This article is part of a For-Discussion-Section of Methods of Information in Medicine about the paper "Biomedical Informatics: We Are What We Publish", written by Peter L. Elkin, Steven H. Brown, and Graham Wright. It is introduced by an editorial. This article contains the combined commentaries invited to independently comment on the Elkin et al. paper. In subsequent issues the discussion can continue through letters to the editor.

Throughout the biological and biomedical sciences there is a growing need for, prescriptive ‘minimum information’ (MI) checklists specifying the key information to include when reporting experimental results are beginning to find favor with experimentalists, analysts, publishers and funders alike. Such checklists aim to ensure that methods, data, analyses and results are described to a level sufficient to support the unambiguous interpretation, sophisticated search, reanalysis and experimental corroboration and reuse of data sets, facilitating the extraction of maximum value from data sets (...) them. However, such ‘minimum information’ MI checklists are usually developed independently by groups working within representatives of particular biologically- or technologically-delineated domains. Consequently, an overview of the full range of checklists can be difficult to establish without intensive searching, and even tracking thetheir individual evolution of single checklists may be a non-trivial exercise. Checklists are also inevitably partially redundant when measured one against another, and where they overlap is far from straightforward. Furthermore, conflicts in scope and arbitrary decisions on wording and sub-structuring make integration difficult. This presents inhibit their use in combination. Overall, these issues present significant difficulties for the users of checklists, especially those in areas such as systems biology, who routinely combine information from multiple biological domains and technology platforms. To address all of the above, we present MIBBI (Minimum Information for Biological and Biomedical Investigations); a web-based communal resource for such checklists, designed to act as a ‘one-stop shop’ for those exploring the range of extant checklist projects, and to foster collaborative, integrative development and ultimately promote gradual integration of checklists. (shrink)

A wide variety of ontologies relevant to the biological and medical domains are available through the OBO Foundry portal, and their number is growing rapidly. Integration of these ontologies, while requiring considerable effort, is extremely desirable. However, heterogeneities in format and style pose serious obstacles to such integration. In particular, inconsistencies in naming conventions can impair the readability and navigability of ontology class hierarchies, and hinder their alignment and integration. While other sources of diversity are tremendously complex and challenging, agreeing (...) a set of common naming conventions is an achievable goal, particularly if those conventions are based on lessons drawn from pooled practical experience and surveys of community opinion. We summarize a review of existing naming conventions and highlight certain disadvantages with respect to general applicability in the biological domain. We also present the results of a survey carried out to establish which naming conventions are currently employed by OBO Foundry ontologies and to determine what their special requirements regarding the naming of entities might be. Lastly, we propose an initial set of typographic, syntactic and semantic conventions for labelling classes in OBO Foundry ontologies. Adherence to common naming conventions is more than just a matter of aesthetics. Such conventions provide guidance to ontology creators, help developers avoid flaws and inaccuracies when editing, and especially when interlinking, ontologies. Common naming conventions will also assist consumers of ontologies to more readily understand what meanings were intended by the authors of ontologies used in annotating bodies of data. (shrink)

This chapter describes the potential far‐reaching consequences of contemplative higher education for the fields of science and medicine.

Building Information Modelling (BIM) is a process for managing construction project information in such a way as to provide a basis for enhanced decision-making and for collaboration in a construction supply chain. One impediment to the uptake of BIM is the limited interoperability of different BIM systems. To overcome this problem, a set of Industry Foundation Classes (IFC) has been proposed as a standard for the construction industry. Building on IFC, the ifcOWL ontology was developed in order to facilitate representation (...) of building data in a consistent fashion across the Web by using the Web Ontology Language (OWL). This study presents a critical analysis of the ifcOWL ontology and of the associated interoperability issues. It shows how these issues can be resolved by using Basic Formal Ontology (ISO/IEC 21838-2) as top-level architecture. A set of competency questions is used as the basis for comparison of the original ifcOWL with the enhanced ontology, and the latter is used to align with a second ontology – the ontology for building intelligent environments (DOGONT) – in order to demonstrate the added value derived from BFO by showing how querying the enhanced ifcOWL yields useful additional information. (shrink)

