Summary
הבעות פנים הם מצב של תקשורת חזותית המיוצר על ידי השרירים מימטי. כאן, אנו מציגים פרוטוקולים עבור טכניקות הרומן של דיסקציה הפוכה ו- DiceCT כדי להמחיש באופן מלא להעריך מימטי השרירים. טכניקות משולבות אלה ניתן לבחון היבטים מורפולוגיים פיזיולוגיים של מערכת השרירים מימטי כדי לקבוע היבטים פונקציונליים.
Abstract
הבעות פנים, או מציג פנים, כוונות חברתיות ורגשיות מופקים על ידי רבים taxa יונקים כאמצעי תקשורת חזותית עם בני מינו מטווח קרוב. אלה מציג מושגות על ידי התכווצות של השרירים מימטי, אשר הם שרירי השלד מחובר הדרמיס של הפנים. הפוך לנתיחה, מתקרב השרירים מימטי בין הסרת המסכה מלא פנים הגולגולת לאחור, הוא יעיל אך הרסני דרך. לגלות המורפולוגיה של השרירים מימטי אבל זה הוא הרסני. DiceCT הוא מנגנון להמחיש שרירי השלד, לרבות שרירי מימטי של בידוד שרירים בודדים fascicles למדידה כמותית. בנוסף, DiceCT מספק מנגנון הרסניות להמחשת השרירים. טכניקות משולבות של דיסקציה הפוכה, DiceCT יכול לשמש להערכת המורפולוגיה אבולוציונית של מערכת השרירים מימטי וכן פוטנציאליים עוצמת ההתכווצות של מהירות השרירים האלה. מחקר זה בהמשך מדגים כי DiceCT יכול לשמש כדי בדייקנות ובאמינות להמחיש השרירים מימטי וכן הפוך לנתיחה, מספקות שיטה גמישה דגימה מימטי השרירים.
Introduction
מערכת השרירים מימטי, או הבעת פנים לשריר, שרירי השלד ואת נמצא בכל היונקים1. בעוד ביותר בתרבית של שרירי השלד מייחסת דיסקרטית ציוני הגרמי, מערכת השרירים מימטי הוא ייחודי מצורפים בעיקר לתוך העור של הפנים, הקרקפת, ההיבט הגחון של הצוואר1,2,3, 4. התכווצות השרירים מימטי מתעוות "מסיכת פנים" לתוך ביטויים או טיפול פנים מציג כוונות חברתיים ורגשיים, משנה את הגודל והצורה של הפעלת הספינקטרים של העין, חלל האף, חלל הפה בשימוש בהאכלה, נשימה, וב -vocalizations, והוא חלק ממנגנון תקשורת חזותית בסך הכל סגור-הקרבה בקרב רוב היונקים2,3,4,5. בין היונקים, מציג פנים שנוצר על ידי השרירים מימטי לסייע וויסות ושמירה על גבולות טריטוריאליים, קשרים חברתיים, לבין קבוצה חברתית מאת cuing בני מינו על כוונות השולח את2, רגשיות והתנהגותיות 5.
