Should objects count as necessarily having certain properties, despite their not having those properties when they do not exist? For example, should a cat that passes out of existence, and so no longer is a cat, nonetheless count as necessarily being a cat? In this essay I examine different ways of adapting Aldo Bressan’s MLν so that it can accommodate an affirmative answer to these questions. Anil Gupta, in The Logic of Common Nouns, creates a number of languages that have (...) a kinship with Bressan’s MLν , three of which are also tailored to affirmatively answering these questions. After comparing their languages, I argue that metaphysicians and philosophers of language should prefer MLν to Gupta’s languages in most applications because it can accommodate essential properties, like being a cat, while being more uniform and less cumbersome. (shrink)

Broadening access to both computational and educational resources is crit- ical to diffusing machine learning (ML) innovation. However, today, most ML resources and experts are siloed in a few countries and organizations. In this article, we describe our pedagogical approach to increasing access to applied ML through a massive open online course (MOOC) on Tiny Machine Learning (TinyML). We suggest that TinyML, applied ML on resource-constrained embedded devices, is an attractive means to widen access because TinyML leverages low-cost (...) and globally accessible hardware and encourages the development of complete, self-contained applications, from data collection to deployment. To this end, a collaboration between academia and industry produced a four part MOOC that provides application-oriented instruction on how to develop solutions using TinyML. The series is openly available on the edX MOOC platform, has no prerequisites beyond basic programming, and is designed for global learners from a variety of backgrounds. It introduces real-world applications, ML algorithms, data-set engineering, and the ethi- cal considerations of these technologies through hands-on programming and deployment of TinyML applications in both the cloud and on their own microcontrollers. To facili- tate continued learning, community building, and collaboration beyond the courses, we launched a standalone website, a forum, a chat, and an optional course-project com- petition. We also open-sourced the course materials, hoping they will inspire the next generation of ML practitioners and educators and further broaden access to cutting-edge ML technologies. (shrink)

The main objective o f this descriptive paper is to present the general notion of translation between logical systems as studied by the GTAL research group, as well as its main results, questions, problems and indagations. Logical systems here are defined in the most general sense, as sets endowed with consequence relations; translations between logical systems are characterized as maps which preserve consequence relations (that is, as continuous functions between those sets). In this sense, logics together with translations form a (...) bicomplete category of which topological spaces with topological continuous functions constitute a full subcategory. We also describe other uses of translations in providing new semantics for non-classical logics and in investigating duality between them. An important subclass of translations, the conservative translations, which strongly preserve consequence relations, is introduced and studied. Some specific new examples of translations involving modal logics, many-valued logics, para- consistent logics, intuitionistic and classical logics are also described. (shrink)

Value Sensitive Design (VSD) is an established method for integrating values into technical design. It has been applied to different technologies and, more recently, to artificial intelligence (AI). We argue that AI poses a number of challenges specific to VSD that require a somewhat modified VSD approach. Machine learning (ML), in particular, poses two challenges. First, humans may not understand how an AI system learns certain things. This requires paying attention to values such as transparency, explicability, and accountability. Second, (...) ML may lead to AI systems adapting in ways that ‘disembody’ the values embedded in them. To address this, we propose a threefold modified VSD approach: 1) integrating a known set of VSD principles (AI4SG) as design norms from which more specific design requirements can be derived; 2) distinguishing between values that are promoted and respected by the design to ensure outcomes that not only do no harm but also contribute to good; and 3) extending the VSD process to encompass the whole life cycle of an AI technology in order to monitor unintended value consequences and redesign as needed. We illustrate our VSD for AI approach with an example use case of a SARS-CoV-2 contact tracing app. (shrink)

As the range of potential uses for Artificial Intelligence (AI), in particular machine learning (ML), has increased, so has awareness of the associated ethical issues. This increased awareness has led to the realisation that existing legislation and regulation provides insufficient protection to individuals, groups, society, and the environment from AI harms. In response to this realisation, there has been a proliferation of principle-based ethics codes, guidelines and frameworks. However, it has become increasingly clear that a significant gap exists between the (...) theory of AI ethics principles and the practical design of AI systems. In previous work , we analysed whether it is possible to close this gap between the ‘what’ and the ‘how’ of AI ethics through the use of tools and methods designed to help AI developers, engineers, and designers translate principles into practice. We concluded that this method of closure is currently ineffective as almost all existing translational tools and methods are either too flexible (and thus vulnerable to ethics washing) or too strict (unresponsive to context). This raised the question: if, even with technical guidance, AI ethics is challenging to embed in the process of algorithmic design, is the entire pro-ethical design endeavour rendered futile? And, if no, then how can AI ethics be made useful for AI practitioners? This is the question we seek to address here by exploring why principles and technical translational tools are still needed even if they are limited, and how these limitations can be potentially overcome by providing theoretical grounding of a concept that has been termed ‘Ethics as a Service’. (shrink)

Many philosophers hold that generics (i.e., unquantified generalizations) are pervasive in communication and that when they are about social groups, this may offend and polarize people because generics gloss over variations between individuals. Generics about social groups might be particularly common on Twitter (X). This remains unexplored, however. Using machine learning (ML) techniques, we therefore developed an automatic classifier for social generics, applied it to 1.1 million tweets about people, and analyzed the tweets. While it is often suggested that (...) generics are ubiquitous in everyday communication, we found that most tweets (78%) about people contained no generics. However, tweets with generics received more “likes” and retweets. Furthermore, while recent psychological research may lead to the prediction that tweets with generics about political groups are more common than tweets with generics about ethnic groups, we found the opposite. However, consistent with recent claims that political animosity is less constrained by social norms than animosity against gender and ethnic groups, negative tweets with generics about political groups were significantly more prevalent and retweeted than negative tweets about ethnic groups. Our study provides the first ML-based insights into the use and impact of social generics on Twitter. (shrink)

In a recent paper, Erasmus et al. (2021) defend the idea that the ambiguity of the term “explanation” in explainable AI (XAI) can be solved by adopting any of four different extant accounts of explanation in the philosophy of science: the Deductive Nomological, Inductive Statistical, Causal Mechanical, and New Mechanist models. In this chapter, I show that the authors’ claim that these accounts can be applied to deep neural networks as they would to any natural phenomenon is mistaken. I (...) also provide a more general argument as to why the notion of explainability as it is currently used in the XAI literature bears little resemblance to the traditional concept of scientific explanation. It would be more fruitful to use the label “understandable AI” to avoid the confusion that surrounds the goal and purposes of XAI. In the second half of the chapter, I argue for a pragmatic conception of understanding that is better suited to play the central role attributed to explanation in XAI. Following De Regt (2017) and Kuorikoski and Ylikoski (2015), the conditions of satisfaction for understanding an ML system are fleshed out in terms of an agent’s success in using the system. (shrink)

Artificial Intelligence (AI) technologies are now widely used in a variety of fields to aid with knowledge acquisition and decision-making. Health information systems, in particular, can gain the most from AI advantages. Recently, symptoms-based illness prediction research and manufacturing have grown in popularity in the healthcare business. Several scholars and organisations have expressed an interest in applying contemporary computational tools to analyse and create novel approaches for rapidly and accurately predicting illnesses. In this study, we present a paradigm for assessing (...) the efficacy of combining Machine Learning (ML) and Natural Language Processing (NLP) technologies in a disease prediction system. We scraped a disease-symptom dataset with NLP characteristics from one of the UK's most trusted National Health Service (NHS) websites as an example. In addition, we will thoroughly examine our data using symptom frequency, similarity, and clustering analysis. As a consequence, we can observe that the forecast has a high efficiency rate, but there are still some challenges to work out. (shrink)

