Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Biology

Обратный диссекции и DiceCT выявить иначе скрытых данных в эволюции приматов лица

Published: January 7, 2019 doi: 10.3791/58394

Summary

Выражения лица являются режим визуальной коммуникации, производимые подражательный мышц. Здесь мы представляем протоколы для новых методов обратного диссекции и DiceCT полной визуализации и оценить подражательный мышц. Эти комбинированные методы могут изучить Морфологические и физиологические аспекты подражательный мускулатуры для определения функциональных аспектов.

Abstract

Выражения лица, или лица дисплеев, социальных или эмоциональных намерений производятся многим таксонам млекопитающих как средства визуального общения с сородичами с близкого расстояния. Эти дисплеи достигаются путем сокращения подражательный мышц, которые являются скелетных мышц, придает в дерме лица. Обратная рассечение, удаление полная маска из черепа и приближается к подражательный мышц в обратном порядке, является эффективным, но разрушительные способом выявления морфологии подражательный мышцы, но это является разрушительным. DiceCT — это новый механизм для визуализации скелетных мышц, включая подражательный мышцы и изоляции отдельных мышц брошюры для количественного измерения. Кроме того DiceCT предоставляет механизм неразрушающего для визуализации мышц. Комбинированные методы обратного диссекции и DiceCT могут использоваться для оценки эволюционной морфологии подражательный мускулатура, а также потенциальные сокращения численности и скорость в этих мышц. Это исследование далее показывает, что DiceCT может использоваться для точно и достоверно визуализировать подражательный мышц, а также обратный диссекции и предоставляют неразрушающий метод выборки подражательный мышц.

Introduction

Подражательный мускулатура, или выражение лица мускулатура, скелетных мышц и встречается во всем Mammalia1. Хотя наиболее млекопитающих скелетных мышц придает дискретных костлявые достопримечательностей, подражательный мускулатура уникален в его вложения, главным образом в кожу лица, волосистой части головы и брюшной аспект шеи1,2,3, 4. Подражательный мускулатура сужение искажает «маска» в выражениях или лица отображает социальных и эмоциональных намерений, изменяет размер и форма сфинктеров глаз, полости носа и полости рта, используемые в кормлении, дыхание и в вокализации, и является частью механизма общего закрытия близость визуальной коммуникации, среди большинства млекопитающих2,3,4,5. Различных млекопитающих лица показывает, порожденных подражательный мышцы помощь в регулировании и поддержание территориальных границ, социальных связей и социальной группы, Каинг сородичами на эмоциональные и поведенческие намерения отправителя2, 5.

Среди млекопитающих как с использованием высокий уровень социального поведения на протяжении жизненного цикла с всех видов, живущих в социальной группе2,5частично характеризуются приматов. Во время некоторых таксонов такие как ночные galagos и Лори, могут жить в группах, состоящих только из матери и потомство, другие таксонов, таких как суточный макак и бабуинов, могут жить в группах свыше 100 человек6. Независимо от размера социальной группы приматы часто используют стереотипы социального поведения, связанные с ранга и территориальности и эти поведения обычно включают в себя компонент лица дисплея. Лица дисплеи являются частью процесса поддержания связей между государствами-членами социальных групп, Доминирование иерархий, воспроизводства и коммуникации, которая является частью повседневной жизни, особенно в дневное время видов2,5,7 . Хотя было ясно в течение некоторого времени что лицевой мускулатуры используется для создания эти лица дисплеи, лишь недавно стало очевидным, что форма лицевой мускулатуры и физиологии, связанные с функциональными требованиями социальных переменных2, 8. Предыдущие исследования на филогенетически и функционально различных диапазонов приматов показали, что суточный видов, живущих больших, сложных социальных групп, как правило имеют большое количество дискретных лица показывает что фокус на движение губ, бровей и век с большим количеством мышц лица группируются вокруг губ и орбитальных региона9. Напротив, там было несколько исследований на ночной вид, живущих в малых группах, но эти виды имеют большое количество дискретных лицевых мышц с вложениями вокруг наружного уха и губы, которые могут быть связаны с движениями ушей и губы (которая были зарегистрированы в некоторых ночных видов в агонистических встреч с сородичами и местонахождения звуки)2,9,10,11. Кроме того люди имеют относительно высокий процент миозин медленно сокращающиеся волокна в мимикрией мускулатура чем макак резус или шимпанзе, которые могут быть связаны с «замедление» в сокращение мускулатуры человека подражательный вокруг губ используются в процессе производства звуков речи или возможности общего сопротивления усталости мышц8.