The Ontology for Biomedical Investigations (OBI) is an ontology that provides terms with precisely defined meanings to describe all aspects of how investigations in the biological and medical domains are conducted. OBI re-uses ontologies that provide a representation of biomedical knowledge from the Open Biological and Biomedical Ontologies (OBO) project and adds the ability to describe how this knowledge was derived. We here describe the state of OBI and several applications that are using it, such as adding semantic expressivity to (...) existing databases, building data entry forms, and enabling interoperability between knowledge resources. OBI covers all phases of the investigation process, such as planning, execution and reporting. It represents information and material entities that participate in these processes, as well as roles and functions. Prior to OBI, it was not possible to use a single internally consistent resource that could be applied to multiple types of experiments for these applications. OBI has made this possible by creating terms for entities involved in biological and medical investigations and by importing parts of other biomedical ontologies such as GO, Chemical Entities of Biological Interest (ChEBI) and Phenotype Attribute and Trait Ontology (PATO) without altering their meaning. OBI is being used in a wide range of projects covering genomics, multi-omics, immunology, and catalogs of services. OBI has also spawned other ontologies (Information Artifact Ontology) and methods for importing parts of ontologies (Minimum information to reference an external ontology term (MIREOT)). The OBI project is an open cross-disciplinary collaborative effort, encompassing multiple research communities from around the globe. To date, OBI has created 2366 classes and 40 relations along with textual and formal definitions. The OBI Consortium maintains a web resource providing details on the people, policies, and issues being addressed in association with OBI. (shrink)

The National Center for Biomedical Ontology is now in its seventh year. The goals of this National Center for Biomedical Computing are to: create and maintain a repository of biomedical ontologies and terminologies; build tools and web services to enable the use of ontologies and terminologies in clinical and translational research; educate their trainees and the scientific community broadly about biomedical ontology and ontology-based technology and best practices; and collaborate with a variety of groups who develop and use ontologies and (...) terminologies in biomedicine. The centerpiece of the National Center for Biomedical Ontology is a web-based resource known as BioPortal. BioPortal makes available for research in computationally useful forms more than 270 of the world's biomedical ontologies and terminologies, and supports a wide range of web services that enable investigators to use the ontologies to annotate and retrieve data, to generate value sets and special-purpose lexicons, and to perform advanced analytics on a wide range of biomedical data. (shrink)

Close attention to Kant’s comments on animal minds has resulted in radically different readings of key passages in Kant. A major disputed text for understanding Kant on animals is his criticism of G. F. Meier’s view in the 1762 ‘False Subtlety of the Four Syllogistic Figures’. In this article, I argue that Kant’s criticism of Meier should be read as an intervention into an ongoing debate between Meier and H. S. Reimarus on animal minds. Specifically, while broadly aligning himself with (...) Reimarus, Kant distinguishes himself from both Meier and Reimarus on the role of judgement in human consciousness. (shrink)

BioPortal is a Web portal that provides access to a library of biomedical ontologies and terminologies developed in OWL, RDF(S), OBO format, Protégé frames, and Rich Release Format. BioPortal functionality, driven by a service-oriented architecture, includes the ability to browse, search and visualize ontologies (Figure 1). The Web interface also facilitates community-based participation in the evaluation and evolution of ontology content.

The analytical philosophy of the last hundred years has been heavily influenced by a doctrine to the effect that the key to the correct understanding of reality is captured syntactically in the ‘Fa’ (or, in more sophisticated versions, in the ‘Rab’) of standard first order predicate logic. Here ‘F’ stands for what is general in reality and ‘a’ for what is individual. Hence “f(a)ntology”. Because predicate logic has exactly two syntactically different kinds of referring expressions—‘F’, ‘G’, ‘R’, etc., and ‘a’, (...) ‘b’, ‘c’, etc.—so reality must consist of exactly two correspondingly different kinds of entity: the general (properties, concepts) and the particular (things, objects). We describe the historical influence of this view, and also show how standard first-order predicate logic can be used for the logical formalization of a more adequate “six category ontology”, which recognizes, at the level of both particulars and universals, not only things or objects but also events and qualities. (shrink)