OBJETIVO A gestação nos mamíferos domésticos é um processo fisiológico que implica mudanças físicas, metabólicas e hormonais na fêmea, que culminam com o nascimento de um novo indivíduo. Desta forma, a compreensão de tais mudanças e como estas favorecem um ambiente ideal de desenvolvimento embrionário inicial, até a placentação e a fisiologia envolvidas durante esses processos é fundamental na tomada de decisões quanto à saúde reprodutiva da fêmea, na seleção de futuras matrizes e até mesmo para a saúde fetal e (...) sanidade do novo animal. Neste capítulo, o estudante compreenderá de forma clara, concisa, didática e objetiva, as adaptações maternas e fetais para o estabelecimento da gestação após a fecundação, o desenvolvimento desta e também identificará as diferenças existentes entre as espécies de interesse zootécnico. INTRODUÇÃO O estabelecimento da gestação nos mamíferos domésticos inclui três etapas fundamentais: o reconhecimento materno da gestação ou prenhez (RMP), a implantação e a placentação. Dentro da fisiologia da reprodução nos mamíferos, a implantação e a placenta- ção constituem processos essenciais na nutrição do embrião e do feto e, portanto, para seu desenvolvimento; devido a isso, são etapas críticas para a produção animal já que possuem um efeito direto sobre a eficiência reprodutiva. Nos bovinos leiteiros, por exemplo, estima-se uma taxa de fertilização perto de 95%, embora apenas 55% desses zigotos se desenvolvam e cheguem ao parto, o qual representa uma perda de gestações perto de 35%. Entre 70% e 80% das mortes embrionárias ocorrem durante as três semanas seguintes à ovulação, o que coincide com o período no qual se estabelecem os processos de implantação e placentação supracitados. O desenvolvimento embrionário precoce depende da sincronia de eventos entre o oviduto-útero e o embrião. Foi determinado que a presença do embrião pode modificar as secreções ovidutais e uterinas durante as fases iniciais de desenvolvimento. O ambiente endócrino materno (predominância de progesterona) também modula as características das secreções ovidutais e uterinas para assegurar a sobrevivência embrionária no caso da fertilização ter sido bem sucedida. Se este último ocorrer, então o embrião deverá indicar à mãe a sua existência para que sejam mantidas as condições adequadas ao seu desenvolvimento. Como supracitado, o embrião em seu curso pelo oviduto requer certas secreções para sobreviver e desenvolver-se, no entanto, graças à fertilização in vitro, têm-se dispensado a importância das secreções ovidutais, já que se observou que um embrião é capaz de se desenvolver em condições laboratoriais fora do aparelho reprodutor materno durante as suas fases iniciais, e consegue estabelecer uma gestação normal que chega a termo após a sua reintrodução no útero. Em estágios mais tardios de desenvolvimento o embrião necessita necessariamente do meio uterino para sobreviver e continuar o seu crescimento. No bovino, por exemplo, o embrião só é capaz de alongar-se estando dentro do útero, indicando a presença de fatores específicos necessários para que o embrião se desenvolva de maneira normal. Um meio endócrino no qual predomina a progesterona materna durante a gestação induz a secreção do histiotrofo (ou leite uterino) que permite a nutrição e a sobrevivência do embrião antes da implantação e da formação da placenta, através do qual obterá a maioria do fornecimento e intercâmbio necessários para continuar o seu desenvolvimento intra-uterino. SEGMENTAÇÃO E DESENVOLVIMENTO EMBRIONÁRIO PRECOCE O desenvolvimento embrionário precoce, conhecido como período de pré- -implantação, é essencial; inclui processos de divisão e diferenciação celular que são realizadas no início com uma elevada sincronização para garantir o desenvolvimento correto do indivíduo dentro do útero. Esta fase envolve a passagem do zigoto (unicelular), a embrião (multicelular) e, por fim, em concepto (quando se distingue o embrião com suas membranas extraembrionárias). O desenvolvimento precoce é o estágio mais dinâmico e vulnerável na formação de um indivíduo. Investigações recentes demonstraram que alterações nesta etapa podem modificar características produtivas ou reprodutivas durante a vida adulta. É por isso que é necessário conhecer as etapas fisiologicamente normais envolvidas neste processo (figura 1). Em fases mais tardias de desenvolvimento, o embrião se converterá em um feto com todos os sistemas e tecidos diferenciados observados num animal adulto. Após a fertilização, o zigoto resultante é capaz de dar origem a um novo organismo completo, de modo que se considera como uma célula totipotencial. O desenvolvimento embrionário começa e se consegue graças a uma série de divisões mitóticas conhecidas como segmentação ou clivagem (cleavage, em inglês). A primeira divisão mitótica dá origem a duas células filhas idênticas (figura 1), e ocorre por volta das 20 às 30 horas depois da fertilização, com divisões subsequentes a cada 12 a 24 h, dependendo da espécie. As células resultantes destas divisões são conhecidas como blastômeros. A orientação da divisão inicial que dá origem aos dois primeiros blastô- meros, parece ser guiada pela posição dos corpos polares. As divisões iniciais das células embrionárias são sincrônicas, no entanto, conforme o desenvolvimento se torna assincrônicas. Assim, a divisão mitótica inicial dá origem a um embrião de duas células (dois blastômeros), a segunda a um embrião de quatro células, a terceira a um de oito células e a quarta a um com 16 células, onde passa a ser chamado de mórula. Estas divisões são realizadas sem o aumento do volume do citoplasma, para que seja restabelecida uma proporção celular mais adequada à das células somáticas, já que o ovócito é a célula mais grande do organismo (um ovócito mede entre 100 e 150 μm do ovócito, enquanto uma célula somática mede de 10 a 20 μm); e porque o embrião ainda está contido dentro da zona pelúcida (figura 1). Um dos pontos críticos durante o desenvolvimento embrionário precoce é a ativação do genoma embrionário. Durante as etapas iniciais após a fertilização, as proteínas e RNAs “herdados” do ovócito são responsáveis pelo metabolismo e desenvolvimento inicial do embrião. É apenas até o estágio de quatro (ratos) ou oito blastômeros (espécies domésticas e humanas) em que o embrião começa a sintetizar o seu próprio RNAm (mensageiro) e as proteínas específicas necessárias para controlar o seu crescimento e metabolismo. A qualidade do ovócito que é fertilizado, consequente- mente, tem um grande impacto sobre a sobrevivência inicial do embrião. Quando o embrião atinge uma média de 16 a 32 células é conhecido como mórula (tabela 1) (do latim morus: mora), e nesta fase o embrião começa a compactar-se, o que ocorre porque começam a estabelecer-se diferentes uniões celulares, de acordo com a relação espacial entre os blastômeros. As células centrais desenvolvem-se incluindo entre elas junções comunicantes, conhecidas também como junções GAP, enquanto as que se encontram na periferia estabelecem uniões estreitas, dando origem a duas subpopulações distintas de blastômeros: periféricos e centrais. Cabe mencionar que os blastômeros que compõem a mórula ainda são células capazes de dar origem a um novo indivíduo completo, ou seja, são totipotenciais. À medida que a mórula continua a dividir-se e a crescer, as células localizadas na periferia começam a liberar sódio para os espaços intercelulares, criando uma diferença na pressão osmótica seguida pela entrada de água ao embrião. O líquido se acumula e provoca a separação das células, distinguindo ainda mais as duas subpopulações de células mencionadas (periféricas e centrais) e forma-se uma cavidade cheia de líquido. Esta cavidade é conhecida como blastocele; com a sua formação o embrião entra em fase de blastocisto (figura 1, tabela 1). Da subpopulação celular da periferia se origina do trofoblasto (trofoectoderma) que formará a maioria das membranas extraembrionárias (placenta), e da subpopulação central é estabelecida a massa celular interna ou embrioblasto, que dará origem ao embrião propriamente dito, ou seja, ao feto. Ao continuar a multiplicação e crescimento do trofoblasto à medida que o blastocisto se desenvolve, as células da massa interna se diferenciam novamente em dois segmentos distintos: a endoderme primitiva ou hipoblasto e o epiblasto (figura 1), em que todos os tecidos do organismo (saco vitelino) são originados e as células germinativas primordiais. Uma vez formado, o epiblasto continua a dividir-se e a diferenciar-se para dar origem às três placas ou camadas germinativas conhecidas como endoderme, mesoderme e ectoderme. Este processo é conhecido como gastrulação, e durante este diferem-se no embrião as porções craniais, caudais, dorsais e ventrais, processo conhecido como polaridade do embrião, que orienta o desenvolvimento dos diversos tecidos e órgãos do indivíduo. À medida que o blastocisto continua crescendo e diferenciando-se, vai-se acumulando mais líquido no blastocele, com o que a pressão interna aumenta e a zona pelúcida começa a ficar mais fina. Este fato, juntamente com a ação de proteases produzidas pelo embrião, leva à ruptura da zona pelúcida e à saída do blastocisto (eclosão), pelo que, uma vez liberado, o embrião é conhecido como blastocisto eclodido. O trofoblasto embrionário entra, então, em contato direto com o endométrio, o que é considerado como o início da implantação. IMPLANTAÇÃO O trofoblasto embrionário, também conhecido como trofoectoderma, dá origem à maioria das membranas fetais ou placenta fetal. O processo no qual o trofoblasto se une ao endométrio materno é conhecido como implantação; para isso ocorre uma série de processos altamente sincronizados envolvendo secreções embrionárias e maternas, e interações físicas, durante um período limitado conhecido como janela de receptividade. A implantação é considerada um processo gradual que genericamente se divide em cinco fases, algumas das quais podem sobrepor-se parcialmente e diferir segundo a espécie: 1. Eclosão do blastocisto da zona pelúcida (figura 2); -/- 2. Pré-contato e orientação do blastocisto. É o contato inicial entre as células do trofoblasto e do epitélio endometrial, bem como a orientação da massa celular interna e do trofoectoderma, que assume especial importância em espécies cuja implantação é invasiva, como em roedores e primatas; 3. Aposição - refere-se ao posicionamento do blastocisto numa determinada área e de uma forma específica no útero. Começa a interdigitação das vilosidades coriônicas com o epitélio luminal do endométrio. 4. Adesão - requer sistemas de sinalização que envolvem glicoproteínas de adesão, como integrinas, selectinas e galectinas, com os seus ligantes, tanto no epitélio luminal como no epitélio trofoectoderma. 5. Invasão endometrial - este termo se relaciona ao tipo de placentação e é pertinente sobretudo para aquelas espécies onde existe uma fusão entre células do trofoblasto e do epitélio do endométrio durante a formação da placenta, ou que as células trofoblásticas penetrem as camadas endometriais e até modifiquem as células do endométrio que as rodeiam. Existem três tipos de implantação ou nidação. Na nidação central ou não invasiva, a vesícula embrionária ocupa uma posição central na luz do útero e, na sua relação com a mucosa uterina, unicamente através das vilosidades coriônicas (projeções das células trofoblásticas dentro das quais crescem capilares do feto), há adesão mas não invasão da mucosa. Este tipo ocorre nos ungulados domésticos, mas não em carnívoros. Na nidação excêntrica a vesícula embrionária está inserida num canal profundo da mucosa, parcialmente isolada da luz principal, e se apresenta na rata, cadela e gata. A nidação intersticial é própria dos primatas, rato e cobaia, e nesta produz-se a destruição do epitélio e do tecido conjuntivo do útero, de modo que a vesícula embrionária se afunda na própria lâmina mucosa e se desenvolve em um espaço intersticial. Até o momento da implantação, a nutrição do embrião é histotrófica, sendo as substâncias necessárias absorvidas através do trofoblasto, como foi mencionado anteriormente. A partir deste momento, o trofoblasto começa o desenvolvimento de uma série de membranas extraembrionárias que permitirão finalmente a troca de nutrientes e metabólitos entre o sangue materno e o do embrião, constituindo a placenta. Um fato necessário na implantação é a perda de receptores para progesterona no epitélio luminal do endométrio, e pré-sensibilização do mesmo pelos estrógenos. Apesar de parecer um efeito contraditório, este requisito permite o desaparecimento de uma camada de mucina e outros compostos proteicos, que revestem o endométrio e que atuam como uma película antiaderente que inicialmente não permite a aposição e adesão do embrião. O desaparecimento desta camada ocorre durante a janela de receptividade, seja em toda a superfície do endométrio (ruminantes, suínos e roedores) ou nas zonas específicas onde o blastocisto será implantado (humano e coelho). Por esta razão, a interação física entre o embrião e o endométrio desempenha um papel importante na implantação. Uma vez que a camada de glicoproteínas desaparecer, é possível a aposição do trofoectoderma embrionário e das células epiteliais do endométrio, iniciando assim a implantação propriamente dita através da intercomunicação entre os dois tecidos. A implantação pode ser considerada como a fixação do embrião ao útero a partir do ponto de vista físico e funcional. No entanto, como se trata de um processo progressivo e gradual, em que algumas das suas fases podem ser parcialmente sobrepostas, não existe consenso sobre o período em que se inicia e termina. Na borrega, por exemplo, estima-se que ocorra entre o dia 10 e o dia 22, enquanto na vaca entre os dias 11 e 40 pós-ovulação. Nas espécies polítocas, isto é, fêmeas que parem várias crias como as porcas, os blastocistos se distribuem ao longo dos cornos uterinos como resultado de movimentos musculares da parede uterina, aparentemente regulados por prostaglandinas e outros fatores secretados pelo útero. Por exemplo, nas porcas, os blastocistos se movem livremente entre os cornos, e a distribuição dos embriões ao implantar-se é mais uniforme do que poderia ser esperado se ocorresse meramente ao acaso. Tem observado que a deficiência na produção de ácido lisofosfatídico 3 (LPA3) e/ou seu receptor, ocasiona uma falha na distribuição dos embriões no útero. Por outro lado, não há evidência de que um blastocisto implantado exerça alguma influência inibitória sobre a implantação de outro blastocisto próximo a ele. Como supracitado, o processo de implantação inclui uma complexa interação entre o embrião e o útero, e cada um deles provê de estímulos essenciais para favorecer a progressão do outro, apresentando-se diferenças em tempos e particularidades dentro das diferentes espécies. -/- Porca O período de adesão situa-se entre os dias 12 e 24 após a fertilização. Ao redor do dia sete, o blastocisto é eclodido, porque o trofoblasto está em contato direto com o epitélio uterino e começa a proliferar com rapidez. O endoderme se forma e o blastocisto muda de uma pequena vesícula esférica para um tubo muito alongado que chega a medir cerca de um metro em poucos dias, ele que lhe proporciona uma superfície muito ampla para a absorção de nutrientes. Cadela Os embriões migram entre os dois cornos uterinos do dia 12 ao 17 após a fertilização, distribuindo-se de maneira uniforme. Estes embriões aderem ao endométrio entre os dias 16 e 18, e alcançam sua implantação final entre o dia 17 e 20 da gestação. Cabe ressaltar que nos caninos o período de pré-implantação é o mais longo das espécies domésticas, o que ocorre porque a cadela ovula ovócitos imaturos (ovócitos primários) que precisam amadurecer por dois a três dias, para formar ovócitos secundários, antes que a fertilização seja possível. Por isso, o zigoto canino chega à junção útero-tubárica entre o sétimo e o décimo dia após o pico pré-ovulatório de LH (a ovulação ocorre, em média, dois dias após o pico de LH), entrando no útero em estágio de mórula ou blastocisto em torno dos dias 10 a 12 depois do referido pico. Ovelha O desenvolvimento precoce do blastocisto é muito semelhante ao da porca. Observa-se certo grau de adesão desde o dia 10 da gestação, mas o alongamento do embrião é menos extenso do que em suínos e tem início entre o dia 11 e 12. Para a terceira semana o embrião ovino chega a medir até 30 cm de comprimento. O processo de implantação é concluído aproximadamente entre a quarta e quinta semana de gestação (figura 3). Vaca O processo de implantação é semelhante ao da borrega, mas tem início mais tarde. A zona pelúcida se perde por volta do dia 9 a 10 (blastocisto eclodido) e o embrião começa a alongar-se ao redor do dia 12 a 14, atingindo um comprimento de cerca de 60 mm para o dia 16, embora possa haver uma grande variação individual. A partir do dia 33, o córion é formado e existe uma adesão inicial que inclui dois ou quatro cotilédones, que se interdigitam rapidamente com o tecido materno de modo que o embrião começa a nutrir-se através deles. Égua O blastocisto atinge um diâmetro de cinco centímetros aos dois meses e pratica- mente não se alonga. Entre os dias seis e sete após a ovulação, o embrião começa a revestir-se de uma camada glicoproteica que se forma entre o trofoectoderma e a zona pelúcida e que contém e mantém o embrião esférico depois de ter eclodido. Esta cápsula é uma estrutura única nos equinos (cápsula embrionária), afina-se no dia 18 e se perde entre os dias 21 e 23 de gestação. Na décima semana as microvilosidades do córion se interdigitam com a mucosa da parede uterina e na semana 14 é completada a implantação. Espécies não domésticas Em algumas espécies como os marsupiais, os ursos, focas, doninhas e alguns tipos de cervídeos, pode interromper-se temporariamente o desenvolvimento do embrião in utero e adiar a sua implantação, como estratégia evolutiva para favorecer o nascimento das crias em condições ambientais favoráveis para a sua sobrevivência. Esta estratégia é conhecida como diapausa e pode ser uma condição obrigatória ou facultativa para cada gestação, dependendo da espécie. Os mecanismos que a desencadeiam e a concluem não estão totalmente explicados e são espécie-específica. RECONHECIMENTO MATERNO DA GESTAÇÃO (RMG/RMP) O estabelecimento da gestação em mamíferos domésticos requer a presença de um corpo lúteo CL funcional que produz progesterona em quantidades adequadas para manter o desenvolvimento embrionário inicial e permitir mudanças necessárias durante o período de peri-implantação. Para que o corpo lúteo seja mantido e a fêmea seja impedida de reiniciar um novo ciclo estral, o embrião deve sinalizar sua presença para a mãe. O sinal para o reconhecimento materno da gestação (RMG) provém então do embrião e podem ser de dois tipos: luteotrópico ou anti-luteolítico. No primeiro, a(s) substância(s) produzida(s) pelo embrião que atua(am) sobre o corpo lúteo para manter sua funcionalidade, por exemplo a gonadotrofina coriônica humana (hCG) e a prolactina em roedores. O segundo tipo de sinal previne ativamente a luteólise, e é o mecanismo presente nas espécies domésticas em que o embrião produz substâncias como o interferon-τ (IFN-τ) em ruminantes ou os estrógenos em suínos. Ruminantes Como supracitado, o IFN-τ é responsável pela sinalização para o reconhecimen- to materno da gestação neste grupo que engloba cabras, ovelhas e vacas (figura 4). É um fator produzido pelas células do trofoblasto do embrião, e pode ser detectado a partir dos dias 11 a 12 em ovinos e de 14 a 15 em bovinos. Uma vez secretado, o IFN-τ impede a lise do corpo lúteo (efeito anti-luteolítico) por meio do bloqueio indireto da síntese de prostaglandina F2 alfa (PGF2α). No trabalho acerca do ciclo estral foi explicado que a luteólise requer a presença de receptores de ocitocina (OTR) no endométrio, que ao unir-se ao seu ligante, a ocitocina (proveniente inicialmente do hipotálamo e posteriormente de origem lútea), estimulam a produção de PGF2α e estabelecem um feedback positivo, que culminará na destruição do CL. Para que os OTRs sejam sintetizados, é necessária uma estimulação prévia do endométrio com estradiol, que ocorre através da ligação com seus receptores (ER-1). O mecanismo pelo qual o IFN-τ impede a lise do corpo lúteo é bloqueando, direta ou indiretamente, a síntese de OTR e, consequentemente, a produção pulsátil de PGF2α. Suínos No caso dos suínos, considera-se que o sinal embrionário para o reconhecimento materno da gestação são os estrógenos, produzidos pelos embriões em torno do dia 11 a 12 pós-ovulação. O endométrio suíno produz PGF2α que, quando não há gestação, é secretado na circulação uterina (secreção endócrina), de onde é transportada em direção ao CL para causar luteólise. Se há embriões no útero produzindo suficiente quantidades de estradiol, isso redireciona a secreção de PGF2α para o lúmen uterino (secreção exócrina), evitando que seja liberado para a circulação e, portanto, é sequestrado impedindo que chegue ao corpo lúteo (figura 5). É importante enfatizar que a produção de PGF2α não é inibida, mas sua secreção é redirecionada. Este mecanismo é conhecido como teoria endócrino-exócrina. Vale ressaltar que para o sinal de reconhecimento materno da gestação na porca ser eficiente, é necessário a presença de pelo menos quatro embriões, dois em cada corno, uma vez que se não houver dois embriões, um em cada corno, ocorre luteólise e reinicia a atividade cíclica. Embora os estrógenos sejam identificados como o sinal de reconhecimento materno nesta espécie, o embrião suíno também produz outros fatores, como a PGE2 e o ácido lisofosfatídico, considerado necessário para o estabelecimento adequado da gestação. A