Inverser la Dissection et données DiceCT Reveal autrement cachés dans l’évolution du visage de primates
Summary
Les expressions faciales sont un mode de communication visuelle produite par les muscles mimétiques. Nous présentons ici les protocoles pour les nouvelles techniques de dissection inverse et DiceCT entièrement visualiser et évaluer les muscles mimétiques. Ces techniques combinées peuvent examiner les aspects morphologiques et physiologiques des muscles mimétiques afin de déterminer les aspects fonctionnels.
Abstract
Expressions faciales ou écrans faciaux, d’intention sociale ou émotionnelle sont produites par plusieurs taxons de mammifères comme un moyen de communiquer visuellement avec des congénères à une courte distance. Ces écrans sont atteints par la contraction des muscles mimétiques, qui sont des muscles squelettiques attachés dans le derme du visage. Inverser la dissection, retirer le masque facial complet du crâne et s’approcher des muscles mimétiques en sens inverse, est un efficace mais une manière destructive de révéler la morphologie des muscles mimétiques, mais il est destructeur. DiceCT est un nouveau mécanisme pour visualiser les muscles squelettiques, y compris les muscles mimétiques et isoler les faisceaux musculaires individuelles pour la mesure quantitative. En outre, DiceCT fournit un mécanisme non destructif pour la visualisation des muscles. Les combinaison des techniques de dissection inverse et DiceCT peuvent servir à évaluer la morphologie évolutive de musculature mimétique ainsi que potentiels de force de contraction et de vélocité de ces muscles. Cette étude montre que DiceCT peut être utilisé avec précision et fiabilité visualiser muscles mimétiques ainsi inverser la dissection et fournir une méthode non destructive pour l’échantillonnage des muscles mimétiques.
Introduction
La musculature mimétique ou musculature de l’expression du visage, est le muscle squelettique et peut être trouvée dans Mammalia1. Alors que le muscle squelettique de mammifère plus attache aux repères osseux discrètes, musculature mimétique est unique dans ses attachements principalement dans la peau du visage, cuir chevelu et l’aspect ventrale du cou1,2,3, 4. Contraction de la musculature mimétique déforme le « masque » dans des expressions ou éjaculation faciale affiche d’intention sociale et affective, modifie la taille et la forme des sphincters de le œil, cavité nasale et cavité buccale utilisé dans l’alimentation, la respiration et dans les cris, et fait partie du mécanisme de communication visuelle globale d’accostage trouvé parmi les la plupart mammifères2,3,4,5. Dans l’ensemble de Mammalia, les écrans faciaux générées par les muscles mimétiques aident dans la régulation et le maintien des frontières territoriales, liens sociaux et le groupe social en début de leurs congénères sur les intentions émotionnelles et comportementales de l’expéditeur2, 5.
Chez les mammifères, les primates sont caractérisés en partie en employant un niveau élevé de comportement social tout au long du cycle de vie avec toutes les espèces vivant dans un groupe social2,5. Tandis que certains taxons, tels que les galagos nocturnes et Loris, puissent vivre en groupes constitués uniquement d’une mère et de progéniture, d’autres taxons, comme les macaques diurnes et les babouins, peut-être vivre en groupes de plus de 100 personnes,6. Peu importe la taille du groupe social, primates utilisent souvent des comportements sociaux stéréotypés associés à grade et territorialité et ces comportements comprennent généralement un composant d’affichage du visage. Affiche du visage font partie du processus du maintien des liens entre les membres des groupes sociaux, les hiérarchies de dominance, la reproduction et la communication qui fait partie de la vie quotidienne, en particulier dans les espèces diurnes2,5,7 . Alors qu’il était clair depuis longtemps que la musculature faciale est utilisée pour créer ces écrans faciaux, il est récemment apparu que physiologie et forme la musculature faciale sont associés aux exigences fonctionnelles des variables sociales2, 8. Des études antérieures sur les gammes diverses phylogénétiquement et comportemental des primates ont montré qu’espèce diurne vivant dans les grandes, groupes sociaux complexes ont tendance à avoir un grand nombre d’écrans faciaux discrets qui mettent l’accent sur le mouvement des lèvres, sourcils et paupières avec un grand nombre de muscles faciaux regroupés autour des lèvres et de la région orbitale9. En revanche, il y a eu peu d’études sur des espèces nocturnes, vivant en petits groupes, mais ces espèces ont un grand nombre de muscles faciaux discrètes avec pièces jointes autour de l’oreille externe et les lèvres, qui peuvent être associés aux mouvements de l’oreille et les lèvres (qui ont été documentés chez certaines espèces nocturnes agonistiques rencontres avec des congénères et la localisation des sons)2,9,10,11. En outre, les humains ont un pourcentage relativement plus élevé de fibres lentes de la myosine dans la musculature mimétique que le macaque rhésus ou les chimpanzés, qui pourraient être liés à la « ralentir » la contraction de la musculature mimétique humaine autour des lèvres utilisé au cours de la production de phonèmes ou de capacités générales-résistance à la fatigue des muscles8.