Люди являются, пожалуй, наиболее социально всех приматов и разработали язык как один из компонентов социальной коммуникации. Тем не менее хотя, люди используют выражение лица как средства визуальной коммуникации и имеют наиболее известные лица дисплей репертуар среди приматов. В попытке более полностью понять переменные окружающие эволюции человека и общие приматов социального поведения углубление понимания морфологии и физиологии подражательный мускулатуры приматов весьма желательно. Потому что подражательный мускулатура прилагается к самой кожи и может в некоторых видов, быть исключительно тонким и трудно визуализировать, мы разработали уникальный метод визуализации это мускулатура процессы записи валовой присутствие/отсутствие и вложения, а также выборки для microanatomical обработки.

«Обратный рассечение» — это метод для сохранения подражательный мускулатура, удалив весь маска для лица из головы и увеличивая видимость даже мелких мышц. Потому что обратный рассечение — деструктивный процесс, редкие и ценные образцы могут не всегда быть доступны для этой методологии. DiceCT является эффективным методом, который может визуализировать многие подражательный мышц даже крошечные видов12,,1314. Этот метод может использоваться совместно с обратном вскрытие или в случаях, когда редкие и ценные образцы не могут быть расчленены и может предоставить много информации без необходимости удалить маска для лица «обратный рассечение»12,13, 14. Настоящий Протокол описывает набор методов для объединения обратном вскрытие с DiceCT для изучения приматов подражательный мускулатура.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Потому что эти процедуры используют животных, которые умерли от естественных причин в зоопарках или были принесены в исследовательских лабораториях, где они были частью несвязанных исследования, эти протоколы не требуют утверждения IACUC.

1. обратный рассечение

Примечание: Протокол для обратного диссекции является эффективным для очень мелких млекопитающих, таких как лабораторных мышей, вплоть до крупных наземных млекопитающих, таких как внутренние лошади. Подражательный мышцы часто лучше всего сохранились и лучше визуализировать когда ушел с вышележащих дермы вместо оставив их на черепе. Смотрите Рисунок 1-3.