בקרב יונקים, פרימטים מאופיינים חלק כמו העסקת רמה גבוהה של התנהגות חברתית לאורך כל מחזור החיים של כל המינים החיים2,קבוצה חברתית5. בעוד כמה taxa, כגון galagos ליליים של lorises, יחיו בקבוצות המורכב רק של אמא, הצאצאים, taxa אחרים, כגון קופי מקוק ההשתנות היומית, בבונים, עשוי לחיות בקבוצות של מעל 100 אנשים6. לא משנה גודל הקבוצה החברתית, פרימטים מרבים להשתמש הסטראוטיפי התנהגויות חברתיות הקשורות דרגה ולא הטריטוריאליות והתנהגויות אלו כוללות בדרך כלל רכיב התצוגה פנים. צגים פנים הם חלק מהתהליך של שמירה על קשרים בין חבר של קבוצות חברתיות, הדומיננטיות הירארכיות, רבייה, התקשורת היא חלק מחיי היומיום, במיוחד אצל מינים ההשתנות היומית2,5,7 . בעוד היה ברור כבר כמה זמן את מערכת השרירים פנים משמש ליצירת הצגת הפנים האלה, זה רק לאחרונה הפך גלוי פנים מערכת השרירים טופס ופיזיולוגיה קשורים עם דרישות פונקציונלי של משתנים חברתיים2, 8. מחקרים קודמים על טווחים phylogenetically, בהתנהגותו מגוונות של יונקים הראו כי ההשתנות היומית מינים חיים גדולים, קבוצות חברתיות מורכבות נוטים להיות בעלי מספר גבוה של מציג פנים דיסקרטית פוקוס על חופש התנועה של השפתיים, גבות, העפעפיים עם מספר גבוה של שרירי הפנים התקבצו סביב השפתיים מסלולית באזור9. לעומת זאת, היו כמה מחקרים על לילית מינים חיים בקבוצות קטנות, אך מינים אלה יש מספר גבוה של שרירי הפנים דיסקרטית עם קבצים מצורפים סביב האוזן החיצונית השפתיים, אשר עשוי להיות קשור עם תנועות של האוזן ואת השפתיים (אשר תועדו מספר מינים הלילית היתה ללא-חת מפגשים עם בני מינו ואיתור צלילים)2,9,10,11. בנוסף, בני האדם יש אחוז גבוה יחסית של סיבים צולבות הקישור חוטים שרירן איטי עווית השרירים מימטי מאשר קופי מקוק רזוס או השימפנזים, אשר עשויה להיות קשורה את "מאט" התכווצות של האדם מימטי השרירים סביב השפתיים בשימוש בתהליך הייצור של קולות דיבור או עייפות כללית-התנגדות היכולת של השרירים8.
בני אדם הן, ללא ספק, הכי חברותי של כל יצירי, פיתחו שפה כמו מרכיב אחד של תקשורת חברתית. עדיין, למרות זאת, בני אדם להשתמש הבעת פנים, כאמצעי תקשורת חזותית ויש הרפרטואר להציג פנים מוכרות הגדול ביותר בקרב פרימטים. במאמץ יותר לגמרי מבין המשתנים המקיפים את האבולוציה של התנהגות חברתית אנושית וכללית הפרימטים, הבנה מוגברת של המורפולוגיה ופיזיולוגיה של מערכת השרירים מימטי הפרימטים הוא רצוי מאוד. כי מערכת השרירים מימטי מצורפת על העור עצמו וייתכן, במינים מסוימים, דקה במיוחד שקשה לדמיין, פיתחנו שיטה ייחודית של להמחיש את מערכת השרירים עבור שני התהליכים של הקלטה ברוטו נוכחות/היעדרות ו קבצים מצורפים, כמו גם דגימה לצורך עיבוד microanatomical.
"הפוך לנתיחה" היא שיטה לשמר את מערכת השרירים מימטי על ידי הסרת את כל מסכת הראש והגדלת הנראות של השרירים אפילו קטן. בגלל הקרע הפוכה הוא תהליך הרסני, דגימות נדיר ורב ערך אולי לא תמיד תהיה זמינה עבור מתודולוגיה זו. DiceCT היא שיטה יעילה שיכולים להמחיש רבים של השרירים מימטי מינים קטנה12,13,14. ניתן להשתמש בשיטה זו ביחד עם ניתוח הפוך או במקרים לא עשוי להיות גזור ואיפה יכול לספק מידע רב בלי להסיר את מסכת "הפוך לנתיחה"12,13, דגימות נדיר, יקר 14. בפרוטוקול הנוכחי מתאר קבוצה של שיטות לשילוב לנתיחה הפוכה עם DiceCT כדי לבחון את מערכת השרירים מימטי הפרימטים.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
כי הליכים אלה להשתמש בבעלי חיים מת מוות טבעי בגני או הוקרבו במעבדות מחקר שבו הם היו חלק שלא קשור ללימודים, פרוטוקולים אלה אינם מחייבים אישורי IACUC.
1. הפוך לנתיחה
הערה: הפרוטוקול עבור ניתוח הפוך יעיל עבור יונקים קטנים מאוד, כמו עכברי מעבדה, כל הדרך עד יונקים גדולים בארץ, כגון הסוס המקומי. השרירים מימטי לעיתים קרובות השמורה, דמיינו בצורה הטובה ביותר כאשר עזב עם הדרמיס שמעליה במקום להשאיר אותם על הגולגולת. ראה איור 1-3.
