Summary

해 부와 영장류의 진화에 DiceCT 공개 그렇지 않으면 숨겨진 데이터

Published: January 07, 2019
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Summary

얼굴 표정은 비주얼 커뮤니케이션 모방 근육에 의해 생산의 모드. 여기, 선물이 역 해 부와 완벽 하 게 시각화 하 고 평가 하는 모방 근육 DiceCT의 소설 기법에 대 한 프로토콜. 이 결합 된 기술을 기능적 측면을 결정 하기 위해 모방 근육의 형태학 상과 생리 적인 측면을 검사할 수 있습니다.

Abstract

얼굴 표정, 또는 사회적 또는 정서적 의도의 얼굴 디스플레이 시각적으로 근거리에 conspecifics와 통신의 수단으로 많은 포유류 taxa에 의해 생산 됩니다. 이러한 디스플레이 얼굴의 피부에 부착 하는 골격 근육 모방 근육의 수축에 의해 달성 된다. 해 부를 리버스, 두개골에서 전체 얼굴 마스크를 제거 하 고 모방 근육 접근 반대로, 효과적 이지만 근육을 모방 하지만 그것의 형태학을 계시의 파괴적인 방법 파괴. DiceCT은 골격 근육을 시각화, 모방 근육을 포함 한 양적 측정에 대 한 개별 근육 성숙기를 분리 하며 새로운 메커니즘입니다. 또한, DiceCT는 근육을 시각화에 대 한 비-파괴 메커니즘을 제공 합니다. 역 해 부 및 DiceCT의 결합된 기술 모방 근육 뿐 아니라 잠재적인 수축 힘이이 근육에 속도의 진화 형태를 평가 하기 위해 사용할 수 있습니다. 이 연구 추가 DiceCT 정확 하 고 안정적으로 시각화 모방 근육으로 절 개를 반대로 사용할 수 있습니다 및 샘플링 모방 근육에 대 한 비파괴 방법 제공을 보여줍니다.

Introduction

모방 근육, 또는 얼굴 표정 근육, 골격 근육 이며 포유류1에 걸쳐 발견 된다. 대부분 포유류 골격 근육 부착 개별 뼈 랜드마크, 모방 근육은 얼굴, 두 피, 그리고 목1,2,3의 복 부 양상의 피부에 주로 그것의 부착에서 독특한 4. 모방 근육 수축 식으로 “얼굴 마스크”를 변형 또는 얼굴의 사회적, 정서적, 눈, 비 강, 구강 및 발성 법, 수 유, 호흡에 사용의 형태와 크기를 변경 그리고 대부분 포유류2,3,,45중에서 발견 하는 전반적인 가까이 근접 비주얼 커뮤니케이션 메커니즘의 일부입니다. 포유류, 걸쳐 모방 근육에 의해 생성 된 얼굴 표시 지원 통제 하 고 보낸 사람2, 감정 및 행동 의도에 conspecifics cuing 영토 경계, 사회적 유대 관계, 그리고 사회 집단을 유지 하 5.

중 포유류, 영장류 사회 그룹2,5에 살고 있는 모든 종족과 라이프 사이클에 걸쳐 사회적 행동의 높은 수준의 고용으로 일부 특징 이다. 일부 taxa 동안 야행성 galagos 및 기관은, 어머니와 자식, 일주 원숭이, 원숭이, 등 다른 taxa의만 구성 된 그룹에 살고 있습니다와 같은 100 개 이상의 개인6의 그룹에 살고 있습니다. 사회 집단의 크기에 상관 없이 영장류는 종종 진부한 사회적 행동 순위와 관련 된를 사용 하 고 세력권이 고 이러한 행동 일반적으로 얼굴 디스플레이 구성 요소를 포함 합니다. 얼굴 디스플레이 사회 집단, 지배 계층, 재생산, 그리고 일주 종2,5,7에 (서) 특히 일상 생활의 일부인 통신의 회원 간의 유대를 유지 하는 과정의 일부 . 그것은 분명 얼마 동안 하는 동안 그의 얼굴 근육이 얼굴 디스플레이 만드는 데 사용 됩니다, 그리고 그것은 최근에 얼굴 근육 형태와 생리학의 사회적 변수2, 기능적 요구와 관련 된 명백한 되 8. 영장류의 phylogenetically 행동 다양 한 범위에 대 한 이전 연구는 일주 종 큰 생활, 복잡 한 사회 단체 입술, 눈 썹, 눈 꺼 풀의 움직임에 초점을 개별 얼굴 디스플레이의 높은 수를가지고 경향이 나타났습니다. 얼굴 근육의 높은 숫자와 함께 입술과 궤도 지역9주위 클러스터. 대조적으로, 작은 그룹에서 생활 하는 야행성 종에 몇 연구 되었습니다 하지만 이러한 종 첨부 파일이 외부 귀 및 입술, 귀와 입술의 움직임에 연관 될 수 있는 개별 얼굴 근육의 높은 수 ( conspecifics agonistic 만남에 야행성 종에 문서화 및 소리 찾기)2,9,,1011. 또한, 인간이 붉은 털 원숭이 나 침팬지를 “감속” 사용 입술 주위 인간의 모방 근육의 수축에 관련이 있을 수 있습니다 보다 모방 근육에 느린 트 위치 myosin 섬유의 상대적으로 높은 비율을가지고 동안 근육8의 일반적인 피로 저항 능력 또는 말 소리의 생산.

