Summary
Ansiktsuttryck är en form av visuell kommunikation produceras av mimetiska musklerna. Här presenterar vi protokoll för de nya teknikerna för omvänd dissektion och DiceCT att visualisera och bedöma mimetiska musklerna. Dessa kombinerade tekniker kan undersöka både morfologiska och fysiologiska aspekter av mimetiska muskulaturen att fastställa funktionella aspekter.
Abstract
Ansiktsuttryck, eller ansiktsbehandling skärmar, sociala eller känslomässiga avsiktsförklaring produceras av många däggdjur taxa som ett sätt att visuellt kommunicera med artfränder på en nära håll. Dessa skärmar har uppnåtts genom sammandragning av mimetiska musklerna, som skelettmuskulaturen bifogas dermis av ansiktet. Omvänd dissektion, ur skallen full ansiktsmasken och närmar sig mimetiska musklerna i omvänt, är en effektiv men destruktiva sätt att avslöja morfologi av mimetiska musklerna men det är destruktiva. DiceCT är en ny mekanism för visualisera skelettmuskulaturen, inklusive mimetiska musklerna och isolera enskilda muskel fascicles för kvantitativ mätning. Dessutom ger DiceCT en icke-destruktiva mekanism för att visualisera muskler. De kombinera metoder för omvänd dissektion och DiceCT kan användas för att bedöma den evolutionära morfologin mimetiska muskulaturen samt potentiella kontraktion styrka och hastighet i dessa muskler. Denna studie ytterligare visar att DiceCT kan användas för att noggrant och tillförlitligt visualisera mimetiska musklerna samt omvänd dissektion och tillhandahålla en icke-förstörande metod för provtagning mimetiska musklerna.
Introduction
Mimetiska muskulaturen eller ansiktsuttryck muskulatur, är skelettmuskulatur och återfinns i hela Mammalia1. Medan mest däggdjur skelettmuskulaturen fäster diskret beniga landmärken, är mimetiska muskulaturen unikt i dess bilagor främst in i huden i ansiktet, hårbotten och den ventrala aspekten av hals1,2,3, 4. Mimetiska muskulatur kontraktion deformerar den ”ansiktsmasken” i uttryck eller ansiktsbehandling visar sociala och emotionella avsiktsförklaring, ändrar storlek och form av sphincters av ögat, näshålan och munhålan som används i utfodring, andning, och i vocalizations, och är en del av den övergripande Stäng-närhet visuell kommunikationsmekanism hos de flesta däggdjur2,3,4,5. Över Mammalia hjälpa ansiktsbehandling displayerna genereras av mimetiska musklerna reglera och underhålla territoriella gränser, sociala band och den sociala gruppen genom cuing artfränder på de känslomässiga och beteendemässiga avsikterna av avsändaren2, 5.
Bland däggdjur kännetecknas primater delvis som sysselsätter en hög nivå av socialt beteende under hela livscykeln med alla arter som lever i en social grupp2,5. Medan vissa taxa, såsom de nattliga galagos och lorises, kan leva i grupper som bestod enbart av en mor och avkomma, andra taxa, såsom dagaktiva makaker och babianer, kan leva i grupper över 100 personer6. Oavsett storleken på den sociala gruppen, primater använder ofta stereotypa sociala beteenden associerade med rank och territorialitetsprincipen och dessa beteenden inkluderar vanligtvis en ansiktsbehandling display komponent. Ansiktet visar är en del av hanteringen av obligationer bland medlem av sociala grupper, dominans hierarkier, reproduktion och den kommunikation som är en del av vardagen, framförallt dagaktiva arter2,5,7 . Medan det har stått klart en tid det ansiktets muskulaturn används för att skapa dessa ansiktsuttryck visar, har det nyligen blivit uppenbart att ansiktets muskulatur form och fysiologi är förknippade med sociala variabler2, funktionella krav 8. Tidigare studier på fylogenetiskt och behaviorally olik spänner av primater har visat att dagaktiva arter som lever i stora, komplexa sociala grupper tenderar att ha ett stort antal diskreta ansiktet visar med fokus på rörelse av läppar, ögonbryn och ögonlock med ett stort antal ansiktsmusklerna klustrade runt läppar och orbital region9. Däremot har få studier på nattaktiva arter som lever i små grupper, men dessa arter har ett högt antal diskreta ansiktsmusklerna med bilagor runt ytterörat och läppar, vilket kan associeras med rörelser i öron och läppar (som har dokumenterats i vissa nattaktiva arter i agonistiska möten med artfränder och lokalisera ljud)2,9,10,11. Människor har dessutom en relativt högre andel av långsamt rycka myosin fibrer i mimetiska muskulaturen än antingen rhesus makaker eller schimpanser, som kan vara relaterade till den ”sakta ner” i sammandragning av människans mimetiska muskulaturen runt läpparna används under produktionen av språkljud eller allmän trötthet-motstånd förmåga av muskler8.
