Omgekeerde dissectie en DiceCT onthullen anders verborgen gegevens in de evolutie van het Primate gezicht

Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van belangrijke vragen in de evolutionaire biologie, zoals de evolutie van sociale communicatie. De belangrijkste voordelen van deze techniek zijn dat het direct bewijs levert voor vorm en aanwezigheid van mimetisch spierstelsel. Het elimineert giswerk in het dissectieproces, en het behoudt spierlagen.

In combinatie met DiceCT is omgekeerde dissectie de nieuwe gouden standaard voor mimetisch spieronderzoek. Volg om te beginnen het bijbehorende tekstprotocol voor monsterfixatie en voorbereiding. Breng het monster vervolgens over naar de rookkap.

Spoel het monster vervolgens enkele uren in stromend water. Zodra het monster is gespoeld, dep het droog met papieren handdoeken, en breng het naar een werkplek. Met de hersenen en bovenlyse calvaria verwijderd, maak een incisie in de buurt van de glabella regio van de schedel, en een ander langs de staart aspect van de schedel, waar de schedel bot intact is.

Palpate voor de externe occipitale uitsteeksel aan de staartrand van de schedel. Dit markeert het gebied waar de schedel voldoet aan de wervelkolom. Gebruik dan een scalpel en maak een middellijn incisie, te beginnen bij de externe occipitale uitstulping.

Snijd het monster rostrally over de pariëtale en frontale regio van de schedel. Ga verder en ga over het orbitale gebied tussen de ogen, langs de neusstreek, helemaal door het externe neusgebied tussen de nares. Maak vervolgens een snee op de onderkaak tussen de onderste en centrale snijtanden en beweeg de scalpel caudally naar het sleutelbeen.

Op dit punt, kies een kant van het gezichtsmasker, en laat het uit de schedel, waardoor de andere kant op zijn plaats. Begin in het occipitale gebied, gebruik de scalpel om het gezichtsmasker, inclusief mimetische spieren, weg van het occipitale bot van de schedel te snijden, het masker rostrally en lateraal te trekken. Snijd de occipitalis spier uit de buurt van de schedel, waardoor een kleine hoeveelheid van de spier achter op de schedel, zodat de bevestiging kan nog steeds worden gevisualiseerd, zodra het gezichtsmasker is verwijderd.

Door een deel van de spier achter te laten op de benige en kraakbeenachtige schedel, kunnen bijlagen op een later tijdstip worden bewaard en geregistreerd. Zodra het externe oor is geraakt, lokaliseren van de auriculaire spieren. Snijd door deze spieren, zodat een klein deel van elke spier blijft met de schedel.

Snijd vervolgens door het elastische kraakbeen dat het uitwendige oor aan de schedel bevestigt. Blijf het masker rostrally trekken, en laat elke mimetische spier uit de schedel, waardoor een klein deel van elke spier achter op de schedel. Zodra er een intact gezichtsmasker van de ene kant van de schedel, laat het uit te zitten met het spierstelsel blootgesteld aan de lucht, voor een tot drie uur, afhankelijk van de grootte van het monster.

Dit zal het bindweefsel op het gezichtsmasker uitdroden en het kleurcontrast tussen spier- en bindweefsel vergroten. Met het contrast tussen spier en bindweefsel nu verbeterd, gebruik maken van de nummer drie scalpel, tangen, en micro schaar om voldoende bindweefsel te verwijderen, om het spierstelsel te visualiseren. De oppervlakkige laag van mimetische spieren in deze omgekeerde dissectie, voorzichtig tillen en scheiden van de diepe laag van het spierstelsel van de oppervlakkige laag, en verwijder de bindweefsels rond de oppervlakkige spieren.

Als u klaar bent, keert u het resulterende gezichtsmasker terug in formaline. De procedure kan hier worden onderbroken, voordat u verder gaat met verdere dissectie, of voordat u verdergaat met vlekken. Bij elke tussenstap u voldoende droogtijd van het gezichtsmasker toestaan, zodat het bindweefsel gemakkelijk kan worden onderscheiden van het spierweefsel.

