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Procesamiento del miedo en el cerebro

Se han realizado numerosos experimentos para descubrir cómo el cerebro interpreta los estímulos y cómo los animales desarrollan respuestas de miedo. El miedo es una emoción inna...

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Se han realizado numerosos experimentos para descubrir cómo el cerebro interpreta los estímulos y cómo los animales desarrollan respuestas de miedo. El miedo es una emoción innata en casi todos los individuos, debido a su papel fundamental en la supervivencia. Los investigadores han descubierto que el miedo se establece de forma inconsciente y que la amígdala participa en su condicionamiento .

Al comprender cómo se desarrolla el miedo en los individuos, podría ser posible tratar trastornos mentales humanos como la ansiedad , las fobias y el trastorno de estrés postraumático .

Vías neuronales del miedo

En el condicionamiento del miedo, los principales circuitos involucrados son las áreas sensoriales que procesan los estímulos condicionados e incondicionados, ciertas regiones de la amígdala que experimentan plasticidad (o potenciación a largo plazo) durante el aprendizaje, y las regiones que influyen en la expresión de respuestas condicionadas específicas . Estas vías convergen en la amígdala lateral. La potenciación a largo plazo (LTP) y la plasticidad sináptica que potencian la respuesta de las neuronas de la amígdala lateral al estímulo condicionado ocurren en la amígdala lateral. Como resultado, el estímulo condicionado puede entonces fluir desde la amígdala lateral hasta el núcleo central de la amígdala. Las masas basal e intercalada de la amígdala conectan la amígdala lateral con el núcleo central de la amígdala de forma directa e indirecta. Las vías desde el núcleo central de la amígdala hacia áreas posteriores controlan el comportamiento defensivo (inmovilidad) y las respuestas autonómicas y endocrinas . Estudios recientes implican también a la corteza prelimbica en la expresión del miedo, posiblemente a través de sus conexiones con el núcleo basal y luego con el núcleo central de la amígdala. [ 1 ]

Base conductual

Se ha observado que el miedo puede contribuir a cambios de comportamiento. [ 2 ] Una forma en que se ha estudiado este fenómeno es sobre la base del modelo de estrés repetido realizado por Camp RM et al. (entre otros). En este estudio en particular, se examinó que la contribución del condicionamiento del miedo puede jugar un papel importante en la alteración del comportamiento de un animal (rata Fischer) en un paradigma de estrés repetido. Cambios de comportamiento que comúnmente se denominan comportamientos de tipo depresivo resultaron de este modelo de prueba. Después de establecer un control y un diseño experimental válido, las ratas Fischer fueron expuestas diariamente a diferentes estresores en un entorno complejo. Después de cuatro días de exposición al estresor , tanto el comportamiento exploratorio como la interacción social fueron evaluados el día 5 en el mismo entorno o en un entorno nuevo. Las ratas mostraron una exploración e interacción social mucho menores cuando fueron evaluadas en diferentes contextos en comparación con las ratas de control. [ 3 ] Para establecer una correlación adicional con la bioquímica (como se menciona más adelante), la infusión crónica de propranolol (antagonista del receptor beta-adrenérgico) previno los cambios de comportamiento tras la exposición repetida al factor estresante, deteniendo así la potenciación a largo plazo. También se produjeron algunos cambios fisiológicos, incluyendo la disminución del aumento de peso corporal y la hipertrofia suprarrenal observada en los animales expuestos al estrés. En general, las respuestas de miedo condicionado pueden contribuir a los cambios de comportamiento en un paradigma de estrés repetido. Esto puede extenderse para correlacionarse también con otros animales, pero con diferentes grados de respuesta. [ 3 ]