Människor är, utan tvekan, den mest sociala av alla primater, och har utvecklat språk som en del av social kommunikation. Fortfarande, dock människor använder ansiktsuttryck som ett medel för visuell kommunikation och har den största kända ansiktsbehandling display repertoaren bland primater. I ett försök att mer fullständigt förstå variabler kring utvecklingen av mänskliga och allmänna primate sociala beteende, är en ökad förståelse för morfologi och fysiologi av primater mimetiska muskulaturen önskvärt. Eftersom mimetiska muskulaturen är kopplad till huden själv och kan i vissa arter, vara exceptionellt tunna och svårt att visualisera, har vi utvecklat en unik metod att visualisera denna muskulatur för båda processerna för inspelning brutto närvaro/frånvaro och bilagor samt provtagning för microanatomical bearbetning.
”Omvänd dissektion” är en metod för att bevara den mimetiska muskulaturen genom att ta bort hela ansiktsmasken från huvudet och öka synligheten för även små muskler. Eftersom omvänd dissektion är en destruktiv process, kan sällsynta och värdefulla exemplar inte alltid vara tillgänglig för denna metod. DiceCT är en effektiv metod som kan visualisera många av de mimetiska musklerna även små arter12,13,14. Denna metod kan användas i konsert med omvänd dissektion eller i fall där sällsynta, värdefulla prover inte kan vara dissekeras och kan ge mycket information utan att ta bort ansiktsmasken i ”omvänd dissektion”12,13, 14. Protokolls beskriver en uppsättning metoder för att kombinera omvänd dissektion med DiceCT för att undersöka primate mimetiska muskulaturen.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Eftersom dessa förfaranden använda djur som dött av naturliga orsaker på djurparker eller offrades i forskningslaboratorier var de en del av orelaterade studier, kräver dessa protokoll inte IACUC godkännanden.
1. omvänd dissektion
Obs: Protokollet för omvänd dissektion är effektivt för mycket små däggdjur, såsom laboratoriemöss, hela vägen till stora landlevande däggdjur, såsom inhemska hästen. Mimetiska musklerna är ofta bäst bevarade och bästa visualiseras när lämnade med ovanliggande dermis istället för att lämna dem på skallen. Se figur 1-3.
- Talseuropéer huvud från cervikala delen av kotpelaren innan dissektion förfaranden. Om cadaver är fryst, låt den Tina helt innan du fortsätter genom detta steg.
- Oavsett tillstånd, palpera occipital regionen av skallen och spindelkrabba processen för den andra halskotan (C2). Observera att den första halskotan (C1) saknar en spindelkrabba process, så palperas C2 och occipital regionen av skallen kommer att ge en ungefärlig plats C1.
- Använda en skalpell, göra horisontella nedskärningar mellan occipital regionen av skallen och C2 för att börja skilja skallen från ryggraden på C1. Fortsätta att göra nedskärningar tills skallen är fossilet från kotpelaren.
