jù)功能神經(jīng)解剖發(fā)現(xiàn),哺乳類動物存在5條紋狀體-額葉回路,這5條回路的神經(jīng)纖維相互獨立地平行,分別與額葉前區(qū)的特定區(qū)域和基底核的特定部位相聯(lián)系,形成封閉的回路,其中涉及額葉前區(qū)的兩個環(huán)路被認(rèn)為與認(rèn)知過程有關(guān)。52(二)關(guān)聯(lián)負(fù)變(contingent negative variation,CNV)1. 方法學(xué): 采用預(yù)警命令聯(lián)合序列刺激,以純音聽覺刺激作為預(yù)警刺激(S1),S1以后1-2秒以閃光視覺刺激作為命令刺激(S2),囑受試者接受S1后,對

20、S2引起警覺,當(dāng)接受S2后作出按鍵反應(yīng)關(guān)閉S2。將每次刺激誘發(fā)的CNV進行疊加分析。53接受S1后可記錄到一系列負(fù)相偏轉(zhuǎn)電位(命令信號前負(fù)變化),當(dāng)作出按鍵反應(yīng)關(guān)閉S2后,電位轉(zhuǎn)為正相,隨后回到基線,將電位離開基線處定為A點,負(fù)相偏轉(zhuǎn)最高出為B點,將發(fā)生S2的時間定為S2點,將電位回到基線處定為C點。 S2以后的成分為命令信號后負(fù)變化(PINV)。測量參數(shù):A、C點潛伏期;A-S2、 S2-C、A-C時程,A-S2/S2-C時程比;B點幅度;A-S2、 S2-C、A-C面積;按鍵反應(yīng)時間(RT)。542. 關(guān)聯(lián)負(fù)變神經(jīng)心理學(xué)意義(1)CNV慢電位活動可能來自于大腦皮層的表層,起始于錐體細(xì)胞的頂

21、樹突。負(fù)相偏轉(zhuǎn)電位與期待有關(guān),負(fù)相偏轉(zhuǎn)電位幅度受注意或分心影響,正相偏轉(zhuǎn)與準(zhǔn)備心理有關(guān),故又稱為運動前準(zhǔn)備電位。當(dāng)注意力集中、有競爭感時波幅增高,分心、焦慮、壓抑、被控制感、睡眠剝奪、恐懼、疼痛、疲勞及使用抗精神病藥則降低。(2)CNV依賴于兩個刺激之間的條件聯(lián)系,并與期待、注意(分心)喚醒、記憶、動機、準(zhǔn)備和決定等心理活動關(guān)系十分密切,是增加了認(rèn)知負(fù)荷狀態(tài)下的心理活動復(fù)合波,即使心理活動輕微失調(diào)也可進行檢測。55關(guān)聯(lián)負(fù)變的成分和心理活動過程 56(3)在一定的喚醒狀態(tài)下,注意力與喚醒具有一致性,但在高度的喚醒狀態(tài)下,則顯示注意力的分散。另一方面,喚醒水平與焦慮水平密切關(guān)聯(lián),高度的喚醒狀態(tài)意味

22、著高水平的焦慮。57喚醒水平和心境狀況對CNV的影響期待波起始處A點時程和B點幅度和受大腦注意力影響,命令信號后負(fù)變化回到基線的波幅C點受喚醒水平高低影響。喚醒水平降低的抑郁狀態(tài)導(dǎo)致注意力下降,可使A點延遲、B點降低。喚醒水平增高的焦慮狀態(tài)可引起注意力提高,使B點波幅抬高和C點回到基線的波幅延后。喚醒水平過度增高的高焦慮狀態(tài)不僅引起C點不能回到基線,而且反而引起注意力渙散和分心,使A點延后和B點波幅降低584.CNV與神經(jīng)遞質(zhì)的關(guān)系59關(guān)聯(lián)負(fù)變的臨床應(yīng)用 1.精神分裂癥 CNV波幅急性SP:陽性癥狀者的CNV波幅明顯降低,病人越是表現(xiàn)病態(tài)或陽性癥狀越明顯,則CNV波幅越低,當(dāng)急性SP患者趨向于

23、緩解時,CNV波幅也趨于正?;∕c callum、Abrabam,1973) 。慢性SP:與急性SP相反,慢性SP患者表現(xiàn)出CNV波幅下降與癥狀加劇或緩解狀態(tài)無關(guān)。60命令信號后負(fù)變化(PINV)PINV波形:精神分裂癥CNV波形主要是PINV變化大、重復(fù)性差。PINV時程:精神分裂癥PINV時程延長或不能回到基線。慢性患者PINV和A-C時程均比初發(fā)病患者長,A-S2和PINV面積大于初發(fā)病患者。陳興時認(rèn)為PINV時程大于400ms(99%置信區(qū)間)及波幅B低于9V(95%置信區(qū)間)可作為CNV用于精神分裂癥診斷的參考指標(biāo),其假陽性率為1.9%,假陰性率為34.2%。6162SP治療前后C

24、NV變化(陳興時) 63案例:急性精分患者治療前CNV變化女,17歲,中考前3天被狗咬傷,當(dāng)日注射狂犬疫苗,中考第一天突發(fā)精神異常。家屬訴患者少言寡語、情感淡漠,間或憑空聞聲、煩躁易怒。CNV命令信號前變化低下,PINV不能回到基線。64案例:急性精分患者治療后CNV變化治療3周后CNV命令信號后前負(fù)變化幅度和面積增高,PINV能回到基線,平均時程480ms(延長)。652.情感性精神障礙抑郁癥:波幅降低、面積減?。惻d時) 。 66躁狂癥:波幅增高、面積增大(陳興時) 。 躁狂癥患者B點波幅較正常人增高,躁狂癥B點波幅較抑郁相(單相)高,抑郁相單相或雙相A-S2面積均較躁狂癥減小,認(rèn)為PIN

25、V等指標(biāo)有助于鑒別躁狂與抑郁。 672.癡呆 血管性癡呆( VD )和邊緣性VD的RT延長,VD的PINV延長,提示血管病變所致的腦實質(zhì)損害、認(rèn)知與智能障礙,使CNV復(fù)雜的內(nèi)源成分受損是VD患者CNV異常的主要原因,另外,血管病變后的病殘增加了患者檢測時的心理應(yīng)激,也部分影響了CNV結(jié)果(顧永?。?68頭電針、尼莫地平、針?biāo)幝?lián)合治療VD臨床對照研究(鄭重,等):針?biāo)幹委烻2-C面積增大(改善抑郁)69(四)聽覺誘發(fā)電位P50大腦對感覺刺激信息輸入的調(diào)節(jié)能力是大腦正常功能之一,其本質(zhì)是大腦的抑制功能,該功能被稱為感覺門(sensory gating,SG),是反映大腦對傳入無關(guān)刺激的一種正常自動調(diào)節(jié)能力。P50是反映是反映SG的一種新指標(biāo),為精神科臨床提供直接的腦電生物學(xué)證據(jù)。70 P50誘發(fā)條件S1

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