Base molecular

Los mecanismos moleculares directamente relacionados con la expresión conductual del condicionamiento son más fáciles de estudiar en un entorno clínico que los mecanismos subyacentes a la potenciación a largo plazo (PLP), en la que la plasticidad sináptica se induce mediante estimulación eléctrica o química de los circuitos de la amígdala lateral. La PLP es importante para el procesamiento del miedo porque fortalece las sinapsis en los circuitos neuronales. [ 4 ] Estas sinapsis fortalecidas son fundamentales para el desarrollo de la memoria a largo plazo y del miedo. [ 5 ]

plasticidad sináptica hebbiana

La entrada sináptica puede reforzarse cuando la actividad en la neurona presináptica coincide con la despolarización en la neurona postsináptica . Esto se conoce como plasticidad sináptica hebbiana . Esta hipótesis resulta especialmente atractiva como explicación de cómo podría producirse el aprendizaje asociativo simple , como el que tiene lugar en el condicionamiento del miedo. En este modelo de condicionamiento del miedo, la fuerte despolarización de la amígdala lateral provocada por el estímulo conduce al fortalecimiento de las entradas de estímulo condicionado (coactivas) relativas temporal y espacialmente sobre las mismas neuronas. Se ha demostrado que los datos experimentales respaldan la idea de que la plasticidad y la formación de la memoria del miedo en la amígdala lateral se desencadenan por la activación de las neuronas de la región inducida por el estímulo incondicionado. [ 1 ] Por lo tanto, la despolarización provocada por el estímulo incondicionado es necesaria para la mejora de las respuestas neuronales provocadas por el estímulo condicionado en esta región después del emparejamiento condicionado-incondicionado y el emparejamiento de un estímulo condicionado con la despolarización directa de las neuronas piramidales de la amígdala lateral como estímulo incondicionado apoya el condicionamiento del miedo. También es claro que la plasticidad sináptica en las vías de entrada del estímulo condicionado a la amígdala lateral ocurre con el condicionamiento del miedo. [ 1 ]

Receptores de glutamato ionotrópicos de tipo NMDA

Se cree que la plasticidad hebiana involucra receptores de N-metil-D-aspartato (NMDAR) y se localizan en neuronas postsinápticas de la amígdala lateral. Se sabe que los NMDAR son detectores de coincidencia de la actividad presináptica y la despolarización postsináptica. Las entradas auditivas son NMDAR en la amígdala lateral y utilizan glutamato como neurotransmisor. [ 6 ] Además, se comprobó que cuando las neuronas de la región que recibían entradas auditivas también recibían estímulos incondicionados, y los antagonistas de amplio espectro de los NMDAR en la amígdala lateral provocaban la alteración de la adquisición del aprendizaje del miedo. Por lo tanto, estos receptores son cruciales para la vía metabólica de procesamiento y desencadenamiento de la percepción del miedo. [ 7 ]

Mecanismos neuromoduladores dependientes de monoaminas

Se cree que los neurotransmisores monoaminérgicos, como la norepinefrina y la dopamina, que se liberan en situaciones emocionales, regulan la transmisión glutamatérgica y la plasticidad hebbiana. La modulación de todos los diferentes tipos de plasticidad se denomina plasticidad heterosináptica. También es frecuente la plasticidad homosináptica, que consiste únicamente en la plasticidad hebbiana. En diversos sistemas modelo, se ha demostrado que las monoaminas modulan la plasticidad subyacente a la formación de la memoria, como una mayor percepción del miedo. [ 8 ] Los neuromoduladores también contribuyen al condicionamiento del miedo. [ 9 ] Los mecanismos hebbianos contribuyen a la plasticidad en la amígdala lateral y al aprendizaje del miedo. Otros moduladores, además de los mecanismos hebbianos, incluyen la serotonina , la acetilcolina , los endocannabinoides y varios péptidos (como el péptido liberador de gastrina , NPY , los opiáceos y la oxitocina ), pero el papel de estos compuestos no se comprende completamente.

Norepinefrina

La norepinefrina juega un papel fundamental en la formación de la memoria del miedo. Estudios recientes han demostrado que el bloqueo de los receptores β-adrenérgicos de norepinefrina (β-AR) en el núcleo lateral de la amígdala interfiere con la adquisición del aprendizaje del miedo cuando se administran estímulos de preentrenamiento, pero no tiene efecto cuando se aplica después del entrenamiento o antes de la recuperación de la memoria . A diferencia de los efectos del bloqueo de los receptores β-AR en otras formas de aprendizaje, este efecto es específico solo para la adquisición, en contraposición al procesamiento o expresión de la memoria del miedo posterior al entrenamiento. [ 10 ] La activación de los β-AR en la amígdala lateral regula sinérgicamente los procesos hebbianos para desencadenar la plasticidad asociativa de la neurona y el aprendizaje del miedo en el núcleo lateral de la amígdala. Una teoría sugiere que el mecanismo de participación de los β-AR en la adquisición del aprendizaje del miedo es que actúan sobre las interneuronas GABAérgicas para suprimir la inhibición de retroalimentación y mejorar la plasticidad hebbiana. Los receptores β-adrenérgicos (β-AR) se encuentran en las interneuronas GABAérgicas y en las células piramidales de la amígdala lateral . El proceso de activación de los β-AR comienza con su acoplamiento a cascadas de señalización de la proteína G , que a su vez activan la proteína quinasa A (PKA). Esta activación puede provocar la fosforilación de los receptores NMDAR, así como del sitio Ser845 en GluA1, lo que podría facilitar la inserción de los receptores AMPA en la sinapsis.