- Disarticulate ראש צוואר הרחם חלקי בעמודה השדרה לפני הליכים לנתיחה. אם הגופה מוקפא, לאפשר להפשיר לחלוטין לפני שממשיכים שלב זה.
- ללא תלות במצב השתמרות, ימשש הוא מעולף הגולגולת ולאורך של חוליית הצוואר השנייה (C2). שימו לב כי צוואר הרחם החוליה הראשונה (C1) חסר תהליך קוצניים, אז palpating C2, הוא מעולף הגולגולת ייתן המיקום המשוער של C1.
- באמצעות אזמל, לבצע חתכים אופקיים בין הוא מעולף הגולגולת C2 כדי להתחיל להפריד את הגולגולת בין בעמודה השדרה-C1. המשך לבצע חתכים עד הגולגולת כרותה מ עמוד השדרה.
- אם הדגימה מבולבל ורענן, צעדים 1.1.2-1.2 צריך להתבצע במסגרת זמן קצרה יחסית. בנוסף, אם המוח נשאר שלם בתוך חלל הגולגולת, נמק של רקמה עצבית יכול להמשיך במהירות, לכן מומלץ כי המוח ניתן להסיר מן הגופה אם הדגימה הוא להישאר מבולבל
הערה: בתור שלב אופציונלי, הדגימה יכול להיות שקוע בתוך 10% buffered פורמלין למשך 24 שעות על מנת לתקן את הדגימה. זה יאפשר הליך איסוף נתונים ומדודים. - אם הדגימה כבר קבוע עם אתיל אלכוהול או 10% buffered פורמלין, לשטוף במשך כמה שעות עם מים מתוקים.
- לעשות חתכים לשחרר את מסכת פנים מהגולגולת. אם את המוח ואת המכסים calvaria הוסרו במהלך necropsy, לבצע חתך אחד ליד האזור glabellar של הגולגולת, נוספת לאורך האספקט סימטרית של הגולגולת שבו עצם הגולגולת לא נפגע.
- לאחר מספר שעות כבר שטפה את הדגימה, ומייבשים עם מגבות נייר והעברת לעבודה התחנה.
- ימשש עבור בליטה חיצונית בקצה סימטרית (או אחורי) של הגולגולת. זה מסמן את האזור שבו הגולגולת פוגש את עמוד השדרה. באמצעות אזמל #4 דגימות גדולות או איזמל #3 עבור דגימות קטנות, עושים חתך קו אמצע שמתחילים בבליטה חיצונית, מגיע rostrally (או קדימה) השתלטה על האזור הקודקוד הקדמי של הגולגולת, השתלטה על האזור מסלולית ו בין העיניים, למטה באזור האף, כל הדרך דרך אזור האף חיצוני בין נארס.
- לעשות חתך על הלסת התחתונה בין החותכות התחתון, מרכזי וזוז. הקליפה (או הפוך) לכיוון עצם הבריח.
- לבחור צד אחד של מסיכת הפנים כדי להסיר ולהשאיר בצד השני במקום.
- שחרור צד אחד של מסיכת פנים מהגולגולת.
- החל הוא מעולף, השימוש את האזמל לחתוך את מסכת פנים, כולל מימטי לשריר, מן העצם העורפית של הגולגולת, מושך את המסכה rostrally (או קדימה) ו רוחבית (על הצד). חותכים את השריר occipitalis מן הגולגולת, להשאיר כמות קטנה של השריר מאחורי הגולגולת כך הקשר שלה עדיין להיות visualized ברגע הוסרה המסכה לפנים. על ידי השארת חלק כלשהו של השריר מאחורי על הגולגולת גרמית/הסחוס, ניתן לשמר קבצים מצורפים עבור הקלטה במועד מאוחר יותר.
- ברגע האוזן נפגע, אתר את השרירים אוריקולארית. לחתוך אותם כך חלק קטן של כל אחד נשאר עם הגולגולת. לחתוך דרך הסחוס האלסטי לצרף את האוזן החיצונית הגולגולת.
