Omvendt dissektion og DiceCT afslører ellers skjulte Data i udviklingen af primat ansigt

Summary

Ansigtsudtryk er en form for visuel kommunikation produceret af mimetiske muskler. Vi præsenterer her, protokoller for de nye teknikker til reverse dissektion og DiceCT at visualisere og vurdere mimetiske muskler. Disse kombinerede teknikker kan undersøge både morfologiske og fysiologiske aspekter af mimetiske muskulatur at bestemme funktionelle aspekter.

Abstract

Ansigtsudtryk, eller ansigts skærme, sociale eller følelsesmæssige hensigter er produceret af mange pattedyr taxa som et middel til visuelt kommunikere med artsfæller på et nært hold. Disse skærme er opnået ved sammentrækning af de mimetiske muskler, som er skeletmuskulatur knyttet til dermis af ansigtet. Omvendt dissektion, at fjerne den fulde ansigtsmaske fra kraniet og nærmer sig mimetiske muskler i bakgear, er en effektiv men destruktiv måde afsløre morfologi af mimetiske muskler, men det er ødelæggende. DiceCT er en roman mekanisme til at visualisere skeletmuskulatur, herunder mimetiske muskler og isolere enkelte muskel fascicles for kvantitativ måling. Desuden indeholder DiceCT en ikke-destruktiv mekanisme til at visualisere muskler. De kombinerede teknikker til reverse dissektion og DiceCT kan bruges til at vurdere den evolutionære morfologi af mimetiske muskulatur samt potentielle sammentrækning styrke og hastighed i disse muskler. Denne undersøgelse yderligere viser at DiceCT kan bruges til at nøjagtigt og pålideligt visualisere mimetiske muskler samt vende dissektion og give en ikke-destruktiv metode for prøveudtagning mimetiske muskler.

Introduction

Mimetiske muskulatur eller ansigtsudtryk muskulatur, skeletmuskulatur og findes overalt i Mammalia¹. Mens de fleste pattedyr skeletmuskulatur tillægger diskrete knoklet vartegn, er mimetiske muskulatur unikke i bilag primært ind i huden i ansigtet, hovedbunden og det ventrale aspekt af hals^{1,2,3, 4}. Mimetiske muskulatur sammentrækning deformerer “ansigtsmaske” i udtryk eller ansigtsbehandling viser af sociale og følelsesmæssige forsæt, ændrer størrelsen og formen af sphincters af øjet, næsehulen og mundhule anvendes i fodring, respiration, og lyde, og er en del af den samlede tæt nærhed visuel kommunikationsmekanisme fundet blandt de fleste pattedyr^2,3,4,5. På tværs af Mammalia hjælpe viser den facial genereret af mimetiske muskler med regulering og opretholde territoriale grænser, sociale bånd og den sociale gruppe af cuing artsfæller på afsender^{2, følelsesmæssige og adfærdsmæssige intentioner 5}.

Blandt pattedyr, er primater karakteriseret som beskæftiger en højt niveau af social adfærd i hele livscyklus med alle arter, der lever i en social gruppe^2,5. Mens nogle taxa, såsom den natlige galagos og lorises, kan leve i grupper består kun af en mor og afkom, andre taxa, såsom temperaturprofil makakaber og bavianer, kan leve i grupper af over 100 personer⁶. Uanset størrelsen af den sociale gruppe, primater bruger ofte stereotypt social adfærd forbundet med rang og territorialitet og disse adfærd omfatter typisk en facial display komponent. Facial skærme er en del af processen med at opretholde obligationer blandt medlem af sociale grupper, dominans hierarkier, reproduktion og den kommunikation, der er en del af dagligdagen, især i døgnets art^2,5,7 . Mens det har stået klart i nogen tid at ansigtets muskulatur bruges til at oprette disse facial viser, det er først for nylig blevet klart, at ansigtets muskulatur form og fysiologi er forbundet med de funktionelle krav sociale variabler^{2, 8}. Tidligere undersøgelser om Fylogenetisk og behaviorally forskellige sortimenter af primater har vist at temperaturprofil arter lever store, komplekse sociale grupper tendens til at have et højt antal diskrete facial skærme der fokuserer på flytning af læber, bryn og øjenlåg med et stort antal af ansigtsmuskler grupperet omkring læberne og orbital region⁹. I modsætning, der har været få undersøgelser på natlig arter lever i små grupper, men disse arter har et højt antal diskrete ansigtsmuskler med vedhæftede filer i nærheden af ydre øre og læber, som kan være forbundet med bevægelser af øret og læber (som har været dokumenteret i nogle natlige arter i agonistisk møder med artsfæller og lokalisere lyde)^2,9,10,11. Desuden, har mennesker en relativt højere procentdel af slow-twitch myosin fibre i mimetiske muskulatur end enten rhesus makakaber eller chimpanser, som kan være relateret til den “bremse” i sammentrækning af menneskelige mimetiske muskulatur omkring læberne bruges under produktionen af tale lyde eller til generel træthed-modstand kapacitet af muskler⁸.