dopamina

La activación de los receptores de dopamina (tanto los subtipos D1 como D2 ) en la amígdala contribuye a la adquisición del condicionamiento del miedo. Los receptores D1 y D2 están acoplados a proteínas G e inhiben la adenilato ciclasa (acoplados a Gi) y la estimulan (acoplados a Gs), respectivamente. Al igual que los β-AR, los receptores de dopamina pueden modular directamente los procesos hebbianos reduciendo la inhibición anterógrada . También pueden actuar de forma paralela con los mecanismos hebbianos para implementar sinapsis en la amígdala lateral y promover la plasticidad y el aprendizaje del miedo a través de sus respectivas vías de señalización. [ 11 ] La evidencia acumulada sugiere que la inervación dopaminérgica del mesencéfalo de la amígdala basolateral facilita la formación de recuerdos de miedo. [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]

Neuromodulación mediada por el receptor metabotrópico de glutamato durante

La plasticidad y el aprendizaje también pueden ser modulados por los receptores metabotrópicos de glutamato (mGluR). Es probable que las proteínas mGluR cumplan una función moduladora y no participen directamente en los procesos hebbianos. Esto se debe a que estos receptores no contribuyen a la despolarización durante las sinapsis. Tampoco son activados por receptores que participan en los procesos hebbianos. Finalmente, no detectan la actividad neuronal pre y postsináptica. Sin embargo, la activación de los mGluR del grupo I en la amígdala lateral y el núcleo basal mejora la adquisición, la reducción y la amplificación del condicionamiento del miedo al proporcionar un influjo de iones de calcio.

Circuitos del miedo

Reconocimiento del miedo

Estudios de investigación han demostrado que el daño a la amígdala bilateral [ 15 ] afecta principalmente al reconocimiento del miedo. En un estudio específico realizado por Andrew J. Calder y Andrew W. Young, se pidió a los sujetos que clasificaran imágenes modificadas de expresiones faciales que iban desde la felicidad hasta la sorpresa, el miedo, la tristeza, el asco y la ira. Mientras que los sujetos de control clasificaron estas imágenes según la expresión más cercana, los sujetos con daño en la amígdala bilateral tuvieron problemas con esta tarea, especialmente con el reconocimiento de expresiones faciales que mostraban miedo. Los sujetos con daño en la amígdala bilateral no tuvieron problemas para diferenciar la felicidad de la tristeza, pero no pudieron diferenciar la expresión de ira del miedo. [ 16 ]

Sin embargo, en un experimento realizado por Ralph Adolphs, se dilucidó el mecanismo del deterioro en el reconocimiento del miedo. Adolphs descubrió que su sujeto principal , quien presentaba un raro daño bilateral en la amígdala, no podía discernir las expresiones de miedo debido a su incapacidad para mirar la región de los ojos del rostro. Cuando se le indicó al sujeto que mirara directamente la región de los ojos de los rostros con expresión, pudo reconocer las expresiones de miedo. [ 17 ] Si bien la amígdala desempeña un papel importante en el reconocimiento del miedo, investigaciones posteriores muestran que existen vías alternativas capaces de sustentar el aprendizaje del miedo en ausencia de una amígdala funcional. [ 18 ] Un estudio de Kazama también muestra que, aunque la amígdala esté dañada, los pacientes aún pueden distinguir la diferencia entre las señales de seguridad y el miedo. [ 19 ]