- ממשיכות למשוך את המסכה rostrally ולשחרר כל שריר מימטי של הגולגולת על ידי השארת חלק קטן של כל שריר מאחורי על הגולגולת.
- ברגע שיש מסכת פנים שלם מצד אחד של הגולגולת, לאפשר לו לשבת בחוץ, נחשפים לאוויר, במשך שעה (עבור דגימות קטנות כמו עכבר מעבדה) עד שלוש שעות (עבור דגימה גדולה כמו סוס מקומי), עם הצד מערכת השרירים פונה כלפי מעלה. שלב זה desiccates של רקמת החיבור על מסכת פנים ומגביר ניגודיות הצבעים בין משרירים ורקמות.
- הסרת רקמת מספיק לדמיין מערכת השרירים.
- באמצעות #3 אזמל, מלקחיים, microscissors, לשלוף משם רקמת חיבור שמפריד את מערכת השרירים מימטי בין אחד לשני.
- כדי לגשת השכבה השטחית של מערכת השרירים מימטי ב הזה "לנתיחה הפוכה", בעדינות להרים, להפריד בין השכבה העמוקה של השרירים לבין השכבה השטחית ולהסיר ברקמות החיבור שעוטפות את מערכת השרירים השטחית. מסיכת הפנים וכתוצאה מכך שאפשר יהיה להחזיר את פורמלין, ניתן להשהות את ההליך פה לפני שהוא עובר ניתוח נוסף או צביעת (שלב 2). בכל שלב להתערב ב נוספות לנתיחה, לאפשר את מסכת פנים יבש מספיק כך רקמת חיבור מבחינים בקלות של רקמת שריר.
2. להכתים את תהליך עבור DiceCT
הערה: דגימות חייב להיפתר בפורמלין 10% buffered אם DiceCT היא לשמש על מנת לשמר את הרקמה במהלך ההליך מכתימים ממושך. אם הדגימה עדיין לא תוקנה, למקם אותו במיכל עם פורמלין 10% buffered מספיק כדי להטביע את כל רקמת ולהשאיר את זה למשך 48 שעות.
- להפוך את פתרון יוד של 1.75% (m/v) Lugol (אני2קי) עבור צביעת מסכת פנים.
הערה: ודא מספיק2קי פתרון מלא ומטביעים את מסיכת הפנים בתוך המיכל שבחרת. לעשות פחות או יותר הפתרון בעזרת שינוי ערכי של מומסים בגבול וגם הממס באותה מידה בשלבים 2.1.1 ו 2.1.2.- ברדס fume, להוסיף גרם 3.50 אשלגן יודיד (KI) 200 מ ל מזוקקים מים בתוך זכוכית גדול. מערבבים בעזרת זכוכית זע רוד עד התפרקה לחלוטין.
התראה: אשלגן יודיד (KI) יכול לגרום לעין, העור, ואת גירוי בדרכי הנשימה או נזק. ללבוש מגן eyewear, להתמודד עם ברדס fume. - לאט לאט להוסיף 1.75 גרם של גבישי יוד (אני2), תוך ערבוב עד התפרקה לחלוטין. זה ייקח מספר דקות.
התראה: גבישי יוד (אני2) יכול לגרום לעין, העור, ואת גירוי בדרכי הנשימה או נזק. לענוד הגנה העין ועור ולעבוד תחת ברדס fume בזמן הטיפול הכימי. - פתרון סינון לתוך בקבוק זכוכית ענבר באמצעות נייר סינון עם גודל הנקבוביות 11 מיקרון כדי להסיר את כל הגבישים undissolved עלול להצמיח מכתימה לא עקבי.
התראה: פתרון זה הוא רעיל מאוד לחיים הימית. אל תשליך של פתרון תקוע. במקרה של נוזלים, לנטרל טרילודייט מימית (אני3–) לתוך יודיד (I–) עם 5% (m/v) נתרן תיוסולפט (נה2S2O3). בדוק מדיניות מוסדית לסילוק פסולת של יודיד והשלך את הבזבוז הזה בהתאם.
