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 hals1,2,3, 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 pattedyr2,3,4,5. 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 afsender2, 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 gruppe2,5. 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 art2,5,7 . 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 variabler2, 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 arter12,13,14. 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.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
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 bevaret og visualiseres bedst når tilbage med den overliggende dermis i stedet for at efterlade dem på kraniet. Se figur 1-3.
- Disarticulate hoved fra cervikale del af rygsøjlen før dissektion procedurer. Hvis den døde krop er frosset, gør det muligt at optø helt, før du fortsætter gennem dette trin.
- Uanset tilstand af bevaring, palpere occipital regionen af kraniet og spinosus processen for den anden halshvirvel (C2). Bemærk at den øverste halshvirvel (C1) mangler en spinosus proces, så føles C2 og occipital regionen af kraniet vil give en omtrentlig placering af C1.
- Ved hjælp af en skalpel, foretage horisontale nedskæringer mellem occipital regionen af kraniet og C2 for at begynde at adskille kraniet fra rygsøjlen på C1. Fortsætte med at foretage nedskæringer indtil kraniet er disarticulated fra rygsøjlen.
- Hvis modellen er frisk og ikke optagne, trin 1.1.2-1.2 skal udføres i en relativt kort tidsramme. Desuden, hvis hjernen forbliver intakt inde i kraniehulen, kan nekrose af neurale væv gå hurtigt, så det stærkt anbefales at hjernen fjernes fra den døde krop, hvis modellen er at forblive ikke optagne.
Bemærk: Som et valgfrit trin, modellen kan være nedsænket i 10% buffered formalin i 24 timer for at løse modellen. Dette vil muliggøre en unhurried dataindsamlingsprocedure. - Hvis modellen er allerede fast med ethanol eller 10% buffered formalin, skylles i flere timer med frisk vand.
- Gør indsnit at frigive ansigtsmaske fra kraniet. Hvis hjernen og overliggende calvaria have været fjernet under obduktion, gøre et snit nær glabellar regionen kraniet og et andet langs den caudale aspekt af kraniet hvor kranie knoglerne er intakt.
- Når modellen er blevet skyllet i flere timer, pat tør med papirservietter og overførsel til arbejde station.
- Palpere for den eksterne occipital forhøjning på caudale (eller bageste) kanten af kraniet. Dette markerer det område, hvor kraniet møder rygsøjlen. Brug en #4 skalpel for store enheder eller en #3 skalpel for små enheder, lave en midterlinje indsnit begynder ved den eksterne occipital forhøjning og kommer rostrally (eller fremad) over den parietale og frontal region af kraniet, over regionen orbital og mellem øjnene ned nasal regionen, hele vejen gennem eksterne nasale området mellem nares.
- Gøre et snit på underkæben mellem den nederste, centrale fortænder og flytte caudally (eller tilbageskridt) mod kravebenet.
- Vælg en side af ansigtsmaske til fjerne og efterlade anden siden sted.
- Frigive en side af ansigtsmaske fra kraniet.
- Begynder i occipital regionen, brug en skalpel til at skære ansigtsmaske, herunder mimetiske muskulatur, fra nakkeknude af kraniet, trække masken rostrally (eller fremad) og lateralt (til side). Skære occipitalis muskel fra kraniet, forlader en lille mængde af muskler bag på kraniet, således at dets fastgoerelse kan stadig visualiseres, når de ansigtsmaske er blevet fjernet. Ved at lade en del af muskler bag på benet/bruskspidserne kraniet, kan vedhæftede filer bevares for optagelse på et senere tidspunkt.
- Når det ydre øre er ramt, lokalisere de auricular muskler. Skære igennem disse så en lille del af hver resterne med kraniet. Skære igennem elastisk brusk knytter det ydre øre til kraniet.
- Fortsætte med at trække masken rostrally og frigive hver mimetiske muskel fra kraniet ved at efterlade en lille del af hver muskel bag på kraniet.