- Om preparatet är fräsch och ofixerade, steg 1.1.2-1.2 måste utföras i en relativt kort tidsram. Dessutom om hjärnan förblir intakt inuti hjärnskålen, får nekros av neural vävnad fortsätta snabbt, så det rekommenderas starkt att hjärnan tas bort från cadaver om preparatet är att förbli ofixerade.
Obs: Som ett valfritt steg, preparatet kan vara nedsänkt i 10% buffrad formalin i 24 timmar för att fixa preparatet. Detta kommer att möjliggöra en ostörd data insamling förfarande. - Om preparatet är redan fast med etylalkohol eller 10% buffrad formalin, skölj i flera timmar med färskvatten.
- Gör snitt att släppa ansiktsmask från skallen. Om hjärnan och överliggande calvaria har avlägsnats vid obduktion, gör ett snitt nära regionen bekymmersrynkor i skallen och en annan längs den caudal aspekten av skallen där den kraniella ben är intakt.
- När preparatet har sköljts i flera timmar, klappa torrt med hushållspapper och överföring till arbete stationen.
- Palpera för den yttre Nackknölen vid stjärtfenan (eller bakre) kanten av skallen. Detta markerar området där skallen möter ryggrads-kolonnen. Med en #4 skalpell för stora exemplar eller #3 skalpell för små exemplar, gör en mittlinjen snitt början på den yttre Nackknölen och kommer rostrally (eller fram) över skallen, parietala och frontal regionen över regionen orbital och mellan ögonen, ner nasal regionen, hela vägen genom externa näsans området mellan näsborrarna.
- Gör ett snitt på underkäken mellan de nedre, centrala incisiver och flytta caudally (eller bakåt) mot nyckelbenet.
- Välja en sida av ansiktsmasken ta bort och lämna den andra sidan på plats.
- Släppa en sida av ansiktsmasken från skallen.
- Start i occipital regionen, använda en skalpell skära ansiktsmasken, inklusive mimetiska muskulaturen, från occipital benet av skallen, att dra masken rostrally (eller fram) och sidled (åt sidan). Skär occipitalis muskeln från skallen, lämnar en liten mängd av muskeln bakom på skallen så att dess fastsättning kan fortfarande visualiseras när ansiktsmasken har tagits. Genom att lämna en del av muskeln bakom på beniga/brosk skallen, kan bilagor bevaras för inspelning vid ett senare tillfälle.
- När ytterörat är drabbade, lokalisera auricular musklerna. Skär genom dessa så att en liten del av varje resterna med skallen. Skär genom elastisk brosk fästa ytterörat till skallen.
- Fortsätta att dra masken rostrally och släppa varje mimetiska muskel från skallen genom att lämna en liten del av varje muskel bakom på skallen.
- När det finns en intakt ansiktsmask från ena sidan av skallen, låt det sitta ute, utsätts för luften, under en timme (för små exemplar som en lab råtta) upp till tre timmar (för ett stort exemplar som en inhemsk häst), med den muskulatur sidan uppåt. Detta steg desiccates några av det connective silkespappret på ansiktsmasken och ökar kontrasten mellan muskler och bindväv.
- Ta bort tillräckligt bindväv för att visualisera muskulatur.
- Med #3 plocka skalpell och pincett microscissors, bort den bindväv som avgränsar mimetiska muskulaturen från varandra.
- För att komma åt det ytliga lagret av mimetiska muskulaturen i denna ”omvänd dissekering”, försiktigt lyfta och separera den djupa lagret av muskulatur från det ytliga lagret och ta bort den bindväv som omger den ytliga muskulaturn. Den resulterande ansiktsmasken kan återlämnas till formalin, och förfarandet kan pausas här innan vi går vidare till ytterligare dissektion eller färgning (steg 2). Vid varje mellanliggande steg i ytterligare dissektion, låt ansiktsmasken torka tillräckligt så att bindväv kan enkelt urskiljas från muskelvävnad.