- ברדס fume, להוסיף גרם 3.50 אשלגן יודיד (KI) 200 מ ל מזוקקים מים בתוך זכוכית גדול. מערבבים בעזרת זכוכית זע רוד עד התפרקה לחלוטין.
- מכתים את מסיכת הפנים.
- מקם את מסיכת הפנים לקצץ בצד בכוס אמבר או ההכרה מיכל (לשמור את האור) גדול מספיק כדי לאפשר את מסיכת הפנים לנוח במצב טבעי וכדי לחלוטין מתחת לפני המים.
- שופכים יוד פתרון של Lugol מסיכת הפנים עד זה לגמרי שקוע. משקל עשוי להיות נחוץ כדי לשמור את מסיכת הפנים לגמרי שקוע ולמנוע ממנו צפה לחלק העליון של הפתרון. חותם את המיכל כדי למנוע אידוי ולשמור את האור.
- להתסיס את המיכל ללא הרף על נדנדה חשמלית או באופן קבוע ביד כדי להקל אפילו מכתים ולמנוע קריסטלים להתפשר לפחות שבועיים. אם זמן רב יותר יש צורך שלמאחה מכתים את fascicles שרירים, להחליף הפתרון של Lugol עם פתרון טריים.
- אחרי שבועיים, להסיר את מסיכת הפנים מן הפתרון. שופכים כמות קטנה של מים מזוקקים הרוחבי מסיכת הפנים ולשטוף. לעטוף את מסיכת הפנים במגבות נייר ומניחים בתוך שקית ניילון אטום לפחות 24 שעות לאפשר ייבוש קלה לפני שהוא עובר לשלב הבא.
הערה: הפרוטוקול ניתן להשהות במשך שבוע. להבטיח מסיכת הפנים יישאר לח מעט בתקופה זו.
3. DiceCT סריקה
- להכין מסכת פנים סריקות CT.
- הר מסכות פנים על גבי חומר בצפיפות נמוכה, כגון קצף פרחוני, לחסל את כל הקמטים במסכה וכדי להגביל את התנועה של המסכה כפי המסכה מייבשת מעט במהלך סריקה. אבטח את מסיכת הפנים את קצף עם קיסמי שיניים מעץ.
- הגדרת הפרמטרים בדיקת ct וסריקה.
- השתמש ברזולוציה גבוהה עבור סריקות אלה, fascicles קטן יהיו מוסתרים ברזולוציה נמוכה יותר. השתמש של המרווח הבין-פרוסה, אינטר מרחק בפיקסלים בסביבות 0.05 מ"מ.
- סרוק את מסכת פנים רכוב על להדפסה ברזולוציה גבוהה רנטגן שחושב טומוגרפיה סורק.
- אם fascicles לא מסוגלים להיות מלא דמיינו, עקב יתר מכתים, מקם מסכת פנים לתוך פתרון פורמלין 10% או 5% נתרן תיוסולפט כדי להסיר חלק הכתם. אם fascicles לא מוכתמים מספיק, להחזיר לפתרון יוד של Lugol. לאחר התאמת ההכתמה, לסרוק את מסיכת הפנים שוב. להמשיך לעשות את ההתאמות הנחוצות ולסרוק עד fascicles מסוגלים ניתן לאבחן באופן מלא.
4. הכן את מסיכת הפנים לשימור לטווח ארוך.
- מבחינה כימית לנטרל את הכתם יוד במסכת פנים, הסרת צבע תהליך צביעת.
- המקום צבעונית מסכת פנים בתוך תמיסת נתרן תיוסולפט 5% (m/v) לנטרל כימית הדגימה. פעולה זו עשויה להימשך מספר שעות או מספר ימים. להתסיס באופן קבוע במהלך destaining.