Estímulos condicionados

Se ha realizado una cantidad considerable de investigación sobre estímulos condicionados , donde se asocia un estímulo neutro, como un destello de luz, con una descarga eléctrica aplicada a una rata. El resultado de este estímulo condicionado es provocar la respuesta incondicionada de miedo. El estímulo, que antes era neutro, se aplica nuevamente para observar si la rata muestra respuestas de miedo. Sin embargo, dado que las respuestas de miedo implican múltiples comportamientos, es importante observar cuáles se manifiestan al aplicar el estímulo condicionado. [ 2 ]

Estímulos visuales y auditivos

Inicialmente, el tálamo visual recibe primero el estímulo visual y lo transmite a la amígdala para detectar un peligro potencial. El tálamo visual también transmite la información a la corteza visual, donde se procesa para determinar si el estímulo representa una amenaza potencial. De ser así, esta información se transmite a la amígdala y comienza la contracción muscular, el aumento de la frecuencia cardíaca y la presión arterial, activando así la vía neuronal simpática . Se ha demostrado que la presentación de un estímulo visual neutro intensifica la percepción de miedo o suspenso inducida por un canal de información diferente, como la audición. [ 20 ] [ 21 ] La investigación de Le Doux muestra que los estímulos sonoros no se transmiten directamente del tálamo auditivo al núcleo central . [ 15 ]

Percepción

La percepción del miedo es provocada por diversos estímulos e implica el proceso descrito anteriormente en términos bioquímicos. Roel Willems et al . [ 22 ] estudiaron los correlatos neuronales de la interacción entre el lenguaje y la información visual . El estudio consistió en observar cómo interactúan la información visual y lingüística en la percepción de la emoción . Se tomó prestado un fenómeno común de la teoría cinematográfica que establece que la presentación de una escena visual neutra intensifica la percepción de miedo o suspenso inducida por un canal de información diferente, como el lenguaje. Este principio se aplicó de manera que la percepción del miedo estuviera presente y amplificada en presencia de estímulos visuales neutros. La idea principal es que los estímulos visuales intensifican el contenido temeroso de los estímulos (es decir, el lenguaje) al implicar y concretar sutilmente lo que se describe en el contexto (es decir, la oración). Los niveles de activación en el polo temporal anterior derecho aumentaron selectivamente y se cree que actúa como una función de unión de la información emocional a través de dominios como la información visual y lingüística. [ 23 ]

La exposición a diferentes tipos de emociones y niveles de excitación también parece influir en el dolor a través de una interacción conocida como interacción valencia-excitación. Durante esta reacción, las emociones negativas experimentadas por un individuo con bajos niveles de excitación tienden a causar un aumento del dolor, mientras que se ha observado que las emociones de valencia negativa con mayores niveles de excitación disminuyen la percepción del dolor. Los bajos niveles de excitación incluirían emociones reactivas como la ansiedad, mientras que los niveles más altos de excitación incluyen emociones como el miedo. [ 24 ]

