The ancestral shape hypothesis: an evolutionary explanation for the occurrence of intervertebral disc herniation in humans
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Recent studies suggest there is a relationship between intervertebral disc herniation and vertebral shape. The nature of this relationship is unclear, however. Humans are more commonly afflicted with spinal disease than are non-human primates and one suggested explanation for this is the stress placed on the spine by bipedalism. With this in mind, we carried out a study of human, chimpanzee, and orangutan vertebrae to examine the links between vertebral shape, locomotion, and Schmorl's nodes, which are bony indicators of vertical intervertebral disc herniation. We tested the hypothesis that vertical disc herniation preferentially affects individuals with vertebrae that are towards the ancestral end of the range of shape variation within Homo sapiens and therefore are less well adapted for bipedalism. RESULTS: The study employed geometric morphometric techniques. Two-dimensional landmarks were used to capture the shapes of the superior aspect of the body and posterior elements of the last thoracic and first lumbar vertebrae of chimpanzees, orangutans, and humans with and without Schmorl's nodes. These data were subjected to multivariate statistical analyses. Canonical Variates Analysis indicated that the last thoracic and first lumbar vertebrae of healthy humans, chimpanzees, and orangutans can be distinguished from each other (p<0.028), but vertebrae of pathological humans and chimpanzees cannot (p>0.4590). The Procrustes distance between pathological humans and chimpanzees was found to be smaller than the one between pathological and healthy humans. This was the case for both vertebrae. Pair-wise MANOVAs of Principal Component scores for both the thoracic and lumbar vertebrae found significant differences between all pairs of taxa (p<0.029), except pathological humans vs chimpanzees (p>0.367). Together, these results suggest that human vertebrae with Schmorl's nodes are closer in shape to chimpanzee vertebrae than are healthy human vertebrae. CONCLUSIONS: The results support the hypothesis that intervertebral disc herniation preferentially affects individuals with vertebrae that are towards the ancestral end of the range of shape variation within H. sapiens and therefore are less well adapted for bipedalism. This finding not only has clinical implications but also illustrates the benefits of bringing the tools of evolutionary biology to bear on problems in medicine and public health.
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».