PGE2 ocasiona uma redução na produção de PGF2α em favor da PGE2 no endométrio e favorece a contração do miométrio para permitir a migração de embriões. O ácido lisofosfatídico, juntamente com seu receptor, é um fator crítico que favorece a migração intra-uterina, e permite uma distribuição adequada dos embriões ao longo dos cornos. Outras substâncias produzidas pelo embrião suíno são o IFN-delta (IFN-δ) e IFN-gama (IFN-γ), que não possuem ação anti-luteolítica, mas poderiam intervir no processo de implantação. Equinos Na égua é essencial que o embrião, ainda rodeado pela sua cápsula embrionária, migre de 12 a 14 vezes por dia através do útero, entre os dias 12 e 14 após ovulação, a fim de distribuir o fator de reconhecimento materno (figura 6). Embora seja sabido que existe, este último ainda não foi identificado, mas foi estabelecido que é da natureza proteica e seu principal efeito é a inibição da produção endometrial de PGF₂α, mediante a redução na formação do receptores de ocitocina; desta forma, evita-se o início do sinal luteolítico. É interessante notar que nesta espécie a ocitocina não é de origem lútea e sim endometrial. Primatas Ao contrário das espécies domésticas mencionadas, o mecanismo de ação do sinal de reconhecimento materno em primatas é luteotrópico. No humano, o embrião produz gonadotrofina coriônica humana (hCG) após o início da implantação (dias 6 a 8). A hCG estende a vida funcional do CL por meio de sua ligação a receptores lúteos para LH, estimulando assim a liberação de progesterona. Este efeito permite a “sobrevivência” do CL pelo menos até o momento em que a produção de progesterona é transferida para a placenta para levar a gestação a termo. Carnívoros Na cadela não é necessário o reconhecimento da gestação, já que normalmente o corpo lúteo tem uma vida média maior que a duração da gestação. Como na égua, a migração dos embriões através do útero antes da implantação pode favorecer o reconhecimento materno. Adicionalmente, tem sido descrito que durante o período antes da implantação (< 10 dias depois da ovulação), há um aumento na expressão de genes relacionados com a imunomodulação local (IFN-γ, IL-4 e CD8+), que não estão presentes em cadelas durante o diestro. A produção de IFN-γ por parte do embrião canino, como em outras espécies, pode estar envolvida na implantação ou o reconheci- mento da gestação, mas até o momento não foi demonstrado de forma inequívoca. Na gata doméstica, o fator que favorece o reconhecimento materno da gestação ainda não foi descrito. Temos que lembrar que seja qual for o mecanismo envolvido, a produção do sinal embrionário de reconhecimento materno da gestação é importante, já que a contínua presença de progesterona na circulação materna, faz possível que ocorra o desenvolvimento precoce do embrião e eventualmente a implantação, com a formação do órgão temporal mais importante para o desenvolvimento fetal: a placenta. Resumindo, o sinal enviado pelo embrião deve ser dado antes do útero começar a secretar PGF2a, hormônio que causa a destruição do corpo lúteo produtor da progesterona necessária para a gestação. O embrião deve secretar algumas substâncias (denominadas EPF: Early Pregnant Factors/fatores de gestação precoce) que capte o endométrio materno e sirva para evitar a ação luteolítica da PGF2a. Na porca, em vez de ser evitada a secreção de PGF2a, o referido hormônio é “sequestrado na luz do útero” e, desta forma, passa a secretar-se em forma exócrina, sem ter efeito sobre o corpo lúteo. No bovino, o reconhecimento materno da gestação é o processo fisiológico no qual o embrião, por meio de sinais moleculares como a secreção de interferon-τ (IFN-τ), anuncia sua presença no trato reprodutivo materno a fim de evitar que seja desencadeado o mecanismo luteolítico exercido pela PGF2a sobre o corpo lúteo. PLACENTAÇÃO Nos mamíferos domésticos, o processo de implantação é gradual e prolongado, e ocorre paralelamente a processos como a gastrulação e a formação de membranas extra- embrionárias: saco vitelino, âmnio, alantóides e córion. A formação das membranas extraembrionárias nos mamíferos eutérios, ou seja, aqueles que formam uma placenta completa, é um processo indispensável que permite ao embrião aderir-se ou implantar-se ao endométrio materno. As quatro membranas extraembrionárias mencionadas são formadas a partir do trofoblasto, mesoderme e endoderme embrionários. O saco vitelino fornece nutrientes no desenvolvimento inicial do embrião e se converte em vestigial quando a gestação progride; tem origem no endoderma primitivo, estrutura que junta com o trofoblasto e o mesoderma, formam o córion e âmnions. O âmnion contém o líquido amniótico que está em contato direto com o embrião e é a membrana mais interna; ademais, protege o feto, proporciona lubrificação para o parto e serve como um depósito para urina e resíduos fetais. O córion, por outro lado, é a membrana mais externa do embrião e, portanto, é a que entra em contato direto com o endométrio uterino materno; se fixa ao útero, absorve nutrientes do útero, permite a troca gasosa materno/fetal e produz hormônios. O alantóide se origina de uma evaginação do intestino primitivo e é de onde surge o sistema vascular da placenta fetal; a fusão com o córion (placenta cotiledonária), carrega os vasos sanguíneos do cordão umbilical, que liga o feto com o alantóide e é um reservatório de nutrientes e resíduos. Conforme o embrião se desenvolve, o saco vitelino regride e o alantóide se enche de líquido, pelo que este último se funde com o córion para formar o corioalantóides, que se torna a membrana mais externa e, portanto, a porção fetal do placenta. A placenta é um órgão temporário que representa uma interface através da qual realiza a troca bidirecional de nutrientes, gases, hormônios e outras substâncias entre a mãe e o feto. A unidade funcional da placenta são as vilosidades corioalantóicas, as quais são projeções pequenas dos corioalantóides que se interdigitam com o endométrio uterino, cuja superfície de absorção permite essa troca. A placenta é um órgão endócrino capaz de produzir uma gama de hormônios que ajudam a controlar o ambiente uterino, favorecendo o desenvolvimento do feto, além disso possui um papel importante no momento do parto. Nas diferentes espécies a placenta tem características particulares, pelo qual existem várias classificações, de acordo com a sua posição uterina, a distribuição das vilosidades corioalantóicas e a sua histologia. Posição uterina Refere-se à posição do concepto em relação ao lúmen uterino (figura 7). Central: O concepto ao ser implantado permanece em contato com o lúmen do útero. A maioria das espécies domésticas de importância veterinária estão dentro desta classificação. Excêntrica: O concepto penetra parcialmente o endométrio materno, mas mantém um certo contato com o lúmen uterino. Os roedores (ratos e ratos) e a coelha possuem este tipo de placentação. Intersticial: O embrião invade o endométrio, perde contato com o lúmen uterino, e ao crescer o lúmen uterino se oblitera. Os humanos e a maioria dos primatas mostram este tipo de placenta. Distribuição das vilosidades As vilosidades que formam a interface materno-fetal podem estar distribuídas de maneira diferente ao longo da superfície dos corioalantóides, pelo qual a placenta pode ser classificada como (figura 8): Difusa: Neste tipo de placenta as vilosidades estão distribuídas ao comprimento de toda a superfície do córion (corioalantóides) de maneira uniforme. As placentas de suínos e equinos se enquadram nesta classificação, embora, nesta última espécie, as vilosidades formem estruturas mais ramificadas, que são chamadas microcotilédones (figura 10). Zonal: Esta placenta se apresenta nos carnívoros domésticos, tanto caninos como felinos. As vilosidades que determinam a zona de troca de nutrientes e resíduos, e de ligação com o endométrio são delimitadas de forma a formar uma cintura central em torno do feto (figura 9). Distingue-se também uma segunda região chamada paraplacenta, que se localiza em ambos lados deste “cinto”, e do qual a função não é inteiramente conhecida, embora sabe-se que desempenha um papel importante na troca de ferro da mãe para o feto. As extremidades laterais dos corioalantóides nestas placentas não possuem vilosidades por isso não se ligam ao endométrio. Uma terceira região é a zona transparente nas extremidades distais do córion que tem pouca vascularização. Esta zona pode estar envolvida na absorção de materiais diretamente do lúmen uterino (figura 11). Cotiledonária: É o tipo de placentação que se encontra presente nos ruminantes (ovinos, caprinos e bovinos). As vilosidades coriônicas nestas espécies são agrupadas em pequenas áreas do córion chamadas cotilédones, que se interdigitam e fundem-se parcialmente com locais delimitados no endométrio chamados carúnculas, formando, em conjunto, estruturas conhecidas como placentomas. Cabe destacar que as carúnculas carecem de glândulas endometriais, que só estão presentes nas porções inter-carun- culares do endométrio. Os placentomas, por sua vez, são altamente vascularizados e são remodelados com o progresso da gestação, ramificando-se para aumentar a superfície de troca e o fluxo sanguíneo para aumentar os requisitos do feto em crescimento. Nas zonas inter-carunculares, a placenta é ligada ao endométrio por meio de sistemas de adesão superficial que envolvem glicoproteínas. Acredita-se que a adesão do concepto com o endométrio (carúnculas) é estabelecida em torno de 30 dias em ovinos e 40 dias em bovinos. (figuras 13 a 17). Discoidal: Nestas placentas, as vilosidades agrupam-se numa área circular ou oval, formando uma estrutura discoidal. Este tipo de placenta é encontrada principal- mente em coelhas, roedores e primatas, incluindo os humanos. Histologicamente Esta classificação considera o número de camadas de tecido que compõem a placenta e que separam a circulação materna da circulação fetal (tabela 3). O número máximo é de seis camadas, três do lado fetal (córion, tecido intersticial e endotélio do vaso sanguíneo) e três do lado materno (epitélio endometrial, tecido intersticial e endotélio vascular) (figura 19 e tabela 3). O modo de distinguir e nomear os diferentes tipos de placenta nesta classificação é usando como prefixo a camada materna que está em contato com o córion fetal. As diferentes placentas baseados em sua histologia são as seguintes (figura 19): Epiteliocorial: É o menos íntimo entre os tipos de placentas (figura 20). Estas placentas conservam intactas as seis camadas de tecido, portanto que mantêm as circulações materna e fetal mais separadas, e consideradas como as mais impermeáveis. Este tipo de placenta está presente na porca e égua. Lembre-se de que as placentas da porca e da égua são diferentes e as vilosidades ocupam uma grande proporção da área de superfície do córion (figura 19 A). Também apresenta-se nos ruminantes, no entanto, as placentas dos ruminantes apresentam algumas características particulares que as colocam como um subgrupo e se chamam sinepiteliocorial ou sindesmocorial (figura 19 B). Na vaca, este tipo apresenta-se nos primeiros 2-3 meses de gestação. Além da característica de erosão parcial do epitélio endometrial, um tipo de célula único é encontrado na placenta de ruminantes. Essas células são chamadas células gigantes binucleadas. Como o nome indica, elas são caracterizadas como bastante grandes e com dois núcleos. Na placenta dos ruminantes, algumas células do epitélio coriônico conhecidas como células binucleadas, se fundem com algumas células do epitélio endometrial, criando inicialmente células gigantes trinucleadas e mais tarde placas ou sincícios multinucleados. Estes sincícios têm em consequência uma origem tanto fetal como materna, que criam lugares delimitados nos quais em vez de existir intacta uma camada de epitélio coriônico e outra de epitélio endometrial, encontra-se uma só camada que combina as duas origens. As células gigantes binucleadas migram e mudam seu número ao longo da gestação em forma dinâmica. Este tipo celular é importante porque secretam uma variedade de hormônios. Células gigantes binucleadas aparecem por volta do dia 14 na ovelha e entre os dias 18 e 20 na vaca. Endoteliocorial: 5 camadas. Neste tipo de placentação o córion fetal está em contato direto com o endotélio vascular do endométrio graças à erosão do epitélio e do tecido conectivo endometrial (tecido intersticial) durante a implantação (figura 19 C). De modo que o intercâmbio de substâncias e resíduos só requer atravessar quatro camadas de tecidos. Este tipo de placenta é presente principalmente em cães e felinos. Nota-se nas figuras 19 C e 21 que este tipo de placenta é mais íntimo do que a placenta epiteliocorial porque o epitélio endometrial não existe mais. Hemocorial: 3 camadas (figura 22). Aqui o epitélio coriônico está intacto e entra em contato direto com o sangue materno em regiões onde formam reservatórios de sangue semelhantes a poços (figura 19 D). O intercâmbio de substâncias e resíduos entre a mãe e o feto é mais direto uma vez que é necessário atravessar apenas três camadas para chegar até à circulação fetal. Algumas espécies de primatas, incluindo o ser humano e os roedores possuem este tipo de placentação. MEMBRANAS EXTRAEMBRIONÁRIAS EM AVES Ao mesmo tempo que se estabelece o corpo embrionário e os esboços de cada um dos órgãos começam a gerar-se, torna-se imperioso garantir a sobrevivência do embrião. Tenha-se em conta que nas aves todo o necessário para o desenvolvimento é encontrado no ovo pelo que deve-se reforçar a eficácia das estruturas criadas para garantir o objetivo a que se destina. O exterior é fornecido apenas com o O2; emite CO2 e vapor de água no exterior (perda de 15% da água durante a incubação inicial). Além disso, o neonato não é imaturo, como nos anfíbios, mas está em um estádio maduro juvenil. Como indicado, são quatro as problemáticas a que deve fazer frente o embrião: prover-se de um meio que garanta o desenvolvimento volumétrico, amortecendo os movimentos físicos excessivos que possam traumatizá-lo e evitar a dessecação; assegurar que os nutrientes (vitelo e albúmen) sejam incorporados de forma correta no interior do embrião; assegurar o intercâmbio de gases; e eliminar substâncias tóxicas derivadas do metabolismo proteico. Para atender estas necessidades são desenvolvidas uma série de membranas extrambrionárias que se vão expandindo progressivamente pelo interior do ovo. A dureza da casca e sua relativa impermeabilidade protege-o igualmente da intempérie terrestre. -/- Figura 23: Evolução das membranas extraembrionárias de galinha (3 e 10 dias de incubação). -/- Saco vitelino: o saco vitelino é a primeira membrana extraembrionária em formação. Aparece como consequência direta da gastrulação: as camadas germinativas que se formam ao nível do disco embrionário expandem-se progressivamente contornando o vitelo. Assim, as células provenientes da área opaca (equivalente ao trofoblasto dos mamíferos) migram sobre o vitelo, terminando quase por cobrir, o mesmo ocorre com o endoderma mais internamente, formando-se assim um saco bilaminar. Posteriormente, o mesoderma se interpõe entre ambos, progredindo igualmente no sentido distal, rodeando o endoderma e aderindo-se ao mesmo e ao equivalente de trofoblasto. Ao estabelecer-se o celoma, o saco é constituído pelo endoderma e folha esplâncnica do mesoderma lateral. Este mesoderma vai progredindo no sentido distal e se vasculariza profunda- mente; os vasos distais se anastomosam formando um anel vascular denominado seio terminal, que marca o limite do mesoderma em expansão. Assim, sobre o vitelo é distinguível um área distal não vascularizada (área vitelina) e uma área proximal vascularizada (área vasculosa) que vai ficando progressivamente maior. Ao sexto dia de incubação mais da metade da superfície do vitelo foi envolvido pelo mesoderma. Os nutrientes do vitelo são absorvidos e desdobrados a componentes mais simples por enzimas produzidas pelo endoderma, sendo incorporados aos vasos vitelinos que os veicularão até o coração, que os impulsionará a todo o embrião. Durante a fase embrionária (até ao sexto dia de incubação), o oxigênio do exterior chega até a área vasculosa por difusão, incorporando-se daqui ao embrião; além disso, durante a primeira semana, as alterações na composição e volume do vitelo fazem que se disponha flutuando sobre o albúmen, o que faz com que a área vasculosa fique em contato com a casca, favorecendo-se assim a respiração. O intestino primitivo se instaura a partir das porções mais proximais do saco vitelino à vez que o corpo é fechado (2º-3º dia). O saco vitelino vai regredindo à medida que se vão esgotando os nutrientes do vitelo que aloja. Pouco antes do nascimento é incorporado à cavidade corporal como divertículo vitelino que fica unido ao jejuno; o divertículo vitelino persiste até seis dias após o nascimento, constituindo uma fonte adicional de nutrientes. -/- Figura 24: Feto de galinho ao fim, perto de ser eclodido. -/- mnios: no segundo dia (-30 horas) de incubação se formam as dobras amnióticas na somatopleura extraembrionária, perto do disco embrionário. Progridem dorsalmente, terminando por convergir e fundir-se cerca de 72 horas de incubação, coincidindo com o fechamento corporal, assim sendo constituído o âmnios, que terminará perdendo todo o contato com o córion. A cavidade amniótica que limita está cheia de um líquido seroso que garante que o embrião seja desenvolvido em um meio aquoso; este líquido é secretado pelo âmnios, mas também composto por substâncias formadas pelos rins, cavidade oral e aparelho respiratório. Córion: após a formação do celoma e o estabelecimento e fusão das dobras amnióticas, a parte da somatopleura extraembrionária que fica mais periférica constitui o córion (também denominado serosa nas aves); permanece formada pela área opaca expandida e mesoderma somático. Progressivamente vai aderindo-se à membrana testácea interna deslocando o albúmen; sobre o dia 12 termina por cobrir toda a superfície interna da casca. Intervém na troca gasosa com o meio ambiente através dos poros da casca e na captação do cálcio desta. Alantóides: o alantóide inicia a sua formação no dia 3 de incubação. Cresce rapidamente, ocupando o espaço exocelômico, terminando por cobrir o âmnios e saco vitelino. Progressivamente, entre os dias 4 a 10, sua parte mais externa se funde com o córion, formando-se o alantocórion, membrana trilaminar que cobrirá a superfície interna da casca, aderindo-se à membrana testácea interna, cujo mesoderma (esplâncnico) se vasculariza intensamente. A partir do dia 7 substitui completamente a área vasculosa como órgão respiratório, sendo garantido o aumento gradual das necessidades de troca gasosa na fase fetal do desenvolvimento (desde o dia 8), de rápido crescimento. A capacidade de capilarização desta membrana é muito maior do que a do saco vitelino. Na cavidade alantóica acumula-se a urina produzida pelos rins, afastando os produtos tóxicos do embrião; a membrana também age sobre este fluido intervindo na manutenção do equilíbrio hídrico e mineral do embrião. -/- Figura 25: Formação do saco vitelino. Limite entre a área vascular e avascular. Seio terminal. -/- O albúmen perde água rapidamente e torna-se menos volumoso e mais viscoso, terminando por desaparecer progressivamente. A ligação do alantocórion à membrana testácea interna faz com que seja marginalizado para uma posição periférica, no polo agudo do ovo. Aqui, o alantocórion que o rodeia constitui o saco do albúmen. O albúmen é a principal fonte de água e proteínas. A água é incorporada ao vitelo, o que, ao tornar-se mais volumoso, provoca que, entre os dias 3 e 4, se rompa a membrana vitelina; apenas restos mortais devem permanecer entre o saco vitelino e o albúmen. Dentro do saco vitelino, a água se acumula principalmente sob o embrião -fluido subembrionário-; este fluido atinge o seu volume máximo (15 ml) no dia 6. As proteínas serão incorporadas principalmente a partir de no dia 12, seja através do saco vitelino, do saco do albúmen ou por ingestão de líquido amniótico, dada a comunicação seroamniótica que se estabelece. Na galinha, a eclosão ocorre aos 21 dias de incubação. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS -/- Anotações de aulas de Embriologia Básica, Prof. Dr. Edson João da Silva, UFRPE, 2021. BAZER, Fuller W. et al. Novel pathways for implantation and establishment and maintenance of pregnancy in mammals. MHR: Basic science of reproductive medicine, v. 16, n. 3, p. 135-152, 2009. CARTER, Anthony M. Evolution of placental function in mammals: the molecular basis of gas and nutrient transfer, hormone secretion, and immune responses. Physiological Reviews, 2012. CARTER, A. M.; ENDERS, A. C. Placentation in mammals: Definitive placenta, yolk sac, and paraplacenta. Theriogenology, v. 86, n. 1, p. 278-287, 2016. CONSTANTINESCU, G.M.; SCHATTEN, H. Comparative reproductive biology. Carlton: Blackwell Publishing, 2007. 402p. Avicultura: Formação do Ovo. Desenvolvimento Embrionário e Diferenciação Sexual nos Animais Domésticos. Disponível em:. Acesso em: Dezembro de 2021. 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Defina e caracterize os meios de reconhecimento materno da gestação (RMG) nos animais domésticos. -/- 6. O que diferencia o RMG em ruminantes e suínos? -/- 7. Qual o papel do estradiol no RMG em porcas? O que ocorre quando a porca não fica gestante? -/- 8. Explique o RMG em cães e gatos. -/- 9. Defina placentação e sua importância para a reprodução dos animais domésticos. -/- 10. Quais são as classificações da placentação? Classifique a placentação das fêmeas domésticas. -/- 11. Caracterize e diferencie o processo de placentação em fêmeas domésticas. -/- 12. Observe a figura e responda o que se pede:. (shrink)