Referencias

  1. 1 2 3 Ledoux, Joseph (2003). " El cerebro emocional, el miedo y la amígdala" . Neurobiología celular y molecular . 23 (4/5): 727– 38. doi : 10.1023/A: 1025048802629 . PMC 11530156. PMID 14514027. S2CID 3216382 .   
  2. 1 2 Davis, M (1992). "El papel de la amígdala en el miedo y la ansiedad". Annual Review of Neuroscience . 15 : 353–75 . doi : 10.1146/annurev.ne.15.030192.002033 . PMID 1575447 . 
  3. 1 2 Camp, Robert M.; Remus, Jennifer L.; Kalburgi, Sahana N.; Porterfield, Veronica M.; Johnson, John D. (2012). "El condicionamiento del miedo puede contribuir a los cambios de comportamiento observados en un modelo de estrés repetido". Behavioural Brain Research . 233 (2): 536– 44. doi : 10.1016/j.bbr.2012.05.040 . PMID 22664265 . S2CID 8144171 .  
  4. ↑ Deandrade, Mark P.; Zhang, Li; Doroodchi, Atbin; Yokoi, Fumiaki; Cheetham, Chad C.; Chen, Huan-Xin; Roper, Steven N.; Sweatt, J. David; Li, Yuqing (2012). Di Cunto, Ferdinando (ed.). " Potenciación a largo plazo del hipocampo mejorada y memoria del miedo en ratones mutantes Btbd9" . PLOS ONE . 7 (4) e35518. Bibcode : 2012PLoSO...7E5518D . doi : 10.1371/journal.pone.0035518 . PMC 3334925. PMID 22536397 .  
  5. ↑ Rogan, Michael T.; Stäubli, Ursula V.; Ledoux, Joseph E. (1997). "El condicionamiento del miedo induce potenciación asociativa a largo plazo en la amígdala". Nature . 390 ( 6660): 604– 7. Bibcode : 1997Natur.390..604R . doi : 10.1038/37601 . PMID 9403688. S2CID 4310181 .  
  6. ↑ Dobi, Alice; Sartori, Simone B.; Busti, Daniela; Van Der Putten, Herman; Singewald, Nicolas; Shigemoto, Ryuichi; Ferraguti, Francesco (2012). "Sustratos neuronales para los efectos distintos de los receptores metabotrópicos de glutamato presinápticos del grupo III en la extinción del condicionamiento del miedo contextual en ratones" . Neuropharmacology . 66 : 274–89 . doi : 10.1016/j.neuropharm.2012.05.025 . PMC 3557389. PMID 22643400 .  
  7. ↑ Falls, William A.; Miserendino, Mindy JD; Davis, Michael (1992). "Extinción del sobresalto potenciado por el miedo: bloqueo mediante la infusión de un antagonista de NMDA en la amígdala" . The Journal of Neuroscience . 12 (3): 854– 63. doi : 10.1523/JNEUROSCI.12-03-00854.1992 . PMC 6576037. PMID 1347562 .  
  8. ↑ Flavell, CR; Lee, JLC (2012). "Las lesiones unilaterales de la amígdala posteriores al entrenamiento deterioran selectivamente los recuerdos de miedo contextual" . Aprendizaje y Memoria . 19 (6): 256– 63. doi : 10.1101/lm.025403.111 . PMID 22615481 . 
  9. ↑ Sigurdsson, Torfi; Doyère, Valérie; Cain, Christopher K.; Ledoux, Joseph E. (2007). "Potenciación a largo plazo en la amígdala: un mecanismo celular del aprendizaje y la memoria del miedo". Neuropharmacology . 52 ( 1): 215–27 . doi : 10.1016/j.neuropharm.2006.06.022 . PMID 16919687. S2CID 14407392 .  
  10. ↑ Nader, Karim; Schafe, Glenn E.; Le Doux, Joseph E. (2000). "Los recuerdos de miedo requieren síntesis de proteínas en la amígdala para la reconsolidación después de la recuperación". Nature . 406 ( 6797): 722– 6. Bibcode : 2000Natur.406..722N . doi : 10.1038/35021052 . PMID 10963596. S2CID 4420637 .  
  11. ↑ Liddell, Belinda J.; Brown, Kerri J.; Kemp, Andrew H.; Barton, Matthew J.; Das, Pritha; Peduto, Anthony; Gordon, Evian; Williams, Leanne M. (2005). "Un sistema de 'alarma' directo tronco encefálico-amígdala-corteza para señales subliminales de miedo". NeuroImage . 24 ( 1): 235– 43. doi : 10.1016/j.neuroimage.2004.08.016 . PMID 15588615. S2CID 18969739 .  
  12. ↑ Tang, Wei; Kochubey, Olexiy; Kintscher, Michael; Schneggenburger, Ralf (2020-05-13). "Una proyección dopaminérgica del VTA a la amígdala basal contribuye a la señalización de eventos somatosensoriales relevantes durante el aprendizaje del miedo" . Journal of Neuroscience . 40 (20): 3969– 3980. doi : 10.1523/JNEUROSCI.1796-19.2020 . ISSN 0270-6474 . PMC 7219297. PMID 32277045 .   