- Når der er en intakt ansigtsmaske fra den ene side af kraniet, gør det muligt at sidde ude, udsat for luft, for en time (til små prøver som en lab rotte) op til tre timer (til en stor modellen som en indenlandsk hest), med muskulatur side opad. Dette trin desiccates nogle af bindevæv på ansigtsmaske og øger farvekontrast mellem muskel og bindevæv.
- Fjerne tilstrækkelige bindevæv for at visualisere muskulatur.
- Ved hjælp af en #3 plukke skalpel, pincet og microscissors, derfra bindevæv, der adskiller den mimetiske muskulaturen fra hinanden.
- For at få adgang til de overfladiske lag af mimetiske muskulatur i denne "reverse dissektion" forsigtigt løfte og adskille den dybe lag af muskulaturen fra det overfladiske lag og fjerne bindevæv omkring den overfladiske muskulatur. Den resulterende ansigtsmaske kan returneres til formalin, og proceduren kan være midlertidigt her før du går videre til yderligere dissektion eller farvning (trin 2). Hver mellemliggende trin i yderligere dissektion, tillade ansigtsmaske tørre nok så at bindevæv kan let skelnes fra muskelvæv.
2. farvning processen for DiceCT
Bemærk: Prøver skal faste i 10% buffered formalin, hvis DiceCT skal anvendes til at bevare vævet under den langvarige farvning procedure. Hvis modellen endnu ikke er blevet fastsat, anbringes i en beholder med nok 10% buffered formalin til dykke alle væv og overlade det til 48 timer.
- Gøre 1,75% (m/v) Lugol jodopløsning (jeg2KI) for farvning ansigtsmaske.
Bemærk: Sørg nok jeg2KI løsning til fuldt dykke ansigtsmaske i den valgte objektbeholder. Gør mere eller mindre løsning ved at skalere værdier af både de opløste stoffer og opløsningsmidlet ligeligt i trin 2.1.1 og 2.1.2.- Under et stinkskab, tilføje 3,50 g kaliumiodid (KI) til 200 mL destilleret vand i et stort glas bægerglas. Rør ved hjælp af glas omrøring stang indtil helt opløst.
Forsigtig: kaliumiodid (KI) kan forårsage øjet, huden, og respiratoriske irritation eller beskadigelse. Bære beskyttelsesbriller og håndtere under et stinkskab. - Langsomt tilføje 1,75 g jod krystaller (jeg2), omrøring indtil helt opløst. Dette vil tage flere minutter.
Forsigtig: Jod krystaller (jeg2) kan forårsage øjet, huden, og respiratoriske irritation eller beskadigelse. Bære beskyttelse af øjne og hud og arbejde under et stinkskab mens håndtering dette kemikalie. - Filter løsning til rav glasflaske med 11 micron porestørrelse filtrerpapir for at fjerne enhver uopløst krystaller, der kunne producere inkonsekvent farvning.
Advarsel: Denne løsning er meget giftige for vandlevende organismer. Bortskaf ikke løsning ned afløb. I tilfælde af spill, neutralisere vandig triiodide (jeg3-) i Iodid (I-) med 5% (m/v) sodium thiosulfate (Na2S2O3). Kontrollere institutionelle affaldsbortskaffelse politikker for Iodid og bortskaffe dette affald i overensstemmelse hermed.
- Under et stinkskab, tilføje 3,50 g kaliumiodid (KI) til 200 mL destilleret vand i et stort glas bægerglas. Rør ved hjælp af glas omrøring stang indtil helt opløst.
- Plette ansigtsmaske.
- Placer ansigtsmaske skære side ned i en ravfarvet glas eller afskærmes container (til at holde ud lys) stor nok til at tillade ansigtsmaske til hvile i en naturlig form og være fuldt neddykket.
- Hæld Lugols jodopløsning over ansigtsmaske, indtil det er helt neddykket. En vægt kan være nødvendigt at holde ansigtsmaske fuldt neddykket og forhindre det fra flydende til toppen af løsningen. Forsegle container for at undgå fordampning og holde lys.