This philosophical investigation interrogates the relationship between G.W.F. Hegel’s concept of the master-slave dialectic in The Phenomenology of Spirit and the critique and reformulation of it by Frantz Fanon in Black Skin, White Masks. As a means of contextualization and expansion of Hegel’s original textual account, I consider Susan Buck-Morss’ seminal defense through grounding the dialectic in Hegel’s possible historical knowledge of the Haitian Revolution. I maintain that despite a compelling picture, Buck-Morss’ insights are unable to fully vindicate Hegel from (...) the rebukes of Fanon, and as a result, Hegel’s phenomenology necessitates a concrete analysis of the actual conscious experiences of the racialized and colonized subject in order to realize its aims. In pursuit of this critical methodology, I develop the upshot and positive movement of Fanon’s critique through what I describe as a “phenomenology of flesh” in conversation with Maurice Merleau Ponty’s The Visible and the Invisible. (shrink)

It is often assumed that the first stage of many classical arguments for theism depends upon some version of the Principle of Sufficient Reason being true. Unfortunately for classical theists, PSR is a controversial thesis that has come under rather severe criticism in the contemporary literature. In this article, I grant for the sake of argument that every version of PSR is false. Thus, I concede with the critics of PSR, that it is possible that there is, at least, one (...) fact that is ontologically brute. I then proffer an epistemological challenge to ontological bruteness. Specifically, I argue that whenever a knowledge seeker, S, perceives some unexplained fact, F, it is never reasonable for S to believe F is ontologically brute. I conclude that, even if PSR is false, it is more reasonable to believe that the key premise in the first stage of classical arguments for theism is true. (shrink)

The automatic integration of rapidly expanding information resources in the life sciences is one of the most challenging goals facing biomedical research today. Controlled vocabularies, terminologies, and coding systems play an important role in realizing this goal, by making it possible to draw together information from heterogeneous sources – for example pertaining to genes and proteins, drugs and diseases – secure in the knowledge that the same terms will also represent the same entities on all occasions of use. In the (...) naming of genes, proteins, and other molecular structures, considerable efforts are under way to reduce the effects of the different naming conventions which have been spawned by different groups of researchers. Electronic patient records, too, increasingly involve the use of standardized terminologies, and tremendous efforts are currently being devoted to the creation of terminology resources that can meet the needs of a future era of personalized medicine, in which genomic and clinical data can be aligned in such a way that the corresponding information systems become interoperable. (shrink)

Creativity pervades human life. It is the mark of individuality, the vehicle of self-expression, and the engine of progress in every human endeavor. It also raises a wealth of neglected and yet evocative philosophical questions: What is the role of consciousness in the creative process? How does the audience for a work for art influence its creation? How can creativity emerge through childhood pretending? Do great works of literature give us insight into human nature? Can a computer program really be (...) creative? How do we define creativity in the first place? Is it a virtue? What is the difference between creativity in science and art? Can creativity be taught? The new essays that comprise The Philosophy of Creativity take up these and other key questions and, in doing so, illustrate the value of interdisciplinary exchange. Written by leading philosophers and psychologists involved in studying creativity, the essays integrate philosophical insights with empirical research. CONTENTS I. Introduction Introducing The Philosophy of Creativity Elliot Samuel Paul and Scott Barry Kaufman II. The Concept of Creativity 1. An Experiential Account of Creativity Bence Nanay III. Aesthetics & Philosophy of Art 2. Creativity and Insight Gregory Currie 3. The Creative Audience: Some Ways in which Readers, Viewers and/or Listeners Use their Imaginations to Engage Fictional Artworks Noël Carroll 4. The Products of Musical Creativity Christopher Peacocke IV. Ethics & Value Theory 5. Performing Oneself Owen Flanagan 6. Creativity as a Virtue of Character Matthew Kieran V. Philosophy of Mind & Cognitive Science 7. Creativity and Not So Dumb Luck Simon Blackburn 8. The Role of Imagination in Creativity Dustin Stokes 9. Creativity, Consciousness, and Free Will: Evidence from Psychology Experiments Roy F. Baumeister, Brandon J. Schmeichel, and C. Nathan DeWall 10. The Origins of Creativity Elizabeth Picciuto and Peter Carruthers 11. Creativity and Artificial Intelligence: a Contradiction in Terms? Margaret Boden VI. Philosophy of Science 12. Hierarchies of Creative Domains: Disciplinary Constraints on Blind-Variation and Selective-Retention Dean Keith Simonton VII. Philosophy of Education (& Education of Philosophy) 13. Educating for Creativity Berys Gaut 14. Philosophical Heuristics Alan Hájek. (shrink)