FISIOLOGIA DA REPRODUÇÃO BOVINA -/- 3 – GESTAÇÃO -/- -/- INTRODUÇÃO -/- -/- O estabelecimento da gestação é o objetivo fundamental dos programas reprodutivos. Após a fertilização, o zigoto se divide e dá origem a embriões de duas, quatro, oito, dezesseis células, e no sétimo dia o embrião tem mais de 80 células. Entre os dias 16 e 18 do ciclo estral, o embrião se alonga e atinge 15 cm de comprimento. O estabelecimento da gestação depende da supressão da secreção (...) de PGF2α pelo embrião, que é realizada por meio da secreção de interferon-τ. Em vacas leiteiras, uma alta proporção de embriões morre antes do reconhecimento materno da gravidez. -/- Para evitar perdas embrionárias, é importante conhecer a fisiologia da gestação. Este capítulo descreve os principais processos fisiológicos que levam ao estabelecimento e manutenção da gestação e ao manejo da vaca prenhe. -/- -/- 3.1 Transporte de gametas -/- -/- Os gametas, óvulo e esperma, são definidos como células germinativas maduras que possuem um número haploide (n = 23) de cromossomos que, quando unidos, dão origem a um novo indivíduo geneticamente diferente de ambos os pais. -/- -/- 3.1.1 Transporte dos espermatozoides -/- -/- Os espermatozoides obtidos diretamente do testículo são funcionalmente imaturos, incapazes de fertilizar o óvulo. Durante sua permanência no epidídimo, os espermatozoides sofrem alterações na morfologia, mobilidade e metabolismo, o que lhes dá a capacidade de fertilização. No entanto, eles terão que passar algum tempo no trato genital feminino para que adquiram o estado ideal para fertilizar; processo conhecido como capacitação. -/- Durante a monta natural, a ejaculação ocorre na vagina e são depositados cerca de 5 x 109 de espermatozoides (volume ejaculado de três a cinco ml e concentração espermática de 1 x 109 a 1,2 x 109 por ml) suspensos no plasma seminal, este é basicamente constituído pelas secreções das vesículas seminais e da próstata. Após a ejaculação, o transporte dos espermatozoides é favorecido pelas contrações uterinas e vaginais que ocorrem durante e após a relação sexual. Nos primeiros minutos após a cópula, os espermatozoides já podem ser encontrados no oviduto, o que se deve às contrações do trato genital. Durante o transporte dos espermatozoides, a mobilidade individual é importante, já que apenas os espermatozoides com essa capacidade chegam ao local da fertilização. -/- O primeiro local para o estabelecimento de uma população de espermatozoides é a cérvix do útero, principalmente nas criptas, onde permanecem protegidos da fagocitose. É importante observar que apenas os espermatozoides móveis permanecem nas criptas; aqueles que estão mortos ou sem movimento são eliminados pelos fagócitos ou pelo movimento do muco cervical em direção a vagina. Embora uma população temporária de espermatozoides seja estabelecida no colo do útero, o reservatório funcional de espermatozoides está localizado na região distal do istmo. -/- As características do muco cervical são importantes para o transporte dos espermatozoides; assim, durante o estro e a ovulação, o muco fica mais aquoso, o que favorece a migração dos espermatozoides, enquanto na fase lútea o muco torna-se mais viscoso, dificultando sua movimentação. -/- Já no útero, o transporte de espermatozoides depende principalmente das contrações uterinas. Aqui, os espermatozoides ficam suspensos nas secreções uterinas, cuja função é promover sua viabilidade e transporte. As secreções uterinas contêm fagócitos que removem os espermatozoides mortos e imóveis, embora os espermatozoides normais também sejam removidos por esse meio. Algumas substâncias, como prostaglandinas e ocitocina, promovem o transporte. -/- O oviduto desempenha um papel muito importante no transporte e maturação dos gametas, bem como na fertilização e desenvolvimento embrionário inicial. As características das secreções do oviduto variam de acordo com a região do oviduto e o estágio do ciclo estral. Uma vez que os espermatozoides atingem o oviduto, eles são distribuídos em dois lugares. Alguns espermatozoides são imediatamente transportados para a região da ampola; esses são os primeiros que encontram o ovócito, mas sua capacidade de fertilização é limitada. O outro local de distribuição é a região caudal do istmo; aqui eles permanecem até que a ovulação seja iminente. Para que a fertilização ocorra, é necessário que o espermatozoide se estabeleça neste local por um período de seis a oito horas, antes da ovulação. Uma a duas horas, antes da ovulação, um movimento ativo do espermatozoide é observado em direção à região da ampola. -/- No oviduto, o transporte de espermatozoides depende de seu movimento, do fluido ovidutal e das contrações musculares. É comum que alguns espermatozoides continuem seu movimento e saiam pela fímbria. A viabilidade do espermatozoide de uma ejaculação varia de 24 a 48 horas. -/- -/- 3.1.2 Transporte do ovócito -/- -/- A ovulação é o processo pelo qual o ovócito é liberado. Este evento é desencadeado pela secreção de LH conhecida como pico de LH ovulatório ou pré-ovulatório. -/- Devido ao efeito de LH o cúmulos descola-se da parede folicular e começa a observar-se um adelgaçamento em uma pequena área da parede folicular, causada pela isquemia e pela ação de enzimas proteolíticas. Mais tarde, nesta área, uma pequena vesícula protuberante (estigma) se forma e eventualmente se quebra. Depois que o estigma é quebrado, o cúmulos que contém o ovócito junto com as células da granulosa. O ovócito é capturado pela fimbria; processo apoiado por movimentos dos cílios da mucosa e por contrações das pregas desta estrutura. Assim que o oócito é capturado, ele é transportado para a ampola. -/- 3.8 Manejo da vaca seca -/- -/- Em programas de manejo anteriores, a vaca seca recebia comida de pior qualidade e permanecia no esquecimento até o parto ocorrer. No entanto, os resultados dos estudos mostram que o período de seca é decisivo para que a vaca atinja um nível ótimo de produção e tenha um bom desempenho reprodutivo pós-parto. Por outro lado, o manejo correto no período seco reduz a incidência de doenças metabólicas no puerpério. O objetivo do período de seca é oferecer um descanso à vaca antes do parto, durante o qual o tecido mamário se regenera, o feto atinge seu crescimento máximo e a vaca atinge uma condição corporal adequada para enfrentar uma nova lactação. A duração recomendada do período de seca é de seis a oito semanas (60 dias). A involução do tecido da glândula mamária leva de duas a três semanas e um período semelhante é necessário para reiniciar a síntese do leite antes do parto. Assim, um período de seca de 60 dias é suficiente; entretanto, a duração desse período é questionada e tempos mais curtos foram propostos. Provavelmente, nos próximos anos, mais informações estarão disponíveis para apoiar a redução do período de seca. -/- Em termos de produção, o objetivo do manejo durante o período de seca é levar a vaca ao pico de lactação cinco a seis semanas após o parto, com produção máxima de leite. Estima-se que para cada kg de leite que aumenta no pico da lactação, ocorre um aumento de 120 kg ao longo da lactação. Para atingir este objetivo é necessário que a vaca tenha um consumo adequado de matéria seca após o parto; porém, três semanas antes do parto, a vaca reduz seu consumo em até 30%, para o qual é necessário estabelecer um manejo eficaz para promover um alto consumo de matéria seca durante a parte final do período de seca e durante as três primeiras semanas pós-parto (período de transição: três semanas antes e três após o parto). -/- A falta de capacidade de consumir as necessidades de matéria seca após o parto obriga a vaca a mobilizar suas reservas de gordura. Praticamente todas as vacas após o parto mobilizam suas reservas de gordura e perdem a condição corporal. A mobilização da gordura corporal causa degeneração gordurosa do fígado e é responsável por distúrbios metabólicos e retardo da atividade ovariana pós-parto. O grau de degeneração da gordura está relacionado à magnitude da mobilização da gordura corporal, que é diretamente dependente da capacidade de consumir matéria seca. Dessa forma, vacas com alto consumo de matéria seca no pós-parto, mobilizam menos gordura e, portanto, o dano ao fígado é menor. -/- O período de secagem é dividido em duas partes, a primeira compreende desde a secagem até duas semanas antes do parto; a segunda parte inclui as últimas duas semanas de gestação e é conhecida como período de desafio. -/- O período de desafio é decisivo para o desempenho produtivo e reprodutivo. Durante este período, uma dieta semelhante em ingredientes e forma deve ser oferecida à dieta que farão após o parto. Para facilitar esse manejo, as vacas deste grupo devem ser separadas do restante das vacas secas. -/- No período de seca, atenção especial deve ser dada para que as vacas não alcancem escores de condição corporal de quatro ou mais, uma vez que o excesso de gordura causa problemas metabólicos durante o puerpério, que afetam negativamente o comprometimento uterino e início da atividade ovariana pós-parto (figura 8). -/- -/- -/- Figura 8: Estágios fisiológicos e reprodutivos da vaca leiteira. Período de espera voluntário (PVE). -/- -/- 3.9 O período de transição -/- -/- O período de transição na vaca leiteira é três semanas antes e três após o parto (também conhecido como periparto). Nos últimos anos, esse tema tem merecido muitas pesquisas, pois o que for bem ou mal feito durante ele terá impacto na eficiência reprodutiva e na produção de leite. Durante o período de transição, a glândula mamária se prepara para a lactogênese, o feto cresce exponencialmente, a resposta imune é suprimida e o consumo de matéria seca diminui; além disso, o rúmen deve se adaptar à dieta recebida pelas vacas in natura (primeiras três semanas pós-parto), dieta caracterizada por alto teor de energia na forma de grãos. -/- Muitos distúrbios que se manifestam nas duas primeiras semanas pós-parto (hipocalcemia clínica e subclínica, cetose, retenção placentária, prolapso uterino, metrite, mastite, deslocamento do abomaso etc.), como os que se apresentam posteriormente (laminite, cistos ovarianos , endometrite e anestro) têm sua origem nos erros cometidos durante o período de transição. Em grande parte, os problemas estão relacionados à diminuição do consumo de matéria seca durante o período de transição; assim, o consumo diminui cerca de 30% durante as últimas três semanas de gestação, mas a maior parte da redução ocorre cinco a sete dias antes do parto. O manejo correto do período de transição tem como objetivo manter a normocalcemia, fortalecer o sistema imunológico, adaptar o rúmen a uma dieta rica em energia e aumentar a ingestão de matéria seca. Algumas recomendações gerais de manejo durante o período de transição são: separar as novilhas das vacas, ter comedouro suficiente para todos os animais, ter as mesmas características dos comedouros de vacas frescas e a dieta deve estar disponível 24 horas por dia (figuras 9 e 10). -/- -/- -/- Figura 10: O desempenho produtivo e reprodutivo das vacas depende em grande parte da condição corporal no momento do parto. Nesta fotografia são mostradas vacas recém-paridas, com uma condição corporal ideal (3,5). -/- Figura 9: Vacas no curral do desafio. Recomenda-se separar as novilhas das vacas, ter espaço suficiente com comedouro e a dieta deve estar disponível 24 horas por dia. -/- -/- RESUMO -/- -/- Cerca de 5 bilhões de espermatozoides são depositados em a genitália da vaca durante a cópula. Os espermatozoides devem permanecer no istmo e na região da junção útero-tubária por seis a oito horas antes da ovulação para obter uma alta taxa de fertilização. A viabilidade dos espermatozoides no útero é de 24 a 48 horas. A polispermia é efetivamente bloqueada nas primeiras 10 horas após a ovulação. Os blastômeros de embriões de duas, quatro e oito células são pluripotentes. A eclosão do embrião ocorre no oitavo dia. O tempo que o embrião leva para chegar ao útero é de três a quatro dias. Entre os dias 16 e 18 do ciclo, o embrião produz interferon-t, para bloquear a secreção de PGF2α. Entre os dias 17 e 18, o embrião se fixa ao endométrio. A medição da progesterona entre os dias 20-24 pós-infecção é 100% precisa na identificação de vacas não gestantes. A vaca deve atingir seu pico de lactação entre cinco e seis semanas após o parto. Para cada kg de leite que é aumentado no pico da lactação, um aumento de 120 kg é alcançado na lactação de 305 dias. Três semanas antes do parto, a vaca reduz seu consumo em até 30%. O período de transição inclui três semanas antes e três após o parto. As vacas ao parto não devem ter mais do que quatro pontos de condição corporal. A proporção de vacas secas deve ser de 15% (12,5% de vacas secas e 2,5% de novilhas). -/- -/- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS -/- -/- BEARDEN, Henry Joe et al. Applied animal reproduction. Reston Publishing Company, Inc., 1984. -/- Endocrinologia da Reprodução Animal. Recife, UFRPE, 2020. -/- Fisiologia da Reprodução Animal: Fecundação e Gestação. Recife: UFRPE, 2020. -/- HAFEZ, Elsayed Saad Eldin; HAFEZ, Bahaa. Reprodução animal. São Paulo: Manole, 2004. -/- HIDALGO, Galina et al. Reproducción de animales domésticos. México: Limusa, 2008. -/- HOLY, Lubos; MARTÍNEZ JÚSTIZ, G. Colab. Biología de la reproducción bovina. Havana: Revolucionária, 1975. -/- HOPPER, Richard M. (Ed.). Bovine reproduction. John Wiley & Sons, 2014. -/- LEBLANC, Stephen. Monitoring metabolic health of dairy cattle in the transition period. Journal of reproduction and Development, v. 56, n. S, p. S29-S35, 2010. -/- SARTORI, Roberto; BASTOS, Michele R.; WILTBANK, Milo C. Factors affecting fertilisation and early embryo quality in single-and superovulated dairy cattle. Reproduction, Fertility and Development, v. 22, n. 1, p. 151-158, 2009. -/- SENGER, Phillip L. et al. Pathways to pregnancy and parturition. Current Conceptions, Inc., 1615 NE Eastgate Blvd., 1997. -/- VIVEIROS, Ana Tereza de Mendonça. Fisiologia da reprodução de bovinos. Lavras: UFLA, p. 62, 1997. (shrink)