  1. Disarticulate головы от шейного отдела позвоночника до процедуры вскрытия. Если труп замораживается, позволяют ему полностью разморозить перед переходом через этот шаг.
    1. Независимо от состояния сохранности ощупывайте затылочной области черепа и остистого отростка второго шейного позвонка (C2). Обратите внимание, что первого шейного позвонка (C1) не хватает остистого отростка, поэтому пальпируя C2 и затылочной области черепа даст примерное местоположение C1.
    2. С помощью скальпеля, сделайте горизонтальных разрезов между затылочной области черепа и C2, чтобы начать, отделяя черепа от позвоночного столба в C1. Продолжать сокращать до черепа disarticulated от позвоночника.
    3. Если образец свежие и нефиксированных, 1.1.2-1.2 шаги должны быть выполнены в течение относительно короткого промежутка времени. Кроме того если мозг остается неповрежденной внутри черепной полости, некроз нервных тканей может действовать быстро, поэтому настоятельно рекомендуется исключить из трупа мозг если образец без исправлений.
      Примечание: Как необязательный шаг, образец может быть погружен в формалина 10% буферизации на 24 часа для того, чтобы исправить образца. Это позволит процедура сбора неторопливой данных.
    4. Если образец уже фиксируется с этиловым спиртом или 10% буферизуются формалин, промойте несколько часов с пресной водой.
  2. Сделайте разрезы выпустить маска для лица от черепа. Если мозг и обволакивающие Кальвария были удалены во время патанатомия, сделайте один разрез вблизи глабеллярной области черепа и другой вдоль хвостовой аспект черепа где черепные кости нетронутыми.
    1. После того, как образец был промыть на несколько часов, высушите с бумажными полотенцами и передачи для работы станции.
    2. Ощупывайте для внешнего затылочного бугра на краю хвостового (или задний) черепа. Это знаменует области, где Череп встречает позвоночника. С помощью скальпеля #4 для больших образцов или скальпелем #3 для малых образцов, сделать середине линии разреза, начиная с внешнего затылочного бугра и ближайшие рострально (или вперед) над лобной и теменной области черепа, над районом орбитальных и между глаз, вниз носовой региона, вплоть до внешнего носовой области между ноздри.
    3. Сделать надрез на нижней челюсти между нижней, Центральный резцов и двигаться в сторону ключицы каудально (или назад).
    4. Выберите одну сторону лица маски для удаления и оставить другую сторону на месте.
  3. Релиз одной стороне маски от черепа.
    1. Начиная в затылочной области, используйте скальпель сократить маски для лица, в том числе подражательный мускулатура, от затылочной кости черепа, потянув маски рострально (или вперед) и сбоку (в сторону). Вырежьте Затылочная мышца от черепа, оставляя небольшое количество мышц позади на черепе, так что его вложений по-прежнему могут быть визуализированы, после снятия маски для лица. Оставляя некоторые части мышцы позади на костлявые/хрящевой череп, вложения могут быть сохранены для записи на более позднее время.
    2. После того, как ударил наружного уха, найдите аурикулярных мышц. Вырезать через них так что небольшая часть каждого остается с черепом. Прорезать упругие хрящи, присоединения внешнего уха к черепу.
    3. Продолжайте тянуть маска рострально и освободить каждый подражательный мышцы от черепа, оставляя небольшую часть каждой мышцы позади на черепе.
    4. Раз есть нетронутыми маска для лица от одной стороны черепа, позвольте ему сидеть, подвергается в воздух, в час (для малых образцов как крысы лаборатории) до трех часов (на большой образец как внутренние лошадь), мускулатура стороной вверх. Этот шаг desiccates некоторые из соединительной ткани на маску и повышает цветовой контраст между мышечной и соединительной ткани.
  4. Удаление достаточно соединительной ткани для визуализации мускулатура.
    1. #3 с помощью скальпеля, щипцы и microscissors, срывать прочь соединительной ткани, которая отделяет подражательный мускулатура друг от друга.
    2. Для доступа к поверхностный слой мускулатуры подражательный в этот «обратный рассечение», аккуратно поднять и отдельные глубокий слой мускулатуры от поверхностного слоя и удалить соединительной ткани, окружающие поверхностных мышц. Результате маски могут быть возвращены в формалине, и процедура может быть приостановлена здесь, прежде чем перейти далее рассечение или окрашивание (шаг 2). Каждый промежуточный шаг в дальнейших рассечение позвольте маска высохнуть достаточно так, что соединительной ткани можно легко выделить из мышечной ткани.

2. Окрашивание процесс для DiceCT

Примечание: Образцы должны быть исправлены в формалина 10% буферизации если DiceCT будет использоваться для того, чтобы сохранить ткани во время длительной процедуры окрашивания. Если образец не были исправлены, поместите его в контейнер с достаточно формалина 10% буферизуются погружаться все ткани и оставить его на 48 часов.

