Summary

Reverter a dissecção e dados DiceCT revelar outra forma escondida na evolução do primata rosto

Published: January 07, 2019
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Summary

Expressões faciais são um modo de comunicação visual, produzido pelos músculos miméticas. Aqui, apresentamos os protocolos para as novas técnicas de dissecação reversa e DiceCT totalmente Visualizar e avaliar os músculos miméticas. Essas técnicas combinadas podem examinar aspectos morfológicos e fisiológicos da musculatura mimética para determinar aspectos funcionais.

Abstract

Expressões faciais, ou exibe facial, de intenção social ou emocional é produzidos por muitos táxons mamíferos como um meio de comunicar visualmente com coespecíficos a uma curta distância. Estas exposições são alcançadas pela contração dos músculos miméticas, que são ligado a derme do rosto de músculo esquelético. Reverter a dissecação, remoção da máscara facial completa do crânio e se aproximando de músculos miméticas ao contrário, é um eficaz mas forma destrutiva de revelar a morfologia dos músculos miméticas, mas isso é destrutiva. DiceCT é um mecanismo de romance para visualizar os músculos esqueléticos, incluindo os músculos miméticas e isolando fascículos musculares individuais para medição quantitativa. Além disso, o DiceCT fornece um mecanismo não-destrutivo para a visualização de músculos. As técnicas combinadas de dissecção reversa e DiceCT podem ser usadas para avaliar a morfologia evolutiva da musculatura mimética como potencial força de contração e velocidade nestes músculos. Este estudo ainda demonstra que DiceCT pode ser usado com precisão e confiabilidade Visualizar miméticas músculos bem como reverter a dissecação e fornecer um método não-destrutivo para amostragem músculos miméticas.

Introduction

Musculatura mimética, ou musculatura de expressão facial, é o músculo esquelético e é encontrada em toda a Mammalia1. Enquanto o músculo esquelético mais mamífero anexa a discretos Marcos ósseos, musculatura mimética é única em seus anexos principalmente na pele da face, couro cabeludo e o aspecto ventral do pescoço1,2,3, 4. Contração da musculatura mimética deforma a “máscara facial” em expressões ou facial exibe de intenção social e emocional, altera o tamanho e a forma dos esfíncteres do olho, cavidade nasal e cavidade oral, usada na alimentação, respiração e em vocalizações, e é parte integrante do mecanismo de comunicação visual em geral de arrumação encontrado entre a maioria dos mamíferos2,3,4,5. Do outro lado Mammalia, o facial exibe gerado pelos músculos miméticas assistir na regulação e manutenção limites territoriais, os laços sociais e o grupo social por cuing coespecíficos as intenções emocionais e comportamentais do remetente2, 5.

Entre os mamíferos, os primatas são caracterizados em parte como empregar um alto nível de comportamento social em todo o ciclo de vida com todas as espécies vivem em um grupo social2,5. Enquanto alguns táxons, tais como os galagos noturnos e Lóris, podem viver em grupos constituídos apenas por uma mãe e prole, outras categorias, como os macacos diurnos e babuínos, pode viver em grupos de mais de 100 indivíduos6. Não importa o tamanho do grupo social, primatas costumam usam comportamentos sociais estereotipados associados com rank e territorialidade e esses comportamentos tipicamente incluem uma componente de exibição facial. Exibe faciais é parte do processo de manutenção de laços entre membros de grupos sociais, hierarquias de dominância, reprodução e comunicação que faz parte da vida diária, especialmente em espécies diurnas2,5,7 . Enquanto está claro há algum tempo que a musculatura facial é usada para criar estas exposições faciais, só recentemente tornou-se evidente que a fisiologia e a forma da musculatura facial são associados com as exigências funcionais de variáveis sociais2, 8. Estudos anteriores sobre filogeneticamente e comportamentalmente diversas gamas de primatas têm demonstrado que espécies diurnas, vivendo em grande, grupos sociais complexos tendem a ter um número elevado de exposições faciais discretas que se concentram no movimento dos lábios, sobrancelhas, pálpebras e com um elevado número de músculos faciais, agrupados ao redor dos lábios e região orbital9. Em contraste, há poucos estudos sobre espécies noturnas, vivendo em pequenos grupos, mas estas espécies têm um número elevado de músculos faciais discretos com acessórios em torno do ouvido externo e lábios, que podem estar associados com os movimentos da orelha e lábios (que tem sido documentada em algumas espécies noturnas, no encontros agonísticos com coespecíficos e localizando sons)2,9,10,11. Além disso, os seres humanos têm uma percentagem relativamente mais elevada de fibras de contração lenta miosina na musculatura mimética que macacos rhesus ou chimpanzés, o que podem estar relacionados com o “abrandamento” na contração da musculatura mimética humana ao redor dos lábios usado durante a produção dos sons da fala ou a capacidade de resistência a fadiga geral do músculos8.