Some physicians, in their care of patients at risk of misusing opioids, use machine learning (ML)-based prediction drug monitoring programmes (PDMPs) to guide their decision making in the prescription of opioids. This can cause a conflict: a PDMP Score can indicate a patient is at a high risk of opioid abuse while a patient expressly reports oppositely. The prescriber is then left to balance the credibility and trust of the patient with the PDMP Score. Pozzi1 argues that a prescriber who (...) downgrades the credibility of a patient’s testimony based on a low PDMP Score is epistemically and morally unjustified and contributes to a form of testimonial injustice. This results in patients being silenced, excluded from decision-making processes and subjected to structural injustices. Additionally, the use of ML systems in medical practices raises concerns about perpetuating existing inequalities, overestimating their capabilities and displacing human authority. However, almost the very same critiques apply to human-based systems. Formalisation, ML systems included, should instead be viewed positively,2 and precisely as a powerful means to begin eroding these and other problems in ethically sensitive domains. In this case, the epistemic virtues of formalisation include promoting transparency, consistency and replicability in decision making. Rigorous ML systems can also help ensure that models …. (shrink)

I argue that ML models used in science function as highly idealized toy models. If we treat ML models as a type of highly idealized toy model, then we can deploy standard representational and epistemic strategies from the toy model literature to explain why ML models can still provide epistemic success despite their lack of similarity to their targets.