Om het mimetische spierstelsel te visualiseerden met behulp van CT-scanning, bevlekt u de maskers met behulp van een jodiumoplossing door het masker in de kleuroplossing van Lugol te plaatsen, zoals beschreven in het bijbehorende tekstprotocol. Het kleuringsproces duurt over het algemeen ongeveer twee weken, in 1,75%Lugol's oplossing. Deze timing varieert echter, afhankelijk van verschillende factoren.

Intermitterende scan met begeleide kleuring aanpassing wordt aanbevolen. Voor CT-scannen, eerst voor te bereiden gezichtsmasker met behulp van houten tandenstokers om het gezichtsmasker monteren op een lage dichtheid materiaal, zoals bloemenschuim. Dit zal elimineren eventuele rimpels in het masker, en beperken de beweging als het droogt iets tijdens de scan.

Plaats het monster vervolgens in een container met een lage dichtheid en zet het op zijn plaats. Zodra u het monster in de scanner plaatst, sluit u de deur en schakelt u de röntgenfoto's in. Stel vervolgens de CT-scanparameters in voor een röntgentomografiescan met hoge resolutie.

Met behulp van inter-slice afstand en inter pixel afstand van ongeveer 0,05 millimeter voor deze scans, als de kleine fascicles zal worden verduisterd bij lagere resolutie. Als fascicles niet volledig kunnen worden gevisualiseerd, als gevolg van overstaining, plaats gezichtsmasker in een ontvlek oplossing zoals 10% formaline, of 5% natrium thiosulfate om een deel van de vlek te verwijderen. Na het aanpassen van de kleuring, scan het gezichtsmasker opnieuw, en blijven de nodige aanpassingen te maken, totdat alle fascicles in staat zijn om volledig worden gevisualiseerd.

Door omgekeerde dissectie te gebruiken om een gezichtsmasker te creëren, kan een volledigere representatie van mimetische spieren soms worden gezien, dan in traditionele dissectiemethodologie. Deze methode werkt op een reeks lichaamsgroottes, van het kleine, kleine lichaam van de Marmoset, tot groot-bodied primaten zoals de chimpansee. In kleine primaten die gracil gezichtsspieren hebben, kan een deel van het gezicht spierstelsel niet te onderscheiden zijn van het omringende bindweefsel, en kan verloren gaan tijdens dissectie.

Een jodium vlek, zoals Lugol's, kan het contrast te verbeteren en helpen om zowel individuele mimetische spieren op te lossen, evenals individuele spier fascicles, en voor de eerste keer, het verkrijgen van hele spiervolumes van deze gracil spieren. Zoals hier getoond, zijn enkele van de zeer kleine spieren, geassocieerd met het uitwendige oor, duidelijk zichtbaar in de DiceCT scans. Het is niet ongewoon voor deze spieren te missen in sommige omgekeerde dissectie procedures, misschien te wijten aan hun kleine omvang.

Deze driedimensionale volumeweergave maakt basisvolume thresholdering en kleurtoewijzing mogelijk, om het spierstelsel gemakkelijker te visualiseren, dan met kruisverhoor alleen. Hier u zien dat de individuele spier fascicles zijn duidelijk zichtbaar in dwarsdoorsnede, waardoor digitale dissectie haalbaar. Tijdens het proberen van deze procedure, is het belangrijk om in gedachten te houden, dat je langzaam, voorzichtig en met overleg moet bewegen, omdat deze methode destructief van aard is.

Na deze procedure kunnen andere methoden, zoals histologische verwerking, worden gebruikt om aanvullende vragen te beantwoorden, zoals vezeldiameter of myosinevezeltypering. Na de ontwikkeling ervan maakte deze techniek de weg vrij voor onderzoekers op het gebied van evolutionaire biologie, om de evolutie van gezichtsuitdrukking en visuele communicatie bij niet-menselijke zoogdieren en bij mensen te verkennen. Vergeet niet, dat het werken met formaline, en een geladen scalpel kan zeer gevaarlijk zijn.

Voorzorgsmaatregelen, zoals het spoelen van uw exemplaar, en weten waar je scalpel is te allen tijde, moet worden genomen tijdens het uitvoeren van deze procedure.