Os seres humanos são, sem dúvida, o mais social de todos os primatas e desenvolveram a linguagem como uma componente de comunicação social. Ainda assim, porém, os seres humanos usam expressão facial como um meio de comunicação visual e tem o maior repertório de visor facial conhecida entre os primatas. Em um esforço para entender mais completamente as variáveis que rodeiam a evolução do comportamento social de primatas humanos e geral, uma maior compreensão da morfologia e fisiologia da musculatura mimética primata é altamente desejáveis. Porque a musculatura mimética é anexada à pele em si e pode, em algumas espécies, ser excepcionalmente fina e difícil de Visualizar, desenvolvemos um método exclusivo de visualizar esta musculatura para ambos os processos de gravação bruta de presença/ausência e anexos, bem como a amostragem para processamento de microanatomical.

“Dissecação reversa” é um método para preservar a musculatura mimética, removendo a máscara facial inteira da cabeça e aumentando a visibilidade do mesmo pequenos músculos. Porque dissecação reversa é um processo destrutivo, espécimes raros e valiosos não podem sempre estar disponíveis para esta metodologia. DiceCT é um método eficaz que pode visualizar muitos dos músculos miméticas em espécie mesmo minúsculo12,13,14. Esse método pode ser usado em concerto com dissecação reversa ou no caso de espécimes raros, valiosos não podem ser dissecados e podem fornecer muitas informações sem ter que remover a máscara facial em “dissecação reverso”12,13, 14. O presente protocolo descreve um conjunto de métodos para a combinação inversa dissecação com DiceCT a fim de examinar a musculatura mimética primata.

Protocol

Porque esses procedimentos usam animais que morreram de causas naturais em zoológicos ou foram sacrificados em laboratórios de pesquisa onde eles eram parte de estudos independentes, estes protocolos não requerem aprovações IACUC. 1. reverter a dissecação Nota: O protocolo para dissecação reversa é eficaz para muito pequenos mamíferos, como ratos de laboratório, até a mamíferos terrestres, como o cavalo doméstico. Os músculos mimética…

Representative Results

Esta seção apresenta exemplos de resultados no formulário de musculatura facial que pode ser alcançado usando “dissecação reversa” em concerto com a varredura de DiceCT. Usando “dissecação reversa” para criar uma máscara facial, uma representação mais completa de mimética muscular (facial) às vezes pode ser vista do que na metodologia tradicional de dissecação. Este método funciona em uma variedade de tamanhos de corpo, desde os minúsculos, pequeno-bodied primatas, por ex…

Discussion

Seguindo os passos para a dissecação”reverso” protocolo normalmente produz uma máscara facial que pode ser lenta e metodicamente dissecada para revelar a musculatura mimética, independentemente do tamanho da cabeça. É especialmente importante mover lentamente e continuamente avaliar se os músculos foram completamente cortados através de inadvertidamente, especialmente em menores de carroçaria espécies.

Para determinar onde se encontra a musculatura, é especialmente crítico para per…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Os autores desejam reconhecer Yerkes National Primate Research Center para acesso ao chimpanzé e espécimes de macaco rhesus e Chris Vinyard (Northeast Ohio Medical University) para acesso aos espécimes de sagui comum. Agradecemos a Marissa Boettcher, Kaitlyn Leonard e Antonia Meza na Universidade da Carolina do Norte para obter assistência com o processo de digitalização. Este trabalho foi realizado em parte na Duke University compartilhado materiais instrumentação instalações (SMIF), um membro da Carolina do Norte pesquisa triângulo nanotecnologia Network (RTNN), que é apoiado pela Fundação Nacional de ciência (Grant ECCS-1542015) como parte do nacional nanotecnologia coordenada infra-estrutura (NNCI). Este é o Duke Lemur Center número da publicação 1405.

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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