인간은, 틀림 없이, 대부분의 모든 영장류의 사회 그리고 사회적인 커뮤니케이션의 한 구성 요소로 언어를 개발 했습니다. 아직도, 그러나, 표정 비주얼 커뮤니케이션의 수단으로 사용 하 여 인간과 영장류 중 가장 알려진된 얼굴 디스플레이 레 퍼 토리를가지고. 완전히 더 인간적이 고 일반적인 영장류 사회 행동의 진화를 둘러싼 변수를 이해 하기 위해, 형태 증가 이해 하 고 영장류 모방 근육의 생리학에서는 매우 바람직한입니다. 때문에 모방 근육 피부 자체에 연결 되어 있을 수 있습니다, 일부 종에서 매우 얇은 시각화 하기 어려운, 녹음 과정 총 존재/부재에 대 한이 근육을 시각화의 독특한 방법을 개발 했습니다 및 첨부 파일 뿐 아니라 microanatomical 처리에 대 한 샘플링입니다.

“역 해 부” 머리에서 전체 페이셜 마스크를 제거 하 고 작은 근육의 가시성을 증가 하 여 모방 근육을 보존 하는 방법 이다. 역 해 부 파괴적인 과정 이기 때문에 희귀 하 고 귀중 한 표본 않을 수 있습니다 항상이 방법을 사용할 수 없습니다. DiceCT 많은 더 작은 종12,,1314모방 근육을 시각화 수 있는 효과적인 방법입니다. 역 해 부와 함께에서 또는 경우에, 귀중 한 표본 해 부 하지 않을 수 있습니다. “역 해 부”12,13, 얼굴 마스크를 제거 하지 않고 많은 정보를 제공할 수 있습니다.이 메서드를 사용할 수 있습니다. 14. 현재 프로토콜 집합을 영장류 모방 근육을 시험 하기 위하여 DiceCT와 역 해 부를 결합 하는 방법에 설명 합니다.

Protocol

이러한 절차는 어디 그들이 없는 연구의 일환 동물원에서 자연적인 원인에서 사망 하거나 연구 실험실에 희생 된 동물을 사용, 때문에 이러한 프로토콜 IACUC 승인 필요 하지 않습니다. 1. 역 해 부 참고: 역 해 부에 대 한 프로토콜은 큰 땅 포유동물, 국내 말 등을 실험실 쥐와 같은 아주 작은 포유류에 대 한 효과적입니다. 모방 근육은 종종 최고?…

Representative Results

이 섹션 DiceCT 검사와 함께 콘서트에 얼굴 근육 양식에 “역 해 부”를 사용 하 여 얻을 수 있는 결과의 예를 제공 합니다. “역 해 부”를 사용 하 여 얼굴 마스크를 만들려면 모방 (얼굴) 근육의 풀러 표현을 가끔 볼 수 있습니다 보다 전통적인 절 개 방법에. 이 방법은 작은, 작은 바디 영장류, 예는 일반적인 마모 셋 Callithrix jacchus (그림 4), (<strong clas…

Discussion

“역 해 부”에 대 한 단계에 따라 프로토콜 일반적으로 수 수 천천히 그리고 차근차근 해 부 모방 근육, 머리의 크기에 관계 없이 공개 하는 얼굴 마스크를 생성 합니다. 그것은 특히 천천히 이동 하 고 지속적으로 근육 완전히 잘라 왔다 통해 실수로, 특히 작은 바디 종에에서 있는지 여부를 평가 해야 합니다.

근육 위치를 결정 하기 위해 지속적으로 근육 조직 대 결합 조직 평?…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

저자 및 액세스 하기 위해 침팬지와 붉은 털 원숭이 표본, 크리스 Vinyard (동북 오하이오 의과대학) 일반적인 마모 셋 표본에 대 한 액세스 Yerkes 국가 대주교 연구소를 인정 하 고 싶습니다. 우리는 마리사 Boettcher, Kaitlyn 레너드, 그리고 안토니 아 Meza 스캔 과정 지원에 대 한 노스 캐롤라이나 대학에 감사합니다. 이 작품에는 듀크 대학 공유 자료 계측 시설 (SMIF), 구성원의는 노스 캐롤라이나 연구 삼각형 나노기술 네트워크 (RTNN), 국립 과학 재단 (그랜트 ECCS-1542015)에 의해 지원 되는 부분에서 수행 되었다 일부로 국가 나노기술 조정 인프라 (NNCI)의. 이것은 공작 여우 원숭이 센터 간행물 번호 1405입니다.

Materials

Nikon XTH 225 ST Nikon no catalog numbers
10% buffered formalin Fisher Scientific SF98-4
Iodine, ACS Grade Lab Chem, Inc. LC155901
Sodium thiosulfate Acros Organics AC450620010
Potassium Iodide Alfa Aesar A1270430

References

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Citer Cet Article
Burrows, A. M., Omstead, K. M., Deutsch, A. R., Gladman, J. T., Hartstone-Rose, A. Reverse Dissection and DiceCT Reveal Otherwise Hidden Data in the Evolution of the Primate Face. J. Vis. Exp. (143), e58394, doi:10.3791/58394 (2019).

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