  1. Сделать 1,75% (m/v) Люголя раствор йода (я2KI) для окрашивания маска.
    Примечание: Сделать достаточно я2ки решение полностью погрузите маска в выбранном контейнере. Сделайте более или менее решение путем масштабирования значения растворенных веществ и растворителей одинаково в шагах 2.1.1 и 2.1.2.
    1. Под вытяжного шкафа добавьте 3,50 г, калия йодида (KI) в 200 мл дистиллированной воды в большой стеклянный стакан. Перемешайте с использованием стекла помешивая штанги до полного растворения.
      Предупреждение: йодида калия (KI) может вызвать глаз, кожи и раздражение дыхательных путей или повреждения. Носите защитные очки и обрабатывать под вытяжного шкафа.
    2. Медленно добавьте 1,75 г йода кристаллов (я2), помешивая, пока полностью растворится. Это займет несколько минут.
      Предупреждение: Йода кристаллов (я2) может вызвать глаз, кожи и раздражение дыхательных путей или повреждения. Пользоваться средствами защиты глаз и кожи и работать под зонта при обработке этого химического вещества.
    3. Фильтр раствор в бутылку из темного стекла с помощью фильтр-бумаги с размером пор 11 микрон для удаления любой нерастворенных кристаллы, которые могут производить несовместимым пятнать.
      Предупреждение: Это решение является высоко токсичен для водных организмов. Не выбрасывайте решения канализацию. В случае разлива нефти, нейтрализации водных иодид (я3) в йодид (I) с 5% (m/v) тиосульфата натрия (Na2S2O3). Проверьте политики институциональные отходов для йодида и утилизация отходов соответственно.
  2. Пятно маска.
    1. Место маска сократить стороны в Янтарный стекла или затемненными контейнера (чтобы держать свет) достаточно большой, чтобы позволить маска для отдыха в естественной форме и быть полностью погружены в воду.
    2. Залейте раствор Люголя йода маски до тех пор, пока он полностью погружен. Вес может быть необходимо сохранить маску полностью погружен и предотвратить его от плавающих в верхней части решения. Уплотнение контейнера для предотвращения испарения и держать свет.
    3. Агитировать контейнер постоянно на электрические рокер или регулярно вручную для облегчения даже окрашивание и предотвратить кристаллы от урегулирования для по крайней мере две недели. Если для адекватно пятно брошюрах мышц требуется больше времени, замените свежим раствором Люголя раствор.
    4. После двух недель удалите маску из решения. Залейте небольшим количеством дистиллированной воды обеих поверхностей маска для полоскания. Оберните маска в влажные бумажные полотенца и место в запечатанный пластиковый пакет для по крайней мере 24 часов, чтобы позволить для незначительные сушки перед переходом к следующему шагу.
      Примечание: Протокол может быть приостановлена на срок до недели. Убедитесь, что маска остается влажной в течение этого периода.

3. сканирование DiceCT

  1. Подготовьте маска для КТ сканирование.
    1. Смонтируйте маски на низкой плотности материала, например, Флористическая пена, чтобы устранить любые морщины в маске и ограничить движения маски, как маска высыхает слегка во время сканирования. Закрепите маска до пены с деревянными зубочистками.
  2. Настройка параметров КТ сканирование и сканирование.
    1. Использование высокого разрешения для этих проверок, как небольшой брошюры будут скрыты в низком разрешении. Использование интервалов между срез и Интер пиксель расстояние около 0,05 мм.
    2. Сканировать навесные маска на высокоразрешающей рентгеновского вычисляется томографии.
    3. Если брошюры не смогут быть полностью визуализирована, из-за чрезмерной окрашивание, место маски в раствор формалина 10% или 5% натрия тиосульфат удалить некоторые из пятно. Если брошюрах достаточно не запятнаны, вернитесь к раствор Люголя в йода. После корректировки окрашивание, сканировать маска снова. Продолжать вносить необходимые коррективы и сканировать до тех пор, пока брошюрах способны полностью визуализирована.

4. Подготовьте маску для длительного хранения.