We introduce and discuss a knowledge-driven distillation approach to explaining black-box models by means of two kinds of interpretable models. The first is perceptron (or threshold) connectives, which enrich knowledge representation languages such as Description Logics with linear operators that serve as a bridge between statistical learning and logical reasoning. The second is Trepan Reloaded, an ap- proach that builds post-hoc explanations of black-box classifiers in the form of decision trees enhanced by domain knowledge. Our aim is, firstly, to target (...) a model-agnostic distillation approach exemplified with these two frameworks, secondly, to study how these two frameworks interact on a theoretical level, and, thirdly, to investigate use-cases in ML and AI in a comparative manner. Specifically, we envision that user-studies will help determine human understandability of explanations generated using these two frameworks. (shrink)

In this work we argue that there is no strong demarcation between pure and applied mathematics. We show this first by stressing non-deductive components within pure mathematics, like axiomatization and theory-building in general. We also stress the “purer” components of applied mathematics, like the theory of the models that are concerned with practical purposes. We further show that some mathematical theories can be viewed through either a pure or applied lens. These different lenses are tied to different (...) communities, which endorse different evaluative standards for theories. We evaluate the distinction between pure and applied mathematics from a late Wittgensteinian perspective. We note that the classical exegesis of the later Wittgenstein’s philosophy of mathematics, due to Maddy, leads to a clear-cut but misguided demarcation. We then turn our attention to a more niche interpretation of Wittgenstein by Dawson, which captures aspects of the aforementioned distinction more accurately. Building on this newer, maverick interpretation of the later Wittgenstein’s philosophy of mathematics, and endorsing an extended notion of meaning as use which includes social, mundane uses, we elaborate a fuzzy, but more realistic, demarcation. This demarcation, relying on family resemblance, is based on how direct and intended technical applications are, the kind of evaluative standards featured, and the range of rhetorical purposes at stake. (shrink)

This chapter responds to Michael Tamir and Elay Shech’s chapter “Understanding from Deep Learning Models in Context.”.

When faced with an urgent and credible threat of grave harm, we should take proportionate precautions. This maxim captures the core commitments of the “precautionary principle”. But what is it for a precaution to be “proportionate”? I construct an account of proportionality (the “ARCANE” account) that consists of five fundamental conditions (absolute rights compatibility, reasonable compensation, consistency, adequacy and non- excessiveness) and a tie-breaker (efficiency). I apply this account to two examples from the COVID-19 pandemic (border closures and school closures), (...) arguing that my account captures the key questions on which it is both feasible and important to integrate expert input with democratic input. I close by considering how we might try to manage the risk of future pandemics in a proportionate way. (shrink)

I argue that despite it being said often that the concept of personal autonomy is important for grounding moral responsibility and in applied ethics, a certain type of theories of autonomy and identification, descended from the work of Harry Frankfurt starting 1971, are not relevant in an obvious way to either moral responsibility or applied ethics.

Recently, I have proposed an extension of the framework of the ethics of collegiality (Berber & Subotić, forthcoming). By incorporating an anti-individual perspective and the notion of epistemic competence, this framework can reveal the epistemic virtue/vice relativism, which, in turn, charts the tension between being a good colleague and an efficient, loyal employee. In this paper, however, I want to sketch how the ethics of collegiality could be applied to practical domains, such as the historical accountability and atonement of (...) corporations that participated in the anti-Semitic policies of the Third Reich and contributed to the Holocaust by using slave or forced labor. New studies suggest that corporations ought to engage in deeper historical reflection and ethical dialogue between Shoah survivors and top managers to address the issue of industrial compliance (Federman 2021), whereas most of the work on this topic traditionally focused on the issue of reparations litigation (Kelly 2016, Neuborne 2003). Through the notions of collective institutional epistemic vice and institutional ethos (Fricker 2021), the upshot is to assess whether it is feasible for corporations to be genuinely repentant regarding their role in the Holocaust thanks to the ethics of collegiality instead of merely offering compensation. I will argue that instead of emphasizing ethical leadership and the top-down approach to the (re-)implementation of values in corporate conduct, the spotlights should be on the bottom-up approach grounded in collegial solidarity among all employees. (shrink)

In this paper, I develop a "safety result" for applied mathematics. I show that whenever a theory in natural science entails some non-mathematical conclusion via an application of mathematics, there is a counterpart theory that carries no commitment to mathematical objects, entails the same conclusion, and the claims of which are true if the claims of the original theory are "correct": roughly, true given the assumption that mathematical objects exist. The framework used for proving the safety result has some (...) advantages over existing nominalistic accounts of applied mathematics. It also provides a nominalistic account of pure mathematics. (shrink)

The ML community recognizes the importance of anticipating and mitigating the potential negative impacts of benchmark research. In this position paper, we argue that more attention needs to be paid to areas of ethical risk that lie at the technical and scientific core of ML benchmarks. We identify overlooked structural similarities between human IQ and ML benchmarks. Human intelligence and ML benchmarks share similarities in setting standards for describing, evaluating and comparing performance on tasks relevant to intelligence. This enables us (...) to unlock lessons from feminist philosophy of science scholarship that need to be considered by the ML benchmark community. Finally, we outline practical recommendations for benchmark research ethics and ethics review. (shrink)