- לחזור מסכת פנים destained 10% הפתרון פורמלין לשימור. אם הכתם ממשיכה ליץ מחוץ הדגימה בתוך תמיסת, החלף פורמלין דהוי פורמלין טריים עד נותר ברור לשימור לטווח ארוך.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
סעיף זה מציג דוגמאות של תוצאות טופס פנים מערכת השרירים ניתן להשיג באמצעות "הפוך לנתיחה" בהופעה עם DiceCT סריקה. באמצעות "הפוך לנתיחה" ליצירת מסיכת הפנים, ייצוג פולר של השריר (פנים) מימטי לפעמים ניתן לראות מאשר מתודולוגיה ניתוח מסורתי. שיטה זו פועלת על מגוון של הגוף גדלים מ לקופים זעירים, גוף קטן, לדוגמה נפוצות מרמוסט ההצטרפות נקראו Callithrix (איור 4), כדי שאזיקת יונקים כמו השימפנזה פאן שוכני מערות (איור 5), ו הפרימטים בינוניות כגון מקוק רזוס מאכאכה mulatta (איור 6). ניתוח מסורתי מתודולוגיות יפעלו גם על יונקים גדולים גוף שיש להם מערכת השרירים מימטי חזקים. עם זאת, שיטות ניתוח "הגישה הקדמית" המסורתית לא יפעלו היטב עם פרימטים גוף קטן שיש gracile שרירי הפנים. במקרים אלה, חלק מערכת השרירים פנים קשה להבדיל בין רקמת חיבור שמסביב, עלול ללכת לאיבוד במהלך ניתוח.
הכתם יוד מאוגד את מערכת השרירים מימטי, לפחות בחלק של הסריקות הם באיכות מספיקה כי אנחנו יכולים לפתור שני השרירים מימטי בודדים (איור 7) כמו גם שריר בודדים fascicles (איור 8), בפעם הראשונה, להשיג שרירים כל הכרכים של השרירים gracile האלה. כפי שמוצג באיור 7, חלק קטן מאוד השרירים המשויכים את האוזן החיצונית הם בבירור בציור הסריקות DiceCT. . זה לא נדיר עבור אלה השרירים במרכז כמה הליכים לנתיחה הפוך, אולי בגלל גודלם הקטן.
איור 1 : סימטרית (או אחורי) תצוגה של ראש disarticulated קוף נפוצות (ההצטרפות נקראו Callithrix) מציג את תחילת התהליך ליצירת את מסכת פנים ב- "הפוך לנתיחה". פנים מערכת השרירים המשויכים האוזן מוצג בצד ימין של מסיכת פנים המתפתח בגוונים של כתום. רקמת שומן או שומן, מרוכזים סביב מערכת השרירים בגוונים של צהוב בהיר. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
איור 2 : תצוגת הגבי של ראש קוף נפוצות (ההצטרפות נקראו ג) מציג את השלב האמצעי של יצירת את מסכת פנים בניתוח הפוך, כאן הסרת המסכה באזור ההקפה של הגולגולת disarticulated. החץ השחור ללא תווית מציין את האזור שבו השרירים כגון שריר העין החוגי ממוקמים, לפני ההסרה של רקמת חיבור. השריר temporalis הוא לא שריר פנים אך מצוינת כדי לתת מושג על המיקום היחסי. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
איור 3 : תצוגה של הצד הימני של המרמוסט נפוצות (ההצטרפות נקראו ג) מציג ליד שלב סיום של יצירת את מסכת פנים בניתוח הפוך, כאן הסרת המסכה מאזור השפה העליון והתחתון של הגולגולת. שריר המלעס הוא לא שריר פנים אך מצוינת כדי לתת מושג על המיקום היחסי. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
איור 4 : עמוק (או מבפנים) תצוגה של הצד הימני כולו של מסיכת פנים מ המרמוסט נפוצות (ההצטרפות נקראו ג), מציג את מסכת פנים מלא גזור עם שרירים בחר המצוין. השרירים השונים מסומנים צבע כדי לציין גבולות. קיצורים: AA - השריר הקדמי auricularis; דאו - לוחץ anguli אוריס שריר; DLI - לוחץ labii inferioris שרירים; ללס - השריר מרים labii superioris; OO - שריר העין החוגי; א - שריר שריר אוריס; הרשות הפלסטינית - שריר אחורי auricularis; סאל - auriculolabialis מעולה שריר; ZM - zygomaticus השריר; Zm - zygomaticus שרירים קלים. תמונה זו הופיעו בורוז, 20082. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