  1. Химически нейтрализовать йода пятно в маску, удаление обесцвечивание от процесса окрашивания.
    1. Место окрашенных маска в 5% (m/v) натрия тиосульфат раствор химически нейтрализации образца. Это может занять несколько часов или дней. Агитируйте регулярно во время минигелей.
    2. Возвращение destained маска в раствор формалина 10% для сохранения. Если пятно продолжает выщелачиваться из образца в раствор, замените бесцветные формалин свежие формалин до тех пор, пока он остается ясным для длительного хранения.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Этом разделе представлены примеры результатов на форме лицевой мускулатуры, которая может быть достигнута с помощью «обратный рассечение» в концерте с DiceCT сканирования. С помощью «обратный рассечение» для создания маски, полное представление подражательный (лицевой) мышцы иногда можно увидеть чем в традиционных рассечение методологии. Этот метод работает на диапазон размеров тела от крошечных, малые здоровых приматов, например общих игрунка Callithrix jacchus (рис. 4), большой работоспособных приматов как шимпанзе, Pan troglodytes (рис. 5), и приматов, среднего размера, например резус макака, Macaca мулатка (рис. 6). Традиционные рассечение методологии могут хорошо работать на большой работоспособных приматами, которые имеют надежные подражательный мускулатура. Однако традиционные «фронт подход» рассечение методов может не работать хорошо с малого здоровых приматами, которые имеют изящные лицевых мышц. В этих случаях некоторые из лицевой мускулатуры может быть неотличим от окружающих соединительной ткани и могут быть потеряны во время вскрытия.

Пятно йода привязан к подражательный мускулатура и по крайней мере некоторые сканирует являются достаточно высокого качества, что мы можем решить обе индивидуальных подражательный мышцы (рис. 7), а также отдельных мышц брошюры (рис. 8) и в первый раз, получите весь мышечные объемы эти gracile мышц. Как показано на рисунке 7, некоторые из очень мелких мышц, связанные с наружного уха, видны в DiceCT сканирования. Это не редкость для этих мышц будет упущена в некоторых процедурах обратного рассечение, возможно из-за их малого размера.

Figure 1
Рисунок 1 : Хвостовой (или задняя) вид разъединённых начальника общей игрунка (Callithrix jacchus) показаны начало процесса для создания маски в «обратный рассечение». Лицевой мускулатуры, связанные с наружного уха показано на правой стороне развивающихся маска в оттенки оранжевого. Жировой ткани, или жира, группируются вокруг мускулатура в ярких жёлтых тонах. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 2
Рисунок 2 : Спинной вид разъединённых начальника общей игрунка (C. jacchus), показаны на среднем этапе создания маски для лица в обратном вскрытие, здесь удалить маску из орбитальной области черепа. Немеченого черная стрелка указывает области, где расположены мышцы как круговой мышцы глазного, до удаления соединительной ткани. Височной мышцы не лицевые мышцы, но указывается дать идею относительного местоположения. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 3
Рисунок 3 : Вид с правой стороны общих игрунка (C. jacchus) показаны около конца этапа создания маски для лица в обратном вскрытие, здесь удаление маски из региона Верхняя и нижняя губа черепа. Жевательной мышцы не лицевые мышцы, но указывается дать идею относительного местоположения. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 4