- Agitere container løbende på en elektrisk rocker eller regelmæssigt i hånden til at lette selv farvning og forhindre krystaller fra afregning for mindst to uger. Hvis en længere tid er nødvendig for at tilstrækkeligt pletten muskel fascicles, erstatte Lugols løsning med frisk løsning.
- Efter to uger, skal du fjerne ansigtsmaske fra løsningen. Hæld en lille mængde destilleret vand over begge flader af ansigtsmaske til skylning. Pak ansigtsmaske i fugtige papirservietter og anbringes i en forseglet plasticpose i mindst 24 timer til at tillade mindre tørring før man går videre til næste trin.
Bemærk: Protokollen kan stå i pause i op til en uge. Sikre, at ansigtsmaske forbliver lidt fugtig i denne periode.
3. DiceCT scanning
- Forberede ansigtsmaske til CT scanning.
- Montere ansigtsmasker på en lav densitet materiale, såsom blomster skum, at fjerne alle rynker i masken og begrænse bevægelse af masken som masken tørrer lidt under scanningen. Sikre ansigtsmaske til skum med træ tandstikkere.
- Indstille parametrene CT-scanning og scanning.
- Bruge en høj opløsning for disse scanninger, som de lille fascicles vil være skjult på lavere opløsning. Bruge en Inter skive afstand og inter pixel afstand omkring 0,05 mm.
- Scanne den monterede ansigtsmaske på en High-Resolution X-ray beregnet tomografi Scanner.
- Hvis fascicles ikke kan visualiseres fuldt, på grund af alt farvning, placere ansigtsmaske i 10% formalin løsning eller 5% natrium thiosulfate til at fjerne noget af pletten. Hvis fascicles ikke tilstrækkeligt farves, vende tilbage til Lugols jodopløsning. Efter justering af farvning, skanne ansigtsmaske igen. Fortsætte med at foretage nødvendige justeringer og scanne indtil fascicles kan visualiseres fuldt ud.
4. klargør ansigtsmaske for langsigtet bevaring.
- Kemisk neutralisere jod pletten i ansigtsmaske, fjerne misfarvning fra farvning processen.
- Sted farves ansigtsmaske i 5% (m/v) natrium thiosulfate løsning til kemisk neutralisere modellen. Dette kan tage flere timer eller dage. Agitere regelmæssigt under affarvning.
- Tilbage destained ansigtsmaske til 10% formalin løsning til bevarelse. Hvis pletten fortsat siver ud af prøven i løsning, udskifte misfarvede formalin med friske formalin indtil det forbliver klar for langsigtet bevaring.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
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 (figur 4), at stor-rørige primater såsom chimpanse, Pan troglodytes (figur 5), og en mellemstore primat som rhesus makak Macaca mulatta (figur 6). Traditionelle dissektion metoder kan arbejde godt på store-rørige primater, der har robuste mimetiske muskulatur. Traditionelle "front tilgang" dissektion metoder fungerer ikke godt med små og rørige primater, der har gracile ansigtsmuskler. I disse tilfælde nogle af ansigtets muskulatur kan skelnes fra de omkringliggende bindevæv og kan gå tabt under dissektion.
Jod pletten bundet til den mimetiske muskulatur og i det mindste nogle af scanninger er af tilstrækkelig god kvalitet, vi kan løse både individuelle mimetiske muskler (figur 7), samt enkelte muskel fascicles (figur 8), og for første gang, få hele muskel bind af disse gracile muskler. Som vist i figur 7, er nogle af de meget små muskler er forbundet med det ydre øre klart synlig i DiceCT scanninger. Det er ikke ualmindeligt, at disse muskler til at blive savnet i visse reverse dissektion procedurer, måske på grund af deres lille størrelse.