Les humains sont, sans doute, le plus social de tous les primates et ont développé le langage comme une des composantes de la communication sociale. Encore, cependant, les humains utilisent l’expression faciale comme moyen de communication visuelle et j’ont le plus grand répertoire affichage du visage connu chez les primates. Pour tenter de comprendre plus complètement les variables entourant l’évolution des primates humains et générale des comportements sociaux, une meilleure compréhension de la morphologie et la physiologie de primate musculature mimétique sont hautement souhaitables. Parce que la musculature mimétique est attachée à la peau elle-même et peut, chez certaines espèces, être exceptionnellement fine et difficile à visualiser, nous avons développé une méthode unique de visualiser cette musculature pour les processus d’enregistrement brut de présence/absence et pièces jointes ainsi que l’échantillonnage pour la transformation microanatomical.
« Dissection inverse » est une méthode pour préserver la musculature mimétique en enlevant le masque du visage entier de la tête et en augmentant la visibilité des petits muscles. Dissection inverse étant un processus destructeur, des spécimens rares et précieux ne sont pas forcément disponibles pour cette méthode. DiceCT est une méthode efficace qui permet de visualiser plusieurs des muscles mimétiques de même espèce12,13,14. Cette méthode peut être utilisée de concert avec dissection inverse ou dans les cas où des spécimens rares, précieux ne peuvent pas être disséqués et peuvent fournir beaucoup d’informations sans avoir à retirer le masque facial en « dissection inverse »12,13, 14. Le présent protocole décrit un ensemble de méthodes permettant de combiner une dissection inverse et DiceCT afin d’examiner la musculature mimétique de primate.
Protocol
Representative Results
Discussion
Après les étapes de la dissection « inverse » protocole produit généralement un masque facial qui peut être lentement et méthodiquement disséqué pour révéler la musculature mimétique, quelle que soit la taille de la tête. Il est particulièrement important de circuler lentement et continuellement évaluer si les muscles ont été complètement couper à travers par inadvertance, surtout dans la plus petite des espèces valides.
Afin de déterminer où se trouve la musculature, …
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Les auteurs tiennent à remercier Yerkes National Primate Research Center qui a accès au chimpanzé et spécimens de macaque rhésus et Chris Vinyard (Northeast Ohio Medical University) pour accès aux échantillons d’ouistiti commun. Nous remercions Marissa Boettcher, Kaitlyn Leonard et Antonia Meza à l’University of North Carolina, d’assistance dans le processus de balayage. Ce travail a été effectué en partie à la Duke University partagé matériaux Instrumentation Facility (fims), membre de la North Carolina Research Triangle nanotechnologie réseau (RTNN), qui est soutenu par la National Science Foundation (Grant ECCS-1542015) dans le cadre de l’Infrastructure nationale de coordonnée nanotechnologie (NNCI). Il s’agit de Duke Lemur Center numéro 1405 de la publication.
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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