Рисунок 4 : Глубокая (или внутри) представление всей правой части маски от общей игрунка (C. jacchus), показаны полностью расчлененные маска для лица с выберите мышцы указывается. Различные мышцы, выделены цветом для обозначения границ. Сокращения: AA - передней auricularis мышц; Дао - депрессорные anguli рта мышц; РМИ - депрессорные labii inferioris мышц; ДЛИ - Поднимающей labii superioris мышц; OO - круговой мышцы глазного; ООМ - круговой oris мышцы; PA - задняя auricularis мышц; Сал - Улучшенный auriculolabialis мышц; ZM - скуловой мышца; ZM - Скуловой незначительных мышцы. Этот образ появился в норах, 20082. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 5
Рисунок 5 : Глубокая (или внутри) представление всей правой части маски от Обыкновенный шимпанзе (Pan troglodytes), показаны полностью расчлененные маска для лица с выберите мышцы указывается. Мышцы risorius указано здесь, мышцы, которая ранее считалось присутствовать среди приматов только в организме человека. Этот образ появился в норы et al., 200615. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 6
Рисунок 6 : Глубокая (или внутри) представление всей правой части маски от резус макака (Macaca мулатка), показаны полностью расчлененные маска для лица с выберите мышцы указывается. CS - supercilli мышц гофроагрегат; ООМ - круговой oris мышцы; минор - z Скуловой незначительных мышц; 1 - большой скуловой мышца; 2 - круговой мышцы глазного; 3 - собачий мышц; 4 - Поднимающей labii superioris мышц; 5 - Поднимающей labii superioris alaeque Наси мышц; 6 - депрессорные septi мышц; 7 - отрезать край buccinators мышц; 8 - депрессорные labii inferioris мышц. Этот образ появился в норы et al., 200916. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 7
Рисунок 7 : Глубокая (или внутри) представление всей правой части DiceCT сканирования от кошачий flavifrons демонстрации способности DiceCT чтобы забрать подражательный мышечных волокон. AA: передней auricularis мышц; CN5: черепной нерв 5; CN7: черепной нерв 7; DH: депрессорные мышцы helicis; РМИ: депрессорные labii inferioris мышц; F: лобной части occipitofrontalis мышц; H: helicis мышц; IAL: уступает auriculolabialis мышц; LL: labialis поднимающей мышцы; M: подбородочная мышца; Ма: mandibuloauricularis мышц; МЛ: maxillolabialis мышц; N: nasalis мышц; NL: костные мышц; O: затылочная часть occipitofrontalis мышц; OccA: occipitoauricularis мышц; OO: круговой oris мышцы; МНК: круговая occuli мышца; P: подкожная мышца; ПА: задняя auricularis мышц; Сал: Улучшенный auriculolabialis мышц; T: tragicus мышц; TA: tragoantitragus мышцы пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 8
Рисунок 8 : Глубокая (или внутри) представление всей левой стороны DiceCT сканирования от кошачий flavifrons демонстрации последовательных секций в различных точках. Глубокие синие пятна, из районов, где есть тяжелые присутствие подражательный мышечных волокон (например, вокруг открытия наружного уха, а разделы. и б. и орбитальных верховье, раздел c.). Легкий синева, из районов, где есть менее подражательный мышечных волокон (например, регион верхней губой, в разделе d.). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Следующие шаги для «обратный рассечение» протокол обычно производит маска для лица, которое может быть медленно и методично расчлененный раскрыть подражательный мускулатура, независимо от размера головы. Это особенно важно, чтобы двигаться медленно и непрерывно оценивать ли мышцы были полностью отрезаны через случайно, особенно в небольших здоровых видов.