Figur 1 : Caudale (eller posterior) visning af disarticulated hovedet af en fælles silkeabe (Callithrix jacchus) viser i begyndelsen af processen til oprettelse af ansigtsmaske i "reverse dissektion". Ansigtets muskulatur forbundet med det ydre øre er vist på højre side af den tredje ansigtsmaske i nuancer af orange. Fedtvæv eller fedt, er grupperet omkring muskulaturen i nuancer af lyse gule. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 2 : Dorsale udsigt disarticulated hovedet af en fælles silkeabe (C. jacchus) viser den midterste fase for at skabe den ansigtsmaske i omvendt dissektion, her at fjerne masken fra regionen orbital af kraniet. Den umærkede sorte pil angiver det område, hvor musklerne som orbicularis oculi musklen er placeret, før fjernelse af bindevæv. Temporalis musklen er ikke en ansigts muskler men er indiceret til at give en idé om relative placering. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 3 : Se i højre side af den fælles silkeabe (C. jacchus) viser nær slutningen fase for at skabe den ansigtsmaske i omvendt dissektion, her at fjerne masken fra regionen øvre og nedre læbe af kraniet. Kæbemuskel er ikke en ansigts muskler men er indiceret til at give en idé om relative placering. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 4 : Dybe (eller indefra) visning af hele højre side af ansigtsmaske fra den fælles silkeabe (C. jacchus), viser den fuldt dissekeret ansigtsmaske med udvalgte muskler angivet. Forskellige muskler er fremhævet med farve til at angive grænser. Forkortelser: AA - anterior auricularis muskel; DAO - depressor anguli oris muskel; DLI - depressor labii inferioris muskel; LLS - levator labii superioris muskel; OO - orbicularis oculi musklen; OOM - orbicularis oris musklen; PA - posterior auricularis muskel; SAL - superior auriculolabialis muskel; ZM - zygomaticus store muskel; ZM - zygomaticus mindre muskel. Dette billede viste sig i huler, 20082. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 5 : Dybe (eller indefra) visning af hele højre side af ansigtsmaske fra den fælles chimpanse (Pan troglodytes), viser den fuldt dissekeret ansigtsmaske med udvalgte muskler angivet. Risorius musklen er angivet her, en muskel, som tidligere blev anset for at være til stede blandt primater kun hos mennesker. Dette billede dukket op i Burrows et al., 200615. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 6 : Dybe (eller indefra) visning af hele højre side af ansigtsmaske fra rhesus makak (Macaca mulatta), viser den fuldt dissekeret ansigtsmaske med udvalgte muskler angivet. CS - corrugator supercilli muskel; OOM - orbicularis oris musklen; z mindre - zygomaticus mindre muskel; 1 - zygomaticus store muskel; 2 - orbicularis oculi musklen; 3 - caninus muskel; 4 - levator labii superioris muskel; 5 - levator labii superioris alaeque nasi muskel; 6 - depressor septi muskel; 7 - cut kant af buccinators muskler; 8 - depressor labii inferioris muskel. Dette billede dukket op i Burrows et al., 200916. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 7 : Dybe (eller indefra) visning af hele højre side af en DiceCT scanning fra en Eulemur flavifrons demonstrere DiceCT evner til at afhente mimetiske muskelfibre. AA: forreste auricularis muskel; CN5: kranienerver 5; CN7: kranienerver 7; DH: depressor helicis muskel; DLI: depressor labii inferioris muskel; F: frontalis del af occipitofrontalis muskel; H: helicis muskel; IAL: ringere auriculolabialis muskel; LL: levator labialis muskel; M: mentalis musklen; MA: mandibuloauricularis muskel; ML: maxillolabialis muskel; N: nasalis muskel; NL: nasolabialis muskel; O: occipitalis del af occipitofrontalis muskel; E: occipitoauricularis muskel; OO: orbicularis oris musklen; OOc: orbicularis occuli muskel; P: platysma muskel; PA: posterior auricularis muskel; SAL: superior auriculolabialis muskel; T: tragicus muskel; TA: tragoantitragus muskel venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 8 : Dybe (eller indefra) visning af hele venstre side af en DiceCT scanning fra en Eulemur flavifrons demonstrere seriel sektioner på forskellige punkter. Dybeste blue pletten er fra områder, hvor der er en kraftig tilstedeværelse af mimetiske muskelfibre (fx rundt om åbningen af det ydre øre, afsnit a. og b. og den øvre orbital region, afsnit c.). Lyseste blå plet er fra områder, hvor der er mindre mimetiske muskel fiber (f.eks. regionen i overlæben, afsnit d.). Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
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 bindevæv versus muskelvæv. Hvis bindevæv er efterladt på stedet på masken, bliver muskulatur ikke synlige, så det er vigtigt at fjerne så meget bindevæv som muligt.