Mennesker er velsagtens den mest sociale af alle primater, og har udviklet sprog som en del af social kommunikation. Stadig, dog mennesker bruge ansigtsudtryk som et middel til visuel kommunikation og har den største kendte ansigts display repertoire blandt primater. I et forsøg på at mere helt forstår de variabler, der omgiver udviklingen af menneskelige og generelle primat sociale adfærd, er en øget forståelse af morfologi og fysiologi af primat mimetiske muskulatur ønskeligt. Fordi mimetiske muskulatur er knyttet til huden selv og kan, i nogle arter være usædvanlig tynde og svært at visualisere, har vi udviklet en unik metode til at visualisere denne muskulatur, for begge processerne af optagelse brutto tilstedeværelse/fravær og vedhæftede filer samt stikprøver for microanatomical behandling.

“Reverse dissektion” er en metode til at bevare den mimetiske muskulatur ved at fjerne den hel ansigtsmaske fra hovedet og øge synligheden af selv små muskler. Fordi omvendt dissektion er en destruktiv proces, sjældne og værdifulde prøver muligvis ikke tilgængelig for denne metode. DiceCT er en effektiv metode, der kan visualisere mange af de mimetiske muskler i selv små arter^12,13,14. Denne metode kan bruges i koncert med omvendt dissektion eller i tilfælde hvor sjældne, værdifulde enheder ikke kan blive dissekeret og kan give mange oplysninger uden at skulle fjerne den ansigtsmaske i “reverse dissektion”^{12,13, 14}. Denne protokol beskriver et sæt af metoder til at kombinere omvendt dissektion med DiceCT for at undersøge primat mimetiske muskulatur.

Protocol

Fordi disse procedurer bruge dyr, der døde af naturlige årsager i zoologiske haver eller blev ofret i forskningslaboratorier, hvor de var en del af uafhængige undersøgelser, kræver disse protokoller ikke IACUC godkendelser. 1. vende dissektion Bemærk: Protokol for omvendt dissektion er effektiv til meget små pattedyr, såsom laboratoriemus hele vejen til store landpattedyr, såsom det indenlandske hest. De mimetiske muskler er ofte bedst bevare…

Representative Results

Dette afsnit præsenterer eksempler på resultater på ansigtets muskulatur form, der kan opnås ved hjælp af “reverse dissektion” i koncert med DiceCT scanning. Ved hjælp af “reverse dissektion” for at oprette en ansigtsmaske, en fyldigere repræsentation af mimetiske (facial) muskel kan undertiden ses end i traditionelle dissektion metode. Denne metode virker på en række organ størrelser fra små, små og rørige primater, for eksempel den fælles silkeabe Callithrix jacchus</e…

Discussion

Efter fremgangsmåden for “reverse dissektion” producerer protokol typisk en ansigtsmaske, der kan være langsomt og metodisk dissekeret for at afsløre mimetiske muskulatur, uanset størrelsen af hovedet. Det er især vigtigt at bevæge sig langsomt og løbende vurdere, om musklerne har været helt skære igennem uforvarende, især i mindre trehjulet arter.

For at bestemme, hvor muskulaturen er placeret, er det især kritisk at udviklingslandene masken til tørre i faser til løbende vurdere …

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