The claim is made in the book, Applied Ethics, published under the auspices of the Australian Association for Professional and Applied Ethics (AAPAE), that it can strengthen ethical behaviour. That claim, embodied in the subtitle, is based on more than a half dozen practices set out in the book. In total, they are drawn from an examination of ethical practices across fourteen different disciplines. The purpose of this paper is to outline and support that claim, drawing primarily on (...) chapters of the book, but also drawing on a small amount of additional information. The research on the ethical issues in each of these disciplines, and the writing of the chapters, were undertaken by members and associates of AAPAE. The fourteen disciplines were Marketing, Business, Accounting, Pharmacy, Nursing, Medicine, Veterinary & Animal Ethics, Engineering, Information and Communications Technology (ICT), Journalism, Policing, Politics, the Law and the Sciences. The findings have significance for the teaching of ethics by moral philosophers, for not all ethics classes follow the practices suggested by these findings. A few of the practices are even rejected by some moral philosophers. That the practices will improve ethical behaviour is the principal position taken by this paper. -/- . (shrink)

The question of whether a proper phenomenological investigation and analysis requires one to perform the epoché and the reduction has not only been discussed within phenomenological philosophy. It is also very much a question that has been hotly debated within qualitative research. Amedeo Giorgi, in particular, has insisted that no scientific research can claim phenomenological status unless it is supported by some use of the epoché and reduction. Giorgi partially bases this claim on ideas found in Husserl’s writings on phenomenological (...) psychology. In the present paper, I discuss Husserl’s ideas and argue that while the epoché and the reduction are crucial for transcendental phenomenology, it is much more questionable whether they are also relevant for a non-philosophical application of phenomenology. (shrink)

This paper argues that Davidson's argument against conceptual schemes fail against so-called "Applied Relativisms", i.e. theories of conceptual relativism found outside philosophy such as Whorf's. These theories make no metaphysical claims, which Davidson seems to assume. Ultimately, the misunderstanding (and resulting strawman argument) illustrates (the effect of) differences in conceptual schemes more than that it undermines it.

This book is devoted to applied ethics. We focus on six popular and controversial topics: abortion, the environment, animals, poverty, punishment, and disability. We cover three chapters per topic, and each chapter is devoted to a famous or influential argument on the topic. After we present an influential argument, we then consider objections to the argument, and replies to the objections. The book is impartial, and set up in order to equip the reader to make up her own mind (...) about the controversial topics covered. (shrink)

Both biosemiotics and evolutionary epistemology are concerned with how knowledge evolves. (Applied) Evolutionary Epistemology thereby focuses on identifying the units, levels, and mechanisms or processes that underlie the evolutionary development of knowing and knowledge, while biosemiotics places emphasis on the study of how signs underlie the development of meaning. We compare the two schools of thought and analyze how in delineating their research program, biosemiotics runs into several problems that are overcome by evolutionary epistemologists. For one, by emphasizing signs, (...) biosemiotics needs to delineate a semiotic threshold, which is a problem not encountered by evolutionary epistemologists. Instead, the latter recognizes that all organisms are knowers that evolve knowledge, which they recognize to extend toward phenomena produced by organisms such as behavior, cognition, language, culture, science, and technology. Secondly, biosemiotics attempts at continuing adaptationist notions on how organisms relate to their environment, while especially Applied Evolutionary Epistemology comes to redefine the nature of the organism–environment relationship in such a way that it recognizes the spatiotemporal boundedness of existence, which in turn makes adaptationist accounts obsolete. (shrink)

Evidential Pluralism maintains that in order to establish a causal claim one normally needs to establish the existence of an appropriate conditional correlation and the existence of an appropriate mechanism complex, so when assessing a causal claim one ought to consider both association studies and mechanistic studies. Hitherto, Evidential Pluralism has been applied to medicine, leading to the EBM+ programme, which recommends that evidence-based medicine should systematically evaluate mechanistic studies alongside clinical studies. This paper argues that Evidential Pluralism can (...) also be fruitfully applied to the social sciences. In particular, Evidential Pluralism provides (i) a new approach to evidence-based policy; (ii) an account of the evidential relationships in more theoretical research; and (iii) new philosophical motivation for mixed methods research. The application of Evidential Pluralism to the social sciences is also defended against two objections. (shrink)

What is it like to be a bat? What is it like to be sick? These two questions are much closer to one another than has hitherto been acknowledged. Indeed, both raise a number of related, albeit very complex, philosophical problems. In recent years, the phenomenology of health and disease has become a major topic in bioethics and the philosophy of medicine, owing much to the work of Havi Carel (2007, 2011, 2018). Surprisingly little attention, however, has been given to (...) the phenomenology of animal health and suffering. This omission shall be remedied here, laying the groundwork for the phenomenological evaluation of animal health and suffering. (shrink)

In many jurisdictions in the United States and elsewhere, the law governing deadly force by police and civilians contains a notable asymmetry. Often civilians but not police are bound by the imminence requirement—that is, a necessary condition for justifying deadly force is reasonable belief that oneself or another innocent person faces imminent threat of grave harm. In U.S. law enforcement, however, there has been some shift toward the imminence requirement, most evident in the use-of-force policy adopted by the Department of (...) Justice in 2022. This article defends that shift and argues that the ethical case for the imminence requirement in policing is stronger than Shannon Brandt Ford suggests in a recent article. Though the imminence requirement’s impacts on policing and public safety require ongoing study, the principle of equality before the law and the Doctrine of Doing and Allowing both provide moral grounds for this requirement, especially given the lack of evidence that the status quo helps protect life. (shrink)

‘There is no place in the phenomenology of fully absorbed coping’, writes Hubert Dreyfus, ‘for mindfulness. In flow, as Sartre sees, there are only attractive and repulsive forces drawing appropriate activity out of an active body’1. Among the many ways in which history animates dynamical systems at a range of distinctive timescales, the phenomena of embodied human habit, skilful movement, and absorbed coping are among the most pervasive and mundane, and the most philosophically puzzling. In this essay we examine both (...) habitual and skilled movement, sketching the outlines of a multidimensional framework within which the many differences across distinctive cases and domains might be fruitfully understood. Both the range of movement phenomena which can plausibly be seen as instances of habit or skill, and the space of possible theories of such phenomena are richer and more disparate than philosophy easily encompasses. We seek to bring phenomenology into contact with relevant movements in psychological theories of skilful action, in the belief that phenomenological philosophy and cognitive science can be allies rather than antagonists. (shrink)

In a world that is overflowing with journals and other outlets for scientific publication, the appearance of any new periodical requires some justification. There are already more journals than we can read and more conferences than we can attend. In the case of applied Ontology, we believe that the creation of anew journal not only is completely justifiable, it is downright exciting. For too long, workers in computer science have assumed that content comes for free. “Theory” in computer science (...) has always meant the theory of processes and of computation. We measure the complexity of computer programs in terms of how long it takes machines to execute them, not in terms of how long it takes people to understand and to represent the data on which those programs might operate. We typically describe computer code in terms of algorithms that operate on formal parameters, often without pausing to discuss where the data that might satisfy those parameters come from. This journal was founded on the premise that workers in computer science, informatics, and information science are overdue in paying as much attention to contents as they do to algorithms. (shrink)

Abstract: This study introduces a machine learning-based model for predicting student performance using a comprehensive dataset derived from educational sources, encompassing 15 key features and comprising 62,631 student samples. Our five-layer neural network demonstrated remarkable performance, achieving an accuracy of 89.14% and an average error of 0.000715, underscoring its effectiveness in predicting student outcomes. Crucially, this research identifies pivotal determinants of student success, including factors such as socio-economic background, prior academic history, study habits, and attendance patterns, shedding light on the (...) nuanced dynamics of student performance. The key influential features identified in this study offer valuable insights into the complex factors shaping student achievement. These insights are vital for educators, policymakers, and institutions seeking to enhance educational outcomes and promote equitable access to quality education. This research provides a data-driven foundation for proactive interventions, personalized learning strategies, and support systems, ultimately contributing to improved student performance and academic success. The high accuracy of the predictive model and the feature analysis it provides empower decision-makers in the education sector. This model holds significant potential for applications in student performance monitoring, early intervention, and tailored educational strategies. By adopting a data-driven approach, this work advances the field of educational analytics and contributes to the goal of fostering student success and educational equity. (shrink)

‘Fake news’ has become an increasingly common refrain in public discourse, though the term itself has several uses, at least one of which constitutes Frankfurtian bullshit. After examining what sorts of fake news appeals do and do not count as bullshit, I discuss strategies for overcoming our openness to such bullshit. I do so by drawing a parallel between openness to bullshit and naïve skepticism—one’s willingness to reject the concept of truth on unsupported or ill-considered grounds—and suggest that this parallel (...) indicates three principles for how we ought to combat our openness to fake news and other bullshit. First, the root causes of bullshit openness are not monolithic; we should adopt anti-bullshit strategies in recognition of this fact. Second, our efforts to overcome bullshit openness should be collaborative efforts to create an environment that allows for sustained interrogation of our bullshit openness, rather than a confrontational provision of contrary evidence, despite the fact that such strategies are more time-intensive. Third, social media is unlikely to be a fertile ground on which we will make meaningful progress in the fight against bullshit because of the inherent nature of social media platforms as spaces for short, declarative, confrontational claims. (shrink)

I am persuaded both by the theory of evil advanced by Claudia Card in The Atrocity Paradigm and by the idea that there are evils done to the environment; however, I argue that the theory of evil she describes has difficulty living up to her claim that it "can make sense of ecological evils the victims of which include trees and even ecosystems" (2002, 16). In this paper, I argue that Card's account of evil does not accommodate the kinds of (...) harms inflicted on ecosystems and such nonhuman individuals as trees. I consider the possibility that Card intends a much broader version of evils than the language of the atrocity paradigm lets on, with its attention to sentience and dignity. I'm so persuaded by the atrocity paradigm, however, that I retain the centrality of suffering and introduce the idea that atrocities are intuitively massive, that is, done to groups or generations and not an individual person, animal or tree, so that the paradigm encourages us to think of evil as it relates to far more holistic entities which include the sentient. Evil may require the sort of suffering that only sentience can give rise to, which is not to say we let out trees but says rather that it is impossible to identify wrongs to ecosystems and groups that are not also intertwined with the fates of their sentient dependents. I conclude that Card is right to emphasize victims' suffering as a chief component of evil, and that the ontology of what constitutes a victim must be interpreted broadly, not the notion of suffering. (shrink)

The use of the term "applied ethics" to denote a particular field of moral inquiry (distinct from but related to both normative ethics and meta-ethics) is a relatively new phenomenon. The individuation of applied ethics as a special division of moral investigation gathered momentum in the 1970s and 1980s, largely as a response to early twentieth- century moral philosophy's overwhelming concentration on moral semantics and its apparent inattention to practical moral problems that arose in the wake of significant (...) social and technological transformations. The field of applied ethics is now a well established, professional domain sustained by institutional research centers, professional academic appointments, and devoted journals. As the field of applied ethics grew and developed, its contributors predominantly advocated consequentialist and deontological approaches to the problems they address; but lately a significant number of moral philosophers have begun to bring the resources of virtue ethics to bear upon the ever-evolving subject matters of applied ethics. (shrink)

An overview of the current epistemic literature concerning conspiracy theories, as well as indications for future research avenues on the topic.