Mens omvendt dissektion giver en pålidelig og detaljeret metode til vurdering af ansigtets muskulatur blandt primater (eller alle pattedyr), det er en destruktiv metode og kræver en hel del tid og ekspertise2,11. DiceCT giver en ekstra metode til vurdering af ansigtets muskulatur i primater og er blevet brugt til at visualisere andre skeletale muskulatur med succes17,18. Mange af de muskler, der er synlige i omvendt dissektion er også synlige i de resulterende scanninger. Mens dette sæt af protokoller beskriver scanning en ansigtsmaske, kan scanning også bevæge sig fra en fuld, undissected hoved. Farvning protokollen for DiceCT opfanger muskel fascicles, der nemt kan visualiseres uden at dissekere ansigtsmaske ud af hovedet. Derudover opfanger DiceCT nogle muskulatur, der kan blive savnet i visse reverse dissektion procedurer.
Evne til DiceCT at vise enkelte muskel fascicles og give mulighed for beregning af mimetiske muskel volumen vil tillade os at nu vurdere relative styrke produktionen evner mellem muskler inden for de samme personer (fx relative kraft af visse fascial udtryk vs andre) såvel som mellem enkelte arter (fx relative udtryksfuldhed af specifikke ansigts bevægelser som potentielt vigtige adfærdsmæssige tilpasning). Men fordi prøver absorbere pletter på forskellige satser (for som af endnu ukendte årsager, et fænomen observeret af mange mennesker, der bruger diceCT metoder regelmæssigt), vi stadig arbejder på at få ensartede resultater i disse pilot prøver. Mere foruroligende, er positionering af enhederne stadig lejlighedsvis problematisk. Det vil sige, har nogle af ansigtsmasker bevarede eksemplarer i rynkede stater med strukturer overlappende og foldet i ikke-anatomiske positioner. Desuden vises nogle af modellerne har flyttet i nogle dele af scanningsprocessen, sløring opløsning nok til at skjule nogle af de centrale anatomi, som vi forsøger at kvantificere. For at bekæmpe dette, forsøger vi 1) at bevare de omvendte dissektioner mere omhyggeligt at opretholde anatomisk stilling, og 2) at stabilisere prøver mere effektivt under scanningen. Mere ambitiøst, arbejder vi for at plette de mimetiske muskler på intakt hoveder. Dette har været en succes i én lille primat (Callithrix jachhus), men større enheder vil kræve forbedrede farvning metoder eller meget længere gange/højere koncentrationer af iod - en tilgang, der kan forårsage andre metodiske komplikationer (fx modellen svind). Men hvis vi kan forbedre metoden for at se de mimetiske muskler i stedet, så vi vil være i stand til at udlede, ikke kun de relative styrker af disse muskler, men vi vil også være i stand til at visualisere deres vektorer af bevægelse i tre dimensioner.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatterne har ingen oplysninger til rapport.