איור 5 : תצוגת עמוק (או מבפנים) של הצד הנכון כל מסכת פנים מ שימפנזה מצוי (פאן שוכני מערות), מציג את מסכת פנים מלא גזור עם שרירים בחר המצוין. השריר risorius שצוין כאן, שריר אשר נחשב בעבר להיות נוכח בקרב פרימטים רק בבני אדם. תמונה זו הופיעו בורוז. et al., 200615. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
איור 6 : תצוגת עמוק (או מבפנים) של הצד הנכון כל מסכת פנים מ מקוק רזוס (מאכאכה mulatta), מציג את מסכת פנים מלא גזור עם שרירים בחר המצוין. מדעי המחשב - מקמט supercilli שרירים; א - שריר שריר אוריס; z מינור - שריר מינור zygomaticus; 1 - zygomaticus השריר; 2 - שריר העין החוגי; 3 - caninus שרירים; 4 - השריר superioris של labii מרים; 5 - השריר נשיא alaeque superioris labii מרים; 6 - לוחץ septi שריר; 7 - לחתוך את הקצה של שריר buccinators; 8 - לוחץ labii inferioris השריר. תמונה זו הופיעו בורוז. et al., 200916. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
איור 7 : נוף עמוק (או מבפנים) של הצד הימני כולו של סריקה DiceCT מן Eulemur flavifrons להפגין את היכולות של DiceCT לאסוף את סיבי השריר מימטי. AA: auricularis קדמית שריר; CN5: עצבי 5; CN7: עצבי 7; DH: לוחץ helicis שרירים; DLI: לוחץ labii inferioris שרירים; ו': חלק frontalis של שריר occipitofrontalis; ח': שריר helicis; המרצים: שריר auriculolabialis נחות; LL: השריר labialis מרים; מ: רכיסה mentalis שרירים; תואר שני: mandibuloauricularis שרירים; ML: maxillolabialis שרירים; N: nasalis שרירים; NL: nasolabialis שרירים; O: occipitalis החלק של שריר occipitofrontalis; OccA: occipitoauricularis שרירים; OO: שריר שריר אוריס; OOc: שריר שריר occuli; P: שריר platysma; הרשות הפלסטינית: שריר אחורי auricularis; סאל: סופריור auriculolabialis שרירים; T: tragicus שריר; ת א: tragoantitragus שריר אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
איור 8 : תצוגת עמוק (או מבפנים) של כל צד שמאל של סריקה DiceCT מן Eulemur flavifrons הוכחת קטעים טורי בנקודות שונות. הכתם הכחול העמוק הוא מאזורים שבהם יש נוכחות כבד של סיבי השריר מימטי (למשל, סביב הפתח של האוזן, סעיפים א' ב', ואת האזור מסלולית העליון, סעיף ג.). הכתם הכחול הקל הוא מן האזורים בו יש פחות מימטי סיבי השריר (למשל, האזור של השפה העליונה, סעיף ד.). אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
בעקבות צעדים "רוברט הפוכה" פרוטוקול בדרך כלל מייצר מסיכת הפנים זה יכול להיות באיטיות ובשיטתיות גזור כדי לחשוף מימטי לשריר, ללא קשר לגודל של הראש. זה חשוב במיוחד לאט לאט, להעריך באופן רציף אם השרירים לחלוטין שנחתכו באמצעות בשוגג, במיוחד קטנות בטעמי מינים.
על מנת לקבוע היכן ממוקם מערכת השרירים, זה קריטי במיוחד את המסכה המתפתח להתייבש בשלבים כדי להעריך באופן שוטף רקמת חיבור לעומת רקמת השריר. אם רקמת נשאר במקום על המסכה, מערכת השרירים לא יהיה גלוי, לכן חשוב להסיר את רקמת חיבור רב ככל האפשר.