2. färgning Process för DiceCT
Obs: Prover måste fastställas i 10% buffrad formalin om DiceCT skall användas för att bevara vävnaden under den långa färgningsproceduren. Om preparatet inte har ännu fastställts, placera det i en behållare med tillräckligt 10% buffrad formalin att dränka alla vävnad och lämna den i 48 timmar.
- Gör 1,75% (m/v) Lugols jodlösning (jag2KI) för färgning ansiktsmask.
Obs: Gör nog jag2KI lösning att helt dränka ansiktsmasken i den valda behållaren. Gör mer eller mindre lösning genom att skala värdena för både de lösta ämnen och lösningsmedel lika i steg 2.1.1 och 2.1.2.- Under ett dragskåp, lägga till 3.50 g kaliumjodid (KI) i 200 mL destillerat vatten i ett stort glasbägare. Rör med glas omrörning stav tills helt upplöst.
Varning: kaliumjodid (KI) kan orsaka ögon, hud, och irritation i luftvägarna eller skada. Bära skyddsglasögon och hantera under ett dragskåp. - Tillsätt långsamt 1,75 g jod kristaller (I2), under omrörning tills helt upplöst. Detta tar flera minuter.
FÖRSIKTIGHET: Jod kristaller (jag2) kan orsaka ögon, hud, och irritation i luftvägarna eller skador. Bär skyddsglasögon och huden och arbetar under ett dragskåp vid hantering av denna kemikalie. - Filtrera lösningen till bärnstensfärgad glasflaska med filterpapper med 11 micron porstorlek ta bort eventuella oupplösta kristaller som kan producera inkonsekvent färgning.
Varning: Denna lösning är mycket giftigt för vattenlevande organismer. Kassera inte lösning avloppet. Händelse av spill, neutralisera aqueous triiodide (jag3–) till jodid (I–) med 5% (m/v) natriumtiosulfat (Na2S2O3). Kontrollera institutionella avfallshantering principer för jodid och kassera avfall med detta.
- Under ett dragskåp, lägga till 3.50 g kaliumjodid (KI) i 200 mL destillerat vatten i ett stort glasbägare. Rör med glas omrörning stav tills helt upplöst.
- Fläcken ansiktsmasken.
- Placera ansiktsmasken skära sida i ett bärnstensfärgat glas eller blackout behållare (att hålla ut ljus) tillräckligt stort för att tillåta ansiktsmasken att vila i en naturlig form och vara helt nersänkt.
- Häll den Lugols jodlösning över ansiktsmasken tills det är helt nedsänkt. En vikt kan behövas för att hålla den ansiktsmask som helt nedsänkt och förhindra det från flytande till toppen av lösningen. Täta behållaren för att förhindra avdunstning och hålla ut ljus.
- Skaka behållaren kontinuerligt på en elektrisk rocker eller regelbundet för hand för att underlätta även färgning och förhindra kristaller från avgörande för minst två veckor. Om en längre tid behövs tillräckligt färga de muskel fascicles, ersätta den Lugols lösning med färsk lösning.
- Ta bort ansiktsmasken från lösningen efter två veckor. Häll en liten mängd destillerat vatten över båda ytorna på ansiktsmasken att skölja. Wrap ansiktsmasken i fuktigt hushållspapper och placera i en förseglad plastpåse i minst 24 timmar för liten torkning innan du går vidare till nästa steg.
Obs: Protokollet kan pausas för upp till en vecka. Säkerställa att ansiktsmasken förblir fuktig under denna period.
3. DiceCT skanning
- Förbereda ansiktsmask för datortomografi.
- Montera ansiktsmasker på ett isolerings material, såsom blommig skum, att eliminera alla rynkor i masken och begränsa förflyttning av masken som masken torkar ut något under avsökningen. Säkra ansiktsmasken till skum med trä tandpetare.
- Ställa in parametrarna för datortomografi och skanning.
- Använda en hög upplösning för dessa skanningar, som de små fascicles kommer att skymmas i lägre upplösning. Använda ett avstånd mellan skiva och bland pixelavstånd cirka 0,05 mm.
- Skanna monterade ansiktsmasken på en högupplöst X-ray beräknas Tomography Scanner.
- Om fascicles inte kan visualiseras fullt, på grund av alltför färgning, placera ansiktsmask i 10% formalin lösning eller 5% natrium tiosulfat ta bort vissa av fläcken. Om fascicles inte färgas tillräckligt, återgå till Lugols jodlösning. Efter justering färgningen, skanna ansiktsmasken igen. Fortsätta att göra nödvändiga justeringar och scan tills fascicles ska kunna visualiseras fullt.
4. Förbered ansiktsmasken för långtidslagring.
- Kemiskt neutralisera jod fläcken i ansiktsmasken, ta bort missfärgningar från färgning processen.
- Plats målat ansiktsmask till 5% (m/v) natriumtiosulfat lösning att kemiskt neutralisera exemplar. Detta kan ta flera timmar eller dagar. Agitera regelbundet under avfärgning.
- Återgå destained ansiktsmask till 10% formalin lösning för bevarande. Om fläcken fortsätter att läcka ut ur exemplaret i lösning, ersätta missfärgade formalin med färska formalin tills det förblir klar för långtidslagring.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
I det här avsnittet presenterar exempel på resultat i ansiktets muskulatur formulär som kan uppnås med hjälp av ”omvänd dissektion” i konsert med DiceCT skanning. Med hjälp av ”omvänd dissektion” för att skapa en ansiktsmask, en fylligare representation av mimetiska (ansiktsbehandling) muskel kan ibland ses än i traditionella dissektion metodik. Denna metod fungerar på en rad storlekar från små, små arbetsföra primater, till exempel Marmosettapa Callithrix jacchus (figur 4), till stora arbetsföra primater såsom schimpans Pan troglodytes (figur 5), och en medelstora primater såsom den rhesus makaker Macaca mulatta (figur 6). Traditionella dissektion metoder kan fungera bra på stora arbetsföra primater som har robust mimetiska muskulaturen. Traditionella ”främre metoden” dissektion metoder fungerar dock inte bra med små arbetsföra primater som har gracile ansiktsmusklerna. I dessa fall vissa av ansiktets muskulatur kan vara omöjlig att skilja från den omgivande bindväven och kan förloras under dissektion.
Jod fläcken bunden till mimetiska muskulaturen och åtminstone vissa av skanningar är av tillräcklig kvalitet för att vi kan lösa både enskilda mimetiska musklerna (figur 7) samt enskilda muskel fascicles (figur 8) och, för första gången få hela muskel volymer av dessa gracile muskler. I figur 7visas några av de mycket små muskler som är associerad med ytterörat är tydligt i DiceCT skanningar. Det är inte ovanligt att dessa muskler får missa i vissa omvänd dissektion procedurer, kanske på grund av sin ringa storlek.
Figur 1 : Kaudalt (eller bakre) syn på disarticulated huvudet av en Marmosettapa (Callithrix jacchus) visar början av processen att skapa ansiktsmasken i ”omvänd dissekering”. Ansiktets muskulatur är associerad med ytterörat visas på höger sida av den framkallande ansiktsmasken i olika nyanser av orange. Fettvävnad eller fett, är klustrad runt muskulaturen i nyanser av ljust gul. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 2 : Dorsala uppfattning av disarticulated huvudet av en Marmosettapa (C. jacchus) som visar den mellersta fasen av skapa ansiktsmasken i omvänd dissektion, här att ta bort masken från regionen orbital skallbasen. Omärkt svart pilen anger det område där muskler såsom orbikularis okuli muskeln är, före borttagning av bindväv. Temporalis muskeln är inte en ansiktsbehandling muskel men är indicerat för att ge en uppfattning om relativa läge. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 3 : Utsikt över höger sida av den Marmosettapa (C. jacchus) visar nära fasen slutet skapa ansiktsmasken i omvänd dissektion, här att ta bort masken från regionen övre och nedre läpp i skallen. Tuggmuskel är inte en ansiktsbehandling muskel men är indicerat för att ge en uppfattning om relativa läge. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 4 : Djup (eller inne) syn på hela höger sida av ansiktsmasken från Marmosettapa (C. jacchus), visar den helt dissekerade ansiktsmasken med Välj muskler anges. Olika muskler är markerade med färg för att ange gränserna. Förkortningar: AA - anterior auricularis muskler; DAO - depressor anguli oris muskler; DLI - depressor labii inferioris muskler; LLS - levator labii superioris muskler; OO - orbikularis okuli muskler; OOM - orbicularis oris muskeln; PA - bakre auricularis muskler; SAL - överlägsen auriculolabialis muskler; ZM - zygomaticus stora muskler; ZM - zygomaticus mindre muskler. Denna bild dök upp i hålor, 20082. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 5 : Djup (eller inne) syn på hela höger sida av ansiktsmasken från de gemensamma schimpans (Pan troglodytes), visar den helt dissekerade ansiktsmasken med Välj muskler anges. Den risorius muskeln anges här, en muskel som man tidigare trodde var närvarande bland primater bara hos människor. Denna bild dök upp i hålor et al., 200615. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 6 : Djup (eller inne) syn på hela höger sida av ansiktsmasken från rhesus Makaker (Macaca mulatta), visar den helt dissekerade ansiktsmasken med Välj muskler anges. CS - supercilli korrugatormuskeln; OOM - orbicularis oris muskeln; z-mindre - zygomaticus mindre muskler; 1 - zygomaticus stora muskler; 2 - orbikularis okuli muskler; 3 - caninus muskler; 4 - levator labii superioris muskler; 5 - levator labii superioris alaeque nasi muskler; 6 - depressor septi muskler; 7 - skär kanten av buccinators muskler; 8 - depressor labii inferioris muskler. Denna bild dök upp i hålor et al., 200916. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 7 : Djup (eller inne) syn på hela höger sida av en DiceCT skanning från en Eulemur flavifrons visar DiceCT förmåga att plocka upp mimetiska muskelfibrer. AA: anterior auricularis muskler; CN5: kranialnerv 5; CN7: kranial nerv 7; DH: depressor helicis muskler; DLI: depressor labii inferioris muskler; F: frontalis del av occipitofrontalis muskler; H: helicis muskler; ÅTGÄRD: sämre auriculolabialis muskler; LL: labialis levatormuskeln; M: mentalis muskel; MA: mandibuloauricularis muskler; ML: maxillolabialis muskler; N: nasalis muskler; NL: nasolabialis muskler; O: occipitalis del av occipitofrontalis muskler; Tillfälle: occipitoauricularis muskler; OO: orbicularis oris muskeln; OOc: orbicularis occuli muskler; P: platysma muskeln; PA: bakre auricularis muskler; SAL: överlägsen auriculolabialis muskler; T: tragicus muskler; TA: tragoantitragus muskel vänligen klicka här för att visa en större version av denna siffra.
Figur 8 : Djup (eller inne) syn på hela vänster sida av en DiceCT skanning från en Eulemur flavifrons visar seriell avsnitt på olika punkter. Djupaste blånad är från områden där det finns en tung närvaro av mimetiska muskelfibrer (t.ex. runt öppningen av ytterörat, avsnitt a. och b. och orbital regionen övre, avsnitt c.). Ljusaste blånad är från områden där det finns mindre mimetiska muskelfiber (t.ex. regionen i överläppen, avsnitt d.). Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Följande steg för den ”omvända dissektionen” producerar protokoll vanligtvis en ansiktsmask som kan vara långsamt och metodiskt dissekeras för att avslöja mimetiska muskulaturen, oavsett storleken på huvudet. Det är särskilt viktigt att flytta långsamt och kontinuerligt bedöma om musklerna har helt skurits igenom oavsiktligt, särskilt i mindre arbetsföra arter.
För att bestämma där muskulaturn ligger, är det särskilt viktiga för att utveckla masken torka i etapper att kontinuerligt bedöma bindväv kontra muskelvävnad. Om bindväv är kvar på masken, kommer muskulatur inte syns, så det är viktigt att ta bort så mycket bindväv som möjligt.
Medan omvänd dissektion ger en tillförlitlig och detaljerad metod för bedömning av ansiktets muskulatur bland primater (eller däggdjur), det är en destruktiv metod och kräver en hel del tid och expertis2,11. DiceCT ger ytterligare en metod för att bedöma ansiktets muskulatur i primater och har använts för att visualisera andra skeletal muskulaturn med framgång17,18. Många av musklerna som är synliga i omvänd dissekering syns också i de resulterande genomsökningar. Medan denna uppsättning protokoll beskriver skanning en ansiktsmask, kan skanning också utgå från ett fullt undissected huvud. Färgning protokollet för DiceCT plockar upp muskel fascicles som enkelt kan visualiseras utan att behöva dissekera ansiktsmasken bort huvudet. Dessutom plockar DiceCT upp några muskulatur som kan missas vid vissa omvänd dissektion förfaranden.
DiceCT förmåga att visa enskilda muskel fascicles och möjliggör beräkning av mimetiska muskelvolym ger oss möjlighet att nu bedöma relativa kraft produktion förmågor mellan musklerna inom samma personer (t.ex. relativ styrka av vissa fascian uttryck vs. andra) så väl som mellan enskilda arter (t.ex. relativ uttrycksfullhet av specifika ansiktsuttryck rörelser som potentiellt betydande beteendemässiga anpassning). Men eftersom exemplar absorberar fläckar i olika takt (för per ännu okänd anledning, ett fenomen observeras av många människor som använder diceCT metodik regelbundet), vi arbetar fortfarande för att få konsekventa resultat i dessa pilot exemplar. Mer beklämmande, är positionering av exemplar fortfarande ibland problematiska. Några av ansiktsmasker har d.v.s. bevarade exemplar i skrynkliga staterna med strukturer som överlappande och vikta i icke-anatomiska positioner. Dessutom tycks några av exemplaren har flyttat under vissa delar av avsökningen förlopp, oskärpa resolutionen nog att dölja några av de viktiga anatomi som vi försöker kvantifiera. För att bekämpa detta, försöker vi 1) att bevara de omvänd dissektionerna mer noggrant för att upprätthålla anatomisk position och 2) för att stabilisera exemplar mer effektivt under avsökningen. Mer ambitiöst, arbetar vi för att färga de mimetiska musklerna medan på intakt huvuden. Detta har varit framgångsrikt i en liten primate (Callithrix jachhus), men större exemplar kommer att kräva antingen förbättrade färgning metoder eller mycket längre tid/högre koncentrationer av jodlösningen - en strategi som kan orsaka andra metodologiska komplikationer (t.ex. preparatet krympning). Om vi kan förfina metoden för att visa de mimetiska musklerna i situ, då vi kommer att kunna härleda inte bara relativa styrkan av dessa muskler, men vi kommer också att kunna visualisera sin vektorer av rörelse i tre dimensioner.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Författarna har inga upplysningar till rapport.
Acknowledgments
Författarna vill uppmärksamma Yerkes National Primate Research Center för tillträde till schimpans och rhesus makaker exemplar, och Chris Vinyard (nordost Ohio Medical University) för tillgång till gemensamma Goeldisapa exemplar. Vi tackar Marissa Boettcher, Kaitlyn Leonard och Antonia Meza på University of North Carolina för hjälp med skanningen. Detta arbete utfördes delvis på den hertigen universitet delat material Instrumentation Facility (SMIF), medlem av den North Carolina forskning triangel nanoteknik Network (RTNN), som stöds av National Science Foundation (Grant ECCS-1542015) som en del av den nationella nanoteknik samordnad infrastruktur (NNCI). Detta är 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).