  13. ↑ Cardozo Pinto, Daniel F.; Taniguchi, Lara; Norville, Zane C.; Pomrenze, Matthew B. (30 de septiembre de 2020). " Una nueva perspectiva sobre el papel de las neuronas dopaminérgicas mesoamígdalas en el condicionamiento aversivo" . The Journal of Neuroscience . 40 (40): 7590– 7592. doi : 10.1523/JNEUROSCI.1483-20.2020 . ISSN 0270-6474 . PMC 7531542. PMID 32998956 .   
  14. ↑ Lutas, Andrew; Kucukdereli, Hakan; Alturkistani, Osama; Carty, Crista; Sugden, Arthur U.; Fernando, Kayla; Diaz, Veronica; Flores-Maldonado, Vanessa; Andermann, Mark L. (noviembre de 2019). "Control específico del estado de señales salientes mediante la entrada dopaminérgica del mesencéfalo a la amígdala basal" . Nature Neuroscience . 22 (11): 1820– 1833. doi : 10.1038/s41593-019-0506-0 . ISSN 1546-1726 . PMC 6858554. PMID 31611706 .   
  15. 1 2 Ledoux, Joseph E.; Cicchetti, Piera; Xagoraris, Andrew; Romanski, Lizabeth M. (1990). "El núcleo amigdalino lateral en el condicionamiento del miedo: interfaz sensorial de la amígdala en el condicionamiento del miedo" . The Journal of Neuroscience . 10 (4): 1062– 9. doi : 10.1523/JNEUROSCI.10-04-01062.1990 . PMC 6570227. PMID 2329367 .  
  16. ↑ Calder, Andrew J. (1996). "Reconocimiento de emociones faciales después de daño bilateral de la amígdala: deterioro diferencialmente severo del miedo". Neuropsicología cognitiva . 13 (5): 699– 745. doi : 10.1080/026432996381890 .
  17. ↑ Adolphs, Ralph; Gosselin, Frederic; Buchanan, Tony W.; Tranel, Daniel; Schyns, Philippe; Damasio, Antonio R. (2005). " Un mecanismo para el deterioro del reconocimiento del miedo después del daño de la amígdala" . Nature . 433 (7021): 68– 72. Bibcode : 2005Natur.433...68A . doi : 10.1038/nature03086 . PMID 15635411. S2CID 2139996 .  
  18. ↑ Morris, JS; Ohman, A; Dolan, RJ (1999). "Una vía subcortical hacia la amígdala derecha que media el miedo 'invisible'" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 96 (4): 1680– 5. Bibcode : 1999PNAS...96.1680M . doi : 10.1073/pnas.96.4.1680 . JSTOR 47262. PMC 15559. PMID 9990084 .   
  19. ↑ Kazama, Andy M.; Heuer, Eric; Davis, Michael; Bachevalier, Jocelyne (2012). "Efectos de las lesiones neonatales de la amígdala en el aprendizaje del miedo, la inhibición condicionada y la extinción en macacos adultos" . Neurociencia del comportamiento . 126 (3): 392– 403. doi : 10.1037/a0028241 . PMC 3740331. PMID 22642884 .  
  20. ↑ Scott, Sophie K. ; Young, Andrew W.; Calder, Andrew J.; Hellawell, Deborah J.; Aggleton, John P.; Johnsons, Michael (1997). "Deterioro del reconocimiento auditivo del miedo y la ira tras lesiones bilaterales de la amígdala". Nature . 385 (6613): 254– 7. Bibcode : 1997Natur.385..254S . doi : 10.1038/385254a0 . PMID 9000073 . S2CID 4332467 .  
  21. ↑ Phillips, ML; Young, AW; Scott, SK ; Calder, AJ; Andrew, C.; Giampietro, V.; Williams, SC; Bullmore, ET; Brammer, M. (1998). "Respuestas neuronales a expresiones faciales y vocales de miedo y disgusto" . Proceedings of the Royal Society B. 265 ( 1408): 1809–1817 . doi : 10.1098/rspb.1998.0506 . ISSN 0962-8452 . PMC 1689379. PMID 9802236 .   
  22. ↑ Laboratorio de Willems
  23. ↑ Willems, RM; Clevis, K.; Hagoort, P. (2010). "Añadir una imagen para el suspense: correlatos neuronales de la interacción entre el lenguaje y la información visual en la percepción del miedo" . Neurociencia Social Cognitiva y Afectiva . 6 (4): 404– 16. doi : 10.1093/scan/nsq050 . PMC 3150851. PMID 20530540 .  
  24. ↑ Rhudy, JL. Williams, AE. "Diferencias de género en el dolor: ¿influyen las emociones?" Gender Medicine, 2005. págs. 208-226.