בעוד ניתוח הפוך מספק שיטה אמין ומפורט להערכת השרירים פנים בקרב פרימטים (או כל יונק), היא מתודולוגיה הרסני, נדרשת מידה רבה של הזמן והמומחיות2,11. DiceCT מספק שיטה נוספת להערכת השרירים פנים פרימטים, נעשה שימוש כדי להמחיש את מערכת השרירים והשלד אחרים עם הצלחה17,18. רבים של השרירים גלוי לנתיחה הפוכה גלויים גם סריקות וכתוצאה מכך. בזמן זה קבוצה של פרוטוקולים מתאר סריקה מסיכת הפנים, סריקה גם בהתקנה של ראש מלא, undissected. פרוטוקול מכתימים עבור DiceCT מרים fascicles שריר זה ניתן לאבחן בקלות ללא צורך לנתח את מסכת פנים ליד הראש. בנוסף, DiceCT מרים מסוימים מערכת השרירים אשר עשויים לפספס בהליכים מסוימים לנתיחה הפוכה.
היכולת של DiceCT להפגין שרירים בודדים fascicles ולאפשר לחישוב נפח השריר מימטי יאפשר לנו להעריך יכולות ההפקה יחסי כוח בין השרירים בתוך האנשים זהה (למשל, יחסי כוח עכשיו של מסוימים ביטויים fascial לעומת אחרים) כמו גם כמו בין מינים בודדים (למשל, יחסית ההתנסחות של תנועות פנים ספציפיים כמו התאמה התנהגותית משמעותי פוטנציאלי). עם זאת, כי דגימות לספוג את הכתמים בשיעורים שונים (עבור החל סיבות לא ידוע עדיין, תופעה נצפתה על ידי הרבה אנשים משתמשים במתודולוגיה diceCT באופן קבוע), אנחנו עדיין עובדים כדי להשיג תוצאות עקביות בדגימות אלה פיילוט. יותר distressingly, מיצוב מהדוגמאות הוא עדיין בעייתי מדי פעם. כלומר, חלק מסכות פנים יש לשמר דגימות במדינות מקומט עם מבנים חופפים, מקופל בתפקידים שאינם אנטומיים. יתר על כן, חלק מהדוגמאות להופיע עברו במהלך חלקים מסוימים של תהליך הסריקה, המטשטש את הרזולוציה מספיק על מנת להסתיר חלק האנטומיה מפתח זה אנחנו מנסים לכמת. כדי להתמודד עם זה, אנחנו מנסים 1) לשמר את הפוך והניתוחים יותר בקפידה כדי לשמור על מיקום אנטומי, ו- 2) כדי לייצב דגימות ביעילות רבה יותר במהלך סריקה. יותר ambitiously, אנחנו עובדים כדי להכתים את השרירים מימטי בזמן על הראש ללא פגע. זה היה מוצלח אחד קטן הפרימטים (Callithrix jachhus), אבל דגימות גדולות יותר ידרוש משופרת מכתים שיטות או יותר גבוה/פי ריכוזי הפתרון יוד - גישה שעלולות לגרום אחרים מתודולוגיים סיבוכים (למשל, הדגימה התכווצות). עם זאת, אם נוכל לשכלל את השיטה כדי להציג את השרירים מימטי באתרו, אזי אנחנו יוכלו להסיק לא רק את נקודות החוזק היחסי של השרירים האלה, אך אנחנו גם נוכל לדמיין שלהם וקטורים של תנועה בשלושה ממדים.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
המחברים יש אין גילויים לדווח.
Acknowledgments
המחברים רוצים להכיר Yerkes הפרימטים הלאומי לחקר לגישה שימפנזה דגימות מקוק רזוס, ואת כריס ששוחררו (צפון-מזרח אוהיו הרפואי האוניברסיטאי) עבור גישה נפוצה דגימות מרמוסט. אנו מודים מריסה Boettcher, לאונרד. קייטלין, אנטוניה Meza ב אוניברסיטת צפון קרוליינה לקבלת סיוע עם תהליך הסריקה. העבודה בוצעה באופן חלקי-הדוכס אוניברסיטת משותפים חומרים ומכשור מתקן (SMIF), חבר של צפון קרוליינה מחקר משולש ננוטכנולוגיה רשת (RTNN), אשר נתמך על ידי הקרן הלאומית למדע (גרנט מרכזים לגיל הרך-1542015) כחלק של נבחרת ננוטכנולוגיה מתואמת תשתית (NNCI). זהו המרכז למור דיוק םוסרפ רפסמ 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).