According to the attentional resources account, mind wandering (or “task-unrelated thought”) is thought to compete with a focal task for attentional resources. Here, we tested two key predictions of this account: First, that mind wandering should not interfere with performance on a task that does not require attentional resources; second, that as task requirements become automatized, performance should improve and depth of mind wandering should increase. Here, we used a serial reaction time task with implicit- and explicit-learning groups to test (...) these predictions. Providing novel evidence for the attentional resource account’s first prediction, results indicated that depth of mind wandering was negatively associated with learning in the explicit, but not the implicit, group, indicating that mind wandering is associated with impaired explicit, but not implicit, learning. Corroborating the attention resource account’s second prediction, we also found that, overall, performance improved while at the same time depth of mind wandering increased. From an implicit learning perspective, these results are consistent with the claim that explicit learning is impaired under attentional load, but implicit learning is not. (shrink)

A new computational methodology for executing calculations with infinite and infinitesimal quantities is described in this paper. It is based on the principle ‘The part is less than the whole’ introduced by Ancient Greeks and applied to all numbers (finite, infinite, and infinitesimal) and to all sets and processes (finite and infinite). It is shown that it becomes possible to write down finite, infinite, and infinitesimal numbers by a finite number of symbols as particular cases of a unique framework. (...) The new methodology has allowed us to introduce the Infinity Computer working with such numbers (its simulator has already been realized). Examples dealing with divergent series, infinite sets, and limits are given. (shrink)

The volume Applied Ethics. Perspectives from Romania is the first contribution that aims at showing to the Japanese reader a sample of contemporary philosophy in Romania. At the same time a volume of contemporary Japanese philosophy is translated into Romanian and will be published by the University of Bucharest Press. -/- Applied Ethics. Perspectives from Romania includes several original articles in applied ethics and theoretical moral philosophy. It is representative of the variety of research and the growing (...) interest in applied ethics in the last few years in Romania. The philosophy practised here is at the same time an international activity, but also a kind of research deeply involved in Romanian realities. The contributors to the volume are Romanian philosophers from the most important Universities in the country, including members of the Romanian Academy, but also junior researchers. -/- This volume was made possible thanks to the relationship established between the Applied Ethics Centres of the University of Bucharest, Romania, and Hokkaido University, Japan. (shrink)

Formally-inclined epistemologists often theorize about ideally rational agents--agents who exemplify rational ideals, such as probabilistic coherence, that human beings could never fully realize. This approach can be defended against the well-know worry that abstracting from human cognitive imperfections deprives the approach of interest. But a different worry arises when we ask what an ideal agent should believe about her own cognitive perfection (even an agent who is in fact cognitively perfect might, it would seem, be uncertain of this fact). Consideration (...) of this question reveals an interesting feature of the structure of our epistemic ideals: for agents with limited information, our epistemic ideals turn out to conflict with one another. (shrink)

For Van Rensselaer Potter (1911–2001), Global Bio-Ethics is about building on the legacy of Aldo Leopold (1887–1948), one of the most notable forest managers of the twentieth century who brought to light the importance of pragmatism in the sciences and showed us a new way to proceed with environmental ethics. Following Richard Huxtable and Jonathan Ives's methodological 'Framework for Empirical Bioethics Research Projects' called 'Mapping, framing, shaping,' published in BMC Medicine Ethics (2019)), we propose operationalizing a framework for Global Bio-Ethics (...) by hybridizing approaches in empirical bioethics and ecosystem management. We explain this framework using the metaphor of forest management. This mixed approach is articulated through three phases: (1) mapping the “landscape” to build a working theory, (2) framing the “scene” to prepare the fieldwork, and (3) shaping bioethics “tools” to stimulate cooperation. Applying this methodology, an adaptive management cycle is outlined to help ensure that political processes are sustainable and socially acceptable, still based on strategic and ethical thinking, but also capable of reshaping failing policies. (shrink)

This study applies Arne Naess’ ecosophy as a tool for possible progressive research material concerning the National Greening Program (NGP) of the Department of Environment and Natural Resources (DENR). This study aims to conduct a phenomenological analysis of tree farming advantages, driven by a philosophical approach and practical strategy integrated through the principle of deep ecology. The philosophy of deep ecology presupposes ethics and the interrelatedness of human beings to nature that generally can be experienced anywhere. This study aims to (...) assess the core motives, plans, objectives, strategic implications, initiatives, provisions, and the probable outcome of the said government program. To realize this, this research enunciates a possible parallel study between Naess's deep ecology and the DENR's goal. Since this study is concerned with the current situation of human beings, it delves into the context of the phenomenological research approach. It provides different perspectives on the other government officials who were once the program's authors and implementers. As this research goes on, the findings have various outlooks on applying deep ecology to facilitate the government's NGP. The crucial part of making this program absolute must be the participation of every individual in such advocacy as a sole environmental bailiff. However, the challenge never ceases to interrupt the goodwill of human beings. On the other hand, man's passion never fails to contribute to sustainable ecological preservation, biodiversity, reparation, and community commitment. (shrink)

Everywhere in the world, and in every period of human history, it has been common for energy decisions to be made in an ethically haphazard manner. With growing population pressure and increasing demand for energy, this approach is no longer viable. We believe that decision makers must include ethical considerations in energy decisions more routinely and systematically. To this end, we propose an applied ethics framework that accommodates principles from three classical ethical theories—virtue ethics, deontology, consequentialism, and two Native (...) American ethics (Lakota and Navajo)—all considered from the perspectives of the impacted communities. We illustrate this framework by evaluating five recent energy decisions: the Dakota Access Pipeline, the Navajo Nation’s possible transition from coal to solar, hydraulic fracturing in Pennsylvania, uranium mining in Virginia, and the construction of the Xiaolangdi Dam in China. An applied ethics framework is preferable to existing ethical analyses because it can serve to sharpen arguments for (un)ethical decisions and action. Rather than treat ethical reasoning as a matter of opinion, we argue that applying ethical principles in a universal and standardized way adds rigor to energy sector decisions by presenting a position available for objective scrutiny. Because our framework identifies which aspects of a targeted action (if any) must adjust to improve ethical merit, it can serve as a practical tool for improving decision-making as we enter a new era of energy transitions. (shrink)

The discipline of applied ethics already has a certain familiarity in the Anglo-Saxon world, above all through the work of Peter Singer. Applied ethics uses the tools of moral philosophy to resolve practical problems of the sort which arise, for example, in the running of hospitals. In the University at Buffalo (New York) there was organized on April 24-25 1998 the world's first conference on a new, sister discipline, the discipline of applied ontology. Applied ontologists seek (...) to apply ontological tools to solving practical problems of the sort which arise in various extra-philosophical domains, including law and government administration. (shrink)

Applied philosophy is experiencing its “golden days,” as Kasper Lippert-Rasmussen says in his insightful introduction to A Companion to Applied Philosophy. Applied philosophy seems to be distinguished from its opposite, pure philosophy, usually understood as traditional philosophy, which deals with subjects such as free will, consciousness, or knowledge in philosophical subdisciplines like ethics, metaphysics, and epistemology. To embrace applied philosophy could thus mean to advocate for a philosophy that deals with questions “relevant to ‘the important questions (...) of everyday life,’” as Leslie Stevenson puts it, as opposed to questions that arise from within the subdisciplines of pure philosophy. (shrink)

Formally inclined epistemologists often theorize about ideally rational agents—agents who exemplify rational ideals, such as probabilistic coherence, that human beings could never fully realize. This approach can be defended against the well-known worry that abstracting from human cognitive imperfections deprives the approach of interest. But a different worry arises when we ask what an ideal agent should believe about her own cognitive perfection (even an agent who is in fact cognitively perfect might, it would seem, be uncertain of this fact). (...) Consideration of this question reveals an interesting feature of the structure of our epistemic ideals: for agents with limited information, our epistemic ideals turn out to conflict with one another. This suggests that we must revise the way we see ideal agents in epistemic theorizing. (shrink)

The authors developed this textbook in response to an increasing interest in ethics, and a growing number of courses on this topic that are now being offered in educational leadership programs. It is designed to fill a gap in instructional materials for teaching the ethics component of the knowledge base that has been established for the profession. The text has several purposes: First, it demonstrates the application of different ethical paradigms (the ethics of justice, care, critique, and the profession) through (...) discussion and analysis of real-life moral dilemmas that educational leaders face in their schools and communities. Second, it addresses some of the practical, pedagogical, and curricular issues related to the teaching of ethics for educational leaders. Third, it emphasizes the importance of ethics instruction from a variety of theoretical approaches. Finally, it provides a process that instructors might follow to develop their own ethics unit or course. * Part I provides an overview of why ethics is so important, especially for today's educational leaders, and describes a multiparadigm approach essential to practitioners as they grapple with ethical dilemmas. * Part II deals with the dilemmas themselves. Ethical dilemmas written by the authors' graduate students bring readers face-to-face with the kinds of dilemmas faced by practicing administrators in urban, suburban, and rural settings in an era full of complexities and contradictions. * Part III focuses on pedagogy and provides teaching notes for the instructor. The authors discuss the importance of self-reflection on the part of both instructors and students, and model how they thought through their own personal and professional ethical codes as well as reflected upon the critical incidents in their lives that shaped their teaching and frequently determined what they privileged in class. (shrink)

Ontology is the philosophical discipline which aims to understand how things in the world are divided into categories and how these categories are related together. This is exactly what information scientists aim for in creating structured, automated representations, called 'ontologies,' for managing information in fields such as science, government, industry, and healthcare. Currently, these systems are designed in a variety of different ways, so they cannot share data with one another. They are often idiosyncratically structured, accessible only to those who (...) created them, and unable to serve as inputs for automated reasoning. This volume shows, in a nontechnical way and using examples from medicine and biology, how the rigorous application of theories and insights from philosophical ontology can improve the ontologies upon which information management depends. (shrink)

In this paper I explore an epistemic asymmetry that sometimes occurs regarding the moral status of alternative actions. I argue that this asymmetry is significant and has ramifications for what it is morally permissible to do. I then show how this asymmetry often obtains regarding three moral issues: vegetarianism, abortion, and charitable giving. In doing so, I rely on the epistemic significance of disagreement and the existence of moral controversy about these issues.

L.A. Paul argues that interesting issues for rational choice theory are raised by epistemically transformative experiences: experiences which provide access to knowledge that could not be known without the experience. Consideration of the epistemic effects of pregnancy has important implications for our understanding of epistemically transformative experiences and for debate about the ethics of abortion and applied ethics more generally. Pregnancy is epistemically transformative both in Paul’s narrow sense and in a wider sense: those who have not been pregnant (...) face significant barriers to acquiring the knowledge made accessible through pregnancy. This knowledge is crucial for engaging with the ethics of abortion. The epistemically transformativeWIDE nature of pregnancy may require us to use new methods to try to partially grasp what pregnancy is like such as for example, significant engagement with narrative literature. Because pregnancy is also epistemically transformative in a narrow sense, we need to work out how to engage in ethical reasoning when relevant knowledge is not fully accessible to all. This argument has implications beyond the debate about abortion. Philosophers in many areas of applied ethics will need to work out how to respond appropriately to epistemically transformative experiences. (shrink)

Changes in an upper level ontology have obvious conse-quences for the domain ontologies that use it at lower levels. It is therefore crucial to document the changes made between successive versions of ontologies of this kind. We describe and apply a method for tracking, explaining and measuring changes between successive versions of upper level ontologies such as the Basic Formal Ontology (BFO). The proposed change-tracking method extends earlier work on Realism-Based Ontology Versioning (RBOV) and Evolutionary Terminology Auditing (ETA). We describe (...) here the application of this evaluation method to changes between BFO 1.0, BFO 1.1, and BFO 2.0. We discuss the issues raised by this application and describe the extensions which we added to the original evaluation schema in order to account for changes in an ontology of this type. Our results show that BFO has undergone eight types of changes that can be systematically explained by the extended evaluation schema. Finally, we discuss problematic cases, possible pitfalls and certain limits of our study that we propose to address in future work. (shrink)