Для того, чтобы определить, где находится мускулатура, это особенно важно, чтобы развивающиеся маски для сухой в этапах непрерывно оценивать соединительной ткани против мышечной ткани. Если соединительной ткани на месте на маске, мускулатура не будет видна, поэтому очень важно удалить столько соединительной ткани как можно скорее.

В то время как обратный рассечение обеспечивает надежный и подробный метод для оценки лицевой мускулатуры среди приматов (или любого млекопитающего), это разрушительные методологии и требует много времени и опыта2,11. DiceCT обеспечивает дополнительный метод для оценки лицевой мускулатуры в приматов и был использован для визуализации другие скелетной мускулатуры с успехом17,18. Многие из мышц, видимые в обратном вскрытие видны также в результате сканирования. Хотя этот набор протоколов описывает сканирование лицевой маски, сканирование может также исходить из полного, местность головы. Окрашивание протокол для DiceCT забирает мышцы брошюрах, которые могут быть легко визуализированы без необходимости препарировать маска для лица от головы. Кроме того DiceCT забирает некоторых мышц, которые могут быть пропущены в некоторых процедурах обратного рассечение.

Способность DiceCT для демонстрации отдельных мышц брошюрах и для расчета объема подражательный мышц позволит нам теперь оценить относительную силу производства способности между мышц в течение тех же лиц (например, относительной силы из некоторых фасциальных выражения против других) также, как между отдельными видами (например, относительная выразительность конкретного лица движений как потенциально значительных поведенческой адаптации). Однако потому что образцы поглощать пятна разной скоростью (для начиная с еще неизвестным причинам, явление наблюдали многие люди, которые регулярно используют методологию diceCT), мы все еще работаем для получения согласованных результатов в этих экспериментальных образцах. Более мучительно позиционирование образцов до сих пор иногда проблематичным. То есть некоторые из маски сохранились образцы в морщинистой государств с дублирования структур и сложить в не анатомических позиции. Кроме того некоторые из образцов представляется переехали во время некоторых частей процесса сканирования, размытие в резолюции достаточно, чтобы скрыть некоторые из ключевых анатомии, что мы пытаемся подсчитать. Для борьбы с этим, мы пытаемся 1) для сохранения обратной анатомирование более тщательно поддерживать анатомическом положении и 2) более эффективно стабилизировать образцов во время сканирования. Более амбициозно мы работаем пятно подражательный мышцы на нетронутыми головы. Это была успешной в одной небольшой приматов (Callithrix jachhus), но больше образцов потребует улучшения пятная методы или больше раз/выше концентрации раствора йода - подход, который может вызвать другие методологические осложнения (например, образец усадка). Однако если мы можем усовершенствовать метод для просмотра подражательный мышц в месте, то мы сможет вывести не только относительные преимущества этих мышц, но мы также сможем визуализировать их векторов движения в трех измерениях.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Авторы имеют не раскрытия информации для доклада.

Acknowledgments

Авторы хотели бы отметить Йеркс приматов Национальный научно-исследовательский центр для доступа к шимпанзе и резус макака образцов и Крис Виньярд (северо-восток Огайо медицинский университет) для доступа к общим игрунка образцов. Мы благодарим Боттчер Марисса, Кейтлин Леонард и Antonia Meza в университете Северной Каролины для помощи в процессе сканирования. Эта работа была выполнена частично на герцога университет общие материалы инструментария фонда (SMIF), членом из Северной Каролины исследовательский треугольник нанотехнологии сети (RTNN), который поддерживается Национальный научный фонд (Грант ECCS-1542015) в рамках национальной скоординированной инфраструктуры нанотехнологий (NNCI). Это герцог Lemur центр номер публикации 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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Gregory, W. K. Our face from fish to man. , G.P. Putnam's Sons. New York. (1929).
  2. Burrows, A. M. The facial expression musculature in primates and its evolutionary significance. BioEssays. 30, 212-215 (2008).
  3. 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).
  4. Burrows, A. M., Cohn, J. F. Comparative anatomy of the face. Encyclopedia of Biometrics. Li, S. Z., Jain, A. K. , Springer. New York. (2014).
  5. Liebal, K., Waller, B. M., Burrows, A. M., Slocombe, K. Primate Communication. , Cambridge University Press. Cambridge. (2013).
  6. Rowe, N., Myers, M. All the World's Primates. , Pogonias Press. Charlestown, RI. (2016).
  7. 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).
  8. 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).
  9. 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).
  10. Burrows, A. M., Smith, T. D. Muscles of facial expression in Otolemur, with a comparison to Lemuroidea. Anatomical Record. 274, 827-836 (2003).
  11. Burrows, A. M., Li, L. What's inside tarsier faces. Yearbook of Physical Anthropology. 60, 96 (2015).
  12. Dickinson, E., Stark, H., Kupczik, K. Non-destructive determination of muscle architectural variables through the use of DiceCT. Anatomical Record. 301, 363-377 (2018).
  13. March, D., Hartstone-Rose, A. Functional morphology and behavioral correlates to postcranial musculature. Anatomical Record. 301, 419-423 (2018).
  14. Santana, S. E. Comparative anatomy of bat jaw musculature via diffusible iodine-based contrast-enhanced computed tomography. Anatomical Record. 301, 267-278 (2018).
  15. 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).
  16. 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).
  17. 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).
  18. 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).

Tags

Биология выпуск 143 обратный рассечение DiceCT мимикрией мышцы эволюция сталкиваются
Обратный диссекции и DiceCT выявить иначе скрытых данных в эволюции приматов лица
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Burrows, A. M., Omstead, K. M.,More

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).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter