כאן אנו מציגים פרוטוקול למדידת צפיפות papilla fungiform מתמונות דיגיטליות. שיטה זו בונה תעדוף ומדדים אובייקטיביים אופייניים לעבודת תיאורים המקורית על גבשושיות fungiform ידי מילר & רידי (1990).
המטרה של דנבר גבשושיות הפרוטוקול היא להשתמש במפתח דיכוטומית להגדיר ולקבוע סדר עדיפויות המאפיינים של גבשושיות fungiform (FP) כדי להבטיח ניקוד עקבי בין ציונים. פרוטוקול זה בונה את של צורך שנוצר משני העשורים האחרונים של מחקר טעם באמצעות FP כמדד לצפיפות נקבובית טעם. צפיפות FP מבחינה היסטורית נותחה באמצעות האפיונים של מילר ורידי 1990 המורפולוגיה שלהם: עגול, מוכתם קל, גדול, וגבוה. בעבודה זו, המחברים הוזהרו שהגדרות מחמירות של מורפולוגיה FP צריכה להיות מתוארים. למרות קריאה זו לפעולה, ספרות מעקב הייתה נדירה, עם רוב המחקרים ממשיכים לצטט העבודה המקורית של מילר ורידי. כתוצאה מכך, דיווחי צפיפות FP היו משתנים מאוד ו, בשילוב עם גודל מדגם קטן, עשוי לתרום למסקנות סותרות על התפקיד של FP ברגישות טעם. הגנטיקה של מעבדה טעם חקרה incon לכאורה זהsistency בספירה ומצא כי ציונים היו בנפרד עדיפות החשיבות של מאפיינים אלה באופן שונה ולא היה לי הדרכה לכאשר papilla הייתה כמה, אבל לא כולם, של האיכויות המדווחות של FP. התוצאה של זה היא הסובייקטיביות ספירת FP משתנה מאוד של אותה תמונת לשון. דנבר גבשושיות הפרוטוקול פותח כדי לתקן תוצאה זו באמצעות שימוש במפתח דיכוטומית שמגדיר ועוד עדיפות החשיבות של המאפיינים שהציגו מילר & רידי. השיטה המוצעת יכולה לסייע ביצירת דרך סטנדרטית לכמת FP לחוקרים בתחום הטעם ומחקרים תזונתיים.
גבשושיות הן הבליטות הגלויות על פני השטח של הלשון. ישנם ארבעה סוגים של גבשושיות: fungiform (FP), foliate, circumvallate, וfiliform. בעוד גבשושיות filiform פרושות על פני השטח של הלשון, circumvallate הם מקומיים בלבד בחלק האחורי של הלשון, וfoliate נמצא בצדדים. לעומת זאת, FP ממוקם לכיוון חזית הלשון. FP, foliate, וגבשושיות circumvallate נחשבים התעורר אצלם כי יש להם את הפוטנציאל להכיל את בלוטות טעם ואילו filiform לא. בלוטות טעם הן אשכולות של תאים אחראים לאיתור tastants הכימי וtransducing הגירויים לאות התעורר אצלם במוח. מולקולות רוק ומזון להיכנס לבלוטות הטעם דרך פתחים הנקראים נקבוביות טעם שבו מולקולות טעם אז יש פוטנציאל של הפעלת תאי טעם.
מעניין לציין, שיש הבדלים אישיים גדולים בצפיפות ניצן טעם, כפי שנצפו לראשונה במחקר היסטולוגית של לשונותמ -18 גופות (מילר, 1988) 1. בלוטות טעם של עצמם אינם גלויים על פני השטח של הלשון, לעומת זאת, נקבוביות טעם גלויות בעת שימוש בטכניקות הגדלה, תאורה, וצביעה נכונה שהובילו מילר & רידי (1990) לפתח שיטה לזיהוי נקבוביות טעם וגבשושיות fungiform באמצעות videomicroscopy בחיים 2 בני אדם. מספר המעבדות שינה טכניקת videomicroscopy המקורית שלהם, באמצעות צילום ועדיין מעט או ללא הגדלה. עם זאת, מאז גבשושיות fungiform הן הרבה יותר קלים לדמיין מאשר נקבוביות באמצעות טכניקות אלה האחרונים, מעבדות פנו לספירת גבשושיות fungiform במקום נקבוביות טעם. בכך, ההנחה היא כי צפיפות papilla fungiform היא מדד ה- Proxy סביר לצפיפות נקבובית טעם, למרות שגבשושיות רבות fungiform אינן מכילות נקבוביות טעם או בלוטות טעם 3; לא רק הם FP יותר גלוי ונגיש יותר מcircumvallate וגבשושיות foliate, אבל לכידת התמונה שלהם היא פחות tiשלי רב יותר מאשר ניתוח נקבובית טעם באמצעות השיטה החלופית של videomicroscopy 2,4. בשנת 1990, מילר ורידי השתמש בטכניקה זו כדי למצוא טעם שצפיפות נקבובית מתואמת עם צפיפויות FP 3 שאומתו נוסף בet al Bartoshuk. 5 בנוסף ליחסים אנטומיים זה, מילר ורידי גם מצא כי 8 אנשים בעליונים מחצית מהפצת הצפיפות נקבובית הטעם גם מדורגת סוכרוז, NaCl, וpropylthiouracil (PROP) כמשמעותי יותר אינטנסיבי מאשר 8 אנשים האחרים 3. עבודה לאחר מכן על ידי Bartoshuk et al. (1994) נצפתה מתאם בין עוצמת טעם PROP suprathreshold וצפיפות papilla fungiform, כמו גם צפיפות נקבובית טעם, ב -42 מקצועות 5. שיטה זו נוחה הובילה למחקרים משפיעים דיווחו כי נושאים לשונות שיש הרבה גבשושיות לעורר תגובה חזקה יותר לtastants רב, כולל phenylthiocarbamide tastants המר (PTC) וPROP 6,7.
PTC וPROP הם tastants חקר היטב לעתים קרובות בשימוש בשל הקשר ברור בין פנוטיפ רגישות טעמו של אדם וגנוטיפ. מחקרי אוכלוסייה הראו כי אנשים שיש להם diplotype רצסיבי הומוזיגוטים של הגן, TAS2R38, יש רגישות נמוכה יותר באופן משמעותי כדי לתמוך יותר מדיסקים של הגרסה הדומיננטית או הטרוזיגוטיים של הגן 8-10. תופעה תורשתית זה דווחה לראשונה בשנת 1932 כאשר ארתור ל 'פוקס הודיע גילוי "עיוורון טעם" שלו ל -11 PTC. בין אנשים יוכלו לטעום תרכובות המרות הללו, עוצמת הטעם דיווחה יכולה להשתנות בכל מקום ממעט לא נעימות, 6 עד כאב המר. כדי להסביר את שונות שלא יכול להיות מוסברת על ידי TAS2R38, התאוריה שהציגה שזה יכול להיות מיוחס לצפיפות של FP על הלשון 4.
כמו מחקר טעם התקדם, fielד היה מחולק לשתי אסכולות סביב תאוריה זו הנוגעות לתפקידו של FP ורגישות טעם מר. למרות שמחקרים רבים מאששים את הטענה המקורית שצפיפות FP היא גורם בPROP רגישויות 4,6,12,13, חל מגירה קטנה, אבל חשובה שמצאה ראיות כדי להפריך את זה, שדיווח על חוסר יכולת לשכפל את התפקיד 10, 14,15,16. Delwiche et al. (2001) הזהיר כי המגמה היא משתנה מאוד; צפיפות FP עושה חשבון לא אחיד להבדלים ברגישות מרירות על פני נושאים, והייתה רק הדגמה לנושאים עם לפחות רגישות מתונה כדי לתמוך 7. בנוסף לשימוש בשיטת מילר & רידי פחות קפדנות מוגדרת על איך לכמת FP, חשוב לשים לב כי עם יוצא מן הכלל של צאצאי Beaver Dam 15 המחקר שנערכו על ידי פישר, רוב המחקרים היה מעל et al. מדגם קטן גדלים אשר עשוי גם לתרום לממצאים עולים בקנה אחד בהתפקיד של FP בטעם.
בקצרה, במאמרו של מילר ורידי מתודולוגיה זרע (1990), המחברים מוכתמים לשונות כחולות לכמת FP כי FP יישאר ורוד בעוד גבשושיות filiform לספוג את הצבע ולהכחיל. הם מסווגים כFP "מבנים מעוגלים הוורודים על 0.5 מ"מ בקוטר" 2. בעוד שהכותבים מומלץ כי לפני השימוש בשיטה זו לעבודה אנליטית נוספת, מאפייני FP צריכים להיות מוגדרים יותר בקפדנות והגיעו למסקנה שהשינוי כבר ציין בספרות "יכול להיות מיוחס לאוכלוסיות שונות נושא, בשיטות שונות, וחוקרים שונים" 2, מחקר הוביל למאפיינים המקובלים שFP עגול 17,18, גדול 2, ורוד או מוכתם קל 2, ומוגבה 4. צולם בערך הנקוב, מאפיינים אלה מופיעים מאוד ישר קדימה. בגנטיקה של מעבדה טעם (לי מעבדה או מעבדה), השימוש בנפגשהוד היה מסובך בניסיונות הבודדים של הציונים במוקדמות ומתן עדיפות לחשיבות של המאפיינים הנ"ל כאשר חלק, אך לא כולם, של המאפיינים נכחו. סיבוכים אלה כללו גבשושיות קטנות שהופיעו ורוד בעיצומה של גבשושיות גדולות בהרבה; כל הלשון סופגת את הצבע הכחול ובכך לחסל סיווג המבוסס על וריאציה צבע; גבשושיות מלבניות במקום עגול; ולשונות שאין שינוי בגובה, כולם תרם לציוני דיווח ספירת FP נרחב מגוונת של אותה תמונה.
וריאציות אלה בניתוח הובילו אותנו לסקור את הספרות כדי לאתר את הסובייקטיביות, לזהות בחריגים למאפייני FP המקובלים וסופו של דבר לגבש פרוטוקול להגדיר בצורה מדויקת ואובייקטיבי ולהבקיע FP.
ראשית, צורת FP מתוארת בספרות כ17,18 מבנה מעוגל, כמו פטריות. עם זאת, ראוי לציון מלבדיונים גם הוזכרו. מילר הדגיש כי "fungiform" המונח מטעה ושFP רב אינם פטרייה בצורת אבל יכול להשתנות במידה רבה בגודל ומורפולוגיה 18. מליס et al. (2013) תאר גם כמה גבשושיות שנחשבו "מעוות", שבו קוטר FP בכיוון אחד היה לפחות שתי סטיות תקן יותר בכיוון אחר 19. יתר על כן, נג ורובינסון מצא כי כאשר מצביעים FP על ידי צביעה, הם נע בין שטוח עקף למוארכים בהופעה 20. בשים לב לחריגים לעיל, האפיון של FP להיות עגול ומופיע בצורת הפטרייה גם לצמצם הגדרה.
שנית, צבע FP הוא כפי שתואר "חוגים הוורודים על רקע כחול" 7 לאחר מכתים את הלשון עם צבע כחול. למרות שמכתים קל היה הקריטריון של FP העקבי ביותר בכל הספרות שהיא עדיין לא הייתה במוקדמות אחידות. נג & ; רובינסון ציין כי FP לא תמיד מוכתם קל, מה שהופך את זיהוי קשה ולא בטוח 20. נראה כי אז לשונות לספוג צבע שונה ותוך הניגוד ניכר בלשונות רבות, חלק הפך כחול לגמרי ללא הבחנה, בעוד שאחרים מאבדים כל שמץ של צבע הכחול 21 באופן מיידי.
המאפיין השלישי, גודל FP, היה עקבי למדי בין ניירות, הנע בין 0.5 מ"מ ל0.97 מ"מ 6,18. בספרות מילר ציין כי היו שני טווחי גודל של גבשושיות על הגבית הקדמי של הלשון. גבשושיות בקטרים גדולים יותר היו בעיקר fungiform וגבשושיות חרוטי, בעוד גבשושיות בקוטר קטן יותר היו בעיקר filiform 18. עם זאת, למעט Offspring Beaver Dam מחקר 21, גודל לא הופיע כדי לקבוע אם מבנה הוא FP בספרות, אבל סופק לגבשושיות כבר סווגו כ" fungiform ".
_content "> לבסוף, ההעלאה מופיעה בתור FP הרביעי מאפיין 4 למרות שמילר ציין כי הבחנה בין filiform וגבשושיות fungiform היא קשה בעת השימוש בקריטריון זה ליד השוליים של הלשון. הוא נתן שתי דוגמאות של FP שהשתנו באופן משמעותי בגובה, להיות 0.8 מ"מ הגובה בזמן אחר היה פחות מ -0.1 מ"מ גובה, אבל עדיין היו שני נקבוביות טעם שנצפו בבירור 18 אחד. תצפית זו הייתה גם במעקב ואושרה על ידי et al Shahbake. 4הגדרות אלה וחריגים דיווחו להראות ששדה הטעם הכיר עוד את חוסר העקביות באפיון FP והחסרונות של הפרוטוקול הנפוץ בשימוש ממילר ורידי. ואכן, מילר ורידי האיץ השדה להגדיר נוסף התכונות של FP 2. חוקרים שערנו כי ציונים היו נותנים משקל שונה למאפיינים ולתעדוף חשיבותם באופן שונה כאשר פאפillae לא הצליח לעמוד בכל קריטריון, כגון כאשר papilla הייתה גדולה ובפטריות בצורה, אבל מוכתם כחול. זה היה מנומק כי חוקרים של המחקרים שפורסמו בעבר סביר עשו את אותו הדבר ש, בשילוב עם גודל מדגם קטן, עשוי להסביר את התוצאות המגוונות המגיעות מהשימוש בשיטה זו.
מעבדת לי התייחסה הפער הזה במתודולוגיה FP-ידי פיתוח קו מנחה שמגדיר כל מאפיין באמצעות מדידות אובייקטיביות ועדיפים מאפיינים כדי לציין שמקבלת קדימות בניתוח. שיטה זו היא דנבר גבשושיות הפרוטוקול (DPP), מפתח דיכוטומית עם מאפיינים ברורים ומובחנים של FP על מנת להבטיח ספירה מדויקת ודיר מתצלומים דיגיטליים של הלשון. DPP הוא שיטה מוצעת כדי לתקנן את שיטת מילר & רידי השתמש בעבר, ובכך להסיר את פרשנות אישית ולהבטיח תוצאות עקביות יותר בעת ניתוח צפיפות FP. בעשותם כך, DPP יכול לשמש ליותר ביטחון דetermine התפקיד של FP בטעם.
התמונות שצולמו הלשון של הנושאים נותחו על ידי מדעני האזרח (ציונים) של מעבדת שהנושאים האמיתיים של מחקר זה. הליבה של המעבדה של מדעני אזרח מורכבת מחברים מהקהילה החל בגיל (שנים) מ -16 ועד אמצע שנות ה -80. דו"ח הערכה מסכם שהוזמן על ידי המוזיאון בשנת 2012 מתאר מדעני אזרח כבעל עניין חזק במדע ובשני שלישים שהרוויחו תואר אקדמי בדיסציפלינה מדעית 22. מדעני אזרח מועמד כרגע גויסו באמצעות מילה של פה, חייב להשלים בהצלחה תהליך ראיון עם מתנדב ותיק במוזיאון, ולעבור תקופת ניסיון בתערוכה של המוזיאון הקבועה בריאות, משלחת הבריאות, לפני שהם צריכים את ההזדמנות להגיש בקשה למעמד ב המעבדה. ברגע שהתקבל למעבדה, מדעני אזרח לעבור הכשרת 12 שבועות כדי להיות מוסמך לרשום נושא אנושיים. בעקבות אישור זה, הם יכולים לקחת מודולים הכשרה בטכניקות שונות במעבדה (ספירה למשל גבשושיות, מיצוי DNA) והבאים אישורים נוספים ואמצעי בקרת איכות רגילה, יש לי מדעני אזרח אלה את ההזדמנות להשתתף באופן פעיל בניתוח הנתונים. מדעני אזרח מתנדבים מהזמן ואינם מתוגמלים על תרומתם למוזיאון.
באמצעות DPP, את השונות בתוך תמונה סופרת על פני ציונים עצמאיים וספירה של מלך השערים ב- ירדה באופן משמעותי. למרות ששיטה זו הופכת את ניתוח צפיפות FP חזותי ללא videomicroscopy פחות סובייקטיבית, יש לציין כי בשיטה זו רק FP ציונים. לא יכול להבטיח שיש לי DPP מבנים מסווגים כFP נקבוביות טעם ולכן התעוררו אצלם ולא גבשושיות שמקובעת הם רעיוני של צפיפות ניצן טעם אמיתי 20,23 טבעם של שיטה זו הוא שהיא קובעת אמינות באמצעות עקביות ודיוק; עם זאת, הוא עשוי להיות הטיית תוצאות בכיוון עקבי. כדי לבדוק את הדיוק יחסי לשיטות אחרות באמצעות מדד אמיתי של צפיפות טעם ניצן (לדוגמא, videomicroscopy) תרחיב מעבר להיקף של study.However זה, על ידי המאפיין את המורפולוגיה של FP יותר מחמיר ויצירת מפתח דיכוטומית, שיטה זו מטפלת מילר ו הפריצה של רידי לשדה שיותר אפיון של FPצריך לעשות כדי שיהיה לי קונסנסוס על המורפולוגיה והכימות 2. בנוסף, הם ציינו כי אפיון זה עשוי "להבהיר חלק מההבדלים בין נבדקים ולהסביר חלק מהתוצאות השונות בין חוקרים 2." על ידי מתן שיטה אחידה של כימות, רב של אי-ההתאמות בתפקיד של FP בטעם וnutrition- מחקר הקשורים ניתן לתקן.
המפתח דיכוטומית עשוי להיות מותאם לטכניקות לכידת תמונה השונות. המרחק הידוע בקנה המידה ניתן להגדיר בקלות לקוטר שימוש בכל מעבדה ומיתון ניתן לשלול אם ניילון נצמד או זכוכית הונחו על הלשון ללכידת תמונה. במעבדה קיבל, נמצא כי הלשון הניטרלית סיפקה את ההגדרה הטובה ביותר של גבשושיות. זה יכול להיות בגלל כמות האור במעבדה שגרמה לעטוף או זכוכית נצמדה כדי לשקף את האור בחזרה אל המצלמה יצירת בוהק שגרמו ישבניםsment קשה. מעבדות חלקם אמרו שהם ימצאו את הצבע יותר מאתגר לספור, אבל המעבדה לי מצאה צבע כחול מזון מדולל בריכוז של 1:36 סיפק את הניגוד בין אידאל fungiform וגבשושיות filiform ברוב הלשונות.
יצירת מפתח דיכוטומית לאפיון FP תאפשר לחוקרים במעבדות שונות, תוך שימוש במגוון של שיטות לכידה תמונה, כדי לנתח באופן עקבי מבנים על הלשון ויש לי אמון בדיווח של התוצאות שלהם. לבסוף, שימוש במפתח דיכוטומית עשוי להיות מטרות בתחומים אחרים של מתודולוגיה המדעית שבו איכויות של מבנים או חפצים מספקות מספרים עקביים ממחקר למחקר.
The authors have nothing to disclose.
עבודה זו מומנה בחלק מדע חינוך שותפות פרס (SEPA) R25 RR025066 ידי בין 2,008-2,012 מהמכון הלאומי לבריאות והמרכז הלאומי למשאבי מחקר. תודה לעמיתים בתחום הטעם לדיון מתחשב בספרות, התוצאות שלנו ומשוב על השימוש בDPP בתרחישים שונים במעבדה: ג'ון הייז, סו Coldwell, פול ברסלין, קרלה שוברט. תודה גם להנהגה בדנבר מוזיאון הטבע ומדע ואת צוות בתמיכה של מדע אזרח בגנטיקה של מעבדה טעם בתוך משלחת בריאות. לבסוף, תודה לכולם של מדעני האזרח מתנדב שלנו לזמן שלהם ומסירותו לפיתוח ושימוש בפרוטוקול זה, וביניהם: דוב אראגון, מייק ארצ'ר, סו אטאמן, מייקל באגלים, A'nette ברטרנד, דיאנה וילס, וונדי סמוי, סשה דולי , פטי Drever, ג'סיקה ארן, לורה Harmacek, שון Hibbard, ג'ויס Hutchens, מאט Joo, Leta קין, וילם Leenhouts, סטפניה Lukjan, אשלי מתיוס, מייק מאוזר, סטפני מילר, האלי מורגן-רודריגז, גריפין Scherma, אליסה Schickedanz, טרי סיימון, דילן תומס, רודי טורס, טיילר וילסון, דיאן Woltkamp.
Image J | National Institutes of Health | http://rsb.info.nih.gov/ij | |
Food dye, Deep Blue Shade | Esco | http://escofoods.com/blue-food-coloring.html | |
Sterile Rayon Tipped OB/GYN Applicators | Puritan | 25-808 1PR | |
Grade 1 Filter Paper | Whatman | Whatman No.: 1001-325 | |
Coolpix P100 (10.3 megapixels) and P500 (12.1 megapixels) | Nikon | http://imaging.nikon.com/lineup/coolpix/ | neither model appears to be available on the website any longer |
Paper Hand Towels | Kleenex | https://www.kleenex.com/HandTowelsDetail.aspx |