Acknowledgments
Forfatterne vil gerne anerkende Yerkes National Primate Research Center for adgang til chimpanse og rhesus makak prøver og Chris Vinyard (Northeast Ohio medicinske universitet) for adgang til fælles silkeabe prøver. Vi takker Marissa Boettcher, Kaitlyn Leonard og Antonia Meza ved University of North Carolina for bistand med scanningsprocessen. Dette arbejde blev udført i en del på Duke University delt materialer Instrumentation facilitet (SMIF), medlem af North Carolina forskning trekant nanoteknologi netværk (RTNN), som støttes af National Science Foundation (Grant ECCS-1542015) som en del af den nationale nanoteknologi koordineret infrastruktur (NNCI). Dette er Duke Lemur Center Publikationsnummer 1405.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 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
- Gregory, W. K. Our face from fish to man. , G.P. Putnam's Sons. New York. (1929).
- Burrows, A. M. The facial expression musculature in primates and its evolutionary significance. BioEssays. 30, 212-215 (2008).
- Santana, S. E., Dobson, S. D., Diogo, R. Plain faces are more expressive: comparative study of facial colour, mobility and in primates. Biology Letters. , (2014).
- Burrows, A. M., Cohn, J. F. Comparative anatomy of the face. Encyclopedia of Biometrics. Li, S. Z., Jain, A. K. , Springer. New York. (2014).
- Liebal, K., Waller, B. M., Burrows, A. M., Slocombe, K. Primate Communication. , Cambridge University Press. Cambridge. (2013).
- Rowe, N., Myers, M. All the World's Primates. , Pogonias Press. Charlestown, RI. (2016).
- Burrows, A. M., Waller, B. M., Micheletta, J. Mimetic muscles in a despotic macaque (Macaca mulatta) differ from those in a closely related tolerant macaque (M. nigra). Anatomical Record. 299, 1317-1324 (2016).
- Burrows, A. M., Parr, L. A., Durham, E. L., Matthews, L. C., Smith, T. D. Human faces are slower than chimpanzee faces. PLoS One. 9, 0110523 (2014).
- Burrows, A. M. Functional morphology of mimetic musculature in primates: how social variables and body size stack up to phylogeny. Anatomical Record. 301, 202-215 (2018).
- Burrows, A. M., Smith, T. D. Muscles of facial expression in Otolemur, with a comparison to Lemuroidea. Anatomical Record. 274, 827-836 (2003).
- Burrows, A. M., Li, L. What's inside tarsier faces. Yearbook of Physical Anthropology. 60, 96 (2015).
- Dickinson, E., Stark, H., Kupczik, K. Non-destructive determination of muscle architectural variables through the use of DiceCT. Anatomical Record. 301, 363-377 (2018).
- March, D., Hartstone-Rose, A. Functional morphology and behavioral correlates to postcranial musculature. Anatomical Record. 301, 419-423 (2018).
- Santana, S. E. Comparative anatomy of bat jaw musculature via diffusible iodine-based contrast-enhanced computed tomography. Anatomical Record. 301, 267-278 (2018).
- Burrows, A. M., Waller, B. M., Parr, L. A., Bonar, C. J. Muscles of facial expression in the chimpanzee (Pan troglodytes): descriptive, comparative and phylogenetic contexts. Journal of Anatomy. 208, 153-167 (2006).
- Burrows, A. M., Waller, B. M., Parr, L. A. Facial musculature in the rhesus macaque (Macaca mulatta): evolutionary and functional contexts with comparisons to chimpanzees and humans. Journal of Anatomy. 215, 320-334 (2009).
- Cox, P. G., Jeffery, N. Reviewing the Morphology of the Jaw-Closing Musculature in Squirrels, Rats, and Guinea Pigs with Contrast-Enhanced MicroCt. Anatomical Record. 294, 915-928 (2011).
- Gignac, P. M., Kley, N. J., Clarke, J. A., Colbert, M. W., Morhardt, A. C., et al. Diffusible iodine-based contrast-enhanced computed tomography (diceCT): An emerging tool for rapid, high-resolution, 3-D imaging of metazoan soft tissues. Journal of Anatomy. 228, 889-909 (2016).