Every domain-specific ontology must use as a framework some upper-level ontology which describes the most general, domain-independent categories of reality. In the present paper we sketch a new type of upper-level ontology, which is intended to be the basis of a knowledge modelling language GOL (for: 'General Ontological Language'). It turns out that the upper- level ontology underlying standard modelling languages such as KIF, F-Logic and CycL is restricted to the ontology of sets. Set theory has considerable mathematical power and (...) great flexibility as a framework for modelling different sorts of structures. At the same time it has the disadvantage that sets are abstract entities (entities existing outside the realm of time, space and causality), and thus a set-theoretical framework should be supplemented by some other machinery if it is to support applications in the ripe, messy world of concrete objects. In the present paper we partition the entities of the real world into sets and urelements, and then we introduce several new ontological relations between these urelements. In contrast to standard modelling and representation formalisms, the concepts of GOL provide a machinery for representing and analysing such ontologically basic relations. (shrink)

Usually regarded as a 1970s phenomenon, this article demonstrates that the debate between Jürgen Habermas and Niklas Luhmann continued until Luhmann’s death in 1998, and that the development of the two theorists’ positions during the 1980s and 1990s was characterised by convergence rather than by divergence. In the realm of legal theory, the article suggests, convergence advanced to the extent that Habermas’ discourse theory may be characterised as a normative superstructure to Luhmann’s descriptive theory of society. It is further shown (...) that the debate’s result was an almost complete absorption of Habermas’ theory by Luhmann’s systems theoretical complex – an outcome facilitated by Luhmann’s deliberate translation of central Habermasian concepts into systems theoretical concepts. The article argues that both the debate and Habermas’ conversion were made possible because not only Habermas’ but also Luhmann’s work can be considered a further development of the German idealist tradition. What Luhmann did not acknowledge was that this manoeuvre permitted the achievement of Habermas’ normative objectives; nor did he notice that it could eradicate a central flaw in the system theoretical construction, by allowing the context within which distinctions are drawn to be mapped – an issue of pivotal importance for grasping relationships between different social systems, and coordinating them, via the deployment of legal instruments. (shrink)

While representation learning techniques have shown great promise in application to a number of different NLP tasks, they have had little impact on the problem of ontology matching. Unlike past work that has focused on feature engineering, we present a novel representation learning approach that is tailored to the ontology matching task. Our approach is based on embedding ontological terms in a high-dimensional Euclidean space. This embedding is derived on the basis of a novel phrase retrofitting strategy through which semantic (...) similarity information becomes inscribed onto fields of pre-trained word vectors. The resulting framework also incorporates a novel outlier detection mechanism based on a denoising autoencoder that is shown to improve performance. An ontology matching system derived using the proposed framework achieved an F-score of 94% on an alignment scenario involving the Adult Mouse Anatomical Dictionary and the Foundational Model of Anatomy ontology (FMA) as targets. This compares favorably with the best performing systems on the Ontology Alignment Evaluation Initiative anatomy challenge. We performed additional experiments on aligning FMA to NCI Thesaurus and to SNOMED CT based on a reference alignment extracted from the UMLS Metathesaurus. Our system obtained overall F-scores of 93.2% and 89.2% for these experiments, thus achieving state-of-the-art results. (shrink)

This essay expands on Barry Smith’s paper “Against Fantology” of 2005, which defends the view that analytic philosophy has throughout its history been marked by a tendency to conceive the syntax of first-order predicate logic as a key to ontology. I present fantology (or "F(a)ntology") in the light of a more general and in itself ontologically neutral operation that I call a default ontologization of a language. I then discuss Quine’s views, since he is the most outspoken fantologist in (...) the second half of the twentieth century. As Smith points out, “fantology sometimes takes the form of a thesis according to which the language of standard predicate logic can serve the formulation of the truths of natural science in a uniquely illuminating way”. Hence Quine’s doctrine according to which the ontological commitments of a theory become evident only when the theory has been regimented in fantological clothing. (shrink)

What is the ontology of collective action? I have in mind three connected questions. 1. Do the truth conditions of action sentences about groups require there to be group agents over and above individual agents? 2. Is there a difference, in this connection, between action sentences about informal groups that use plural noun phrases, such as ‘We pushed the car’ and ‘The women left the party early’, and action sentences about formal or institutional groups that use singular noun phrases, such (...) as ‘The United States declared war on Japan on December 8th, 1941’ and ‘The Supreme Court ruled that segregation is unconstitutional in 1954 in Brown vs. Board of Education’? 3. Under what conditions does it make sense to speak of a group doing something together, and what, if anything, is a collective action? In this paper, I argue that a) understanding action sentences about groups does not commit us to the existence of group agents per se, but only to the existence of individual agents; b) there is no difference in this regard between sentences which attribute actions to informal groups on the one hand and institutional groups on the other; c) collective action can be both intentional and unintentional; d) any random group of agents each of whom does something is also a group which does something together; e) while there is a sense in which groups per se perform no primitive collective actions, and therefore no actions at all, f) there is a sensible extension of talk of actions to groups, though it should be treated strictly speaking, like talk of group agents, as a façon de parler, for g) the only agents per se are individuals and the only actions are theirs. -/-. (shrink)

GAMETOGÊNESE -/- Emanuel Isaque Cordeiro da Silva Instituto Agronômico de Pernambuco Departamento de Zootecnia – UFRPE Embrapa Semiárido -/- • _____OBJETIVO -/- Os estudantes bem informados, estão a buscando conhecimento a todo momento. O estudante de Veterinária e Zootecnia, sabe que a Reprodução é uma área de primordial importância para sua carreira. Logo, o conhecimento da mesma torna-se indispensável. No primeiro trabalho da série fisiologia reprodutiva dos animais domésticos, foi abordado de forma clara, didática e objetiva os mecanismos de diferenciação (...) sexual dos embriões em desenvolvimento, quais os genes envolvidos nesse processo e tudo mais. Nesse segundo trabalho, a abordagem será teórica, mas também clara, sobre a formação primordial dos gametas femininos e masculinos, através da ovogênese nas fêmeas e a espermatogênese nos machos. Esse trabalho visa levar a importância do processo de formação dos gametas e a produção hormonal das gônadas, bem como o entendimento sobre as interações com o eixo hipotálamo-hipofisário. -/- •____INTRODUÇÃO -/- A reprodução sexual é um processo mediante a qual dois organismos da mesma espécie unem seu material genético para dar lugar a um organismo fixo com combinação única de genes; para isso, cada organismo produz células que contém a metade do material genético característico da espécie. Essas células haploides (1n) são denominadas gametas; ao combinar-se um gameta masculino com um feminino produz-se uma célula diploide (2n) (zigoto ou ovo) a partir da qual se forma o embrião. A grande maioria das espécies com reprodução sexual são anisogâmicas, o que significa que produzem dois tipos de gametas diferentes: os gametas masculinos são microscópios, móveis e produzem-se em grande quantidade, enquanto que os femininos são grandes, imóveis e produzem-se em menor quantidade. O tipo de gameta que um indivíduo produz é o que define seu sexo; sobre os animais o macho é o indivíduo que produz grandes quantidades de espermatozoides e a fêmea produz uma menor quantidade de óvulos, enquanto que nas plantas as gônadas masculinas são as produtoras pólen e as femininas produzem oosferas. Os gametas são diferentes do resto das células do organismo, as quais se chamam células somáticas; essas últimas são diploides porque contém dois pares de cromossomos, um par herdado do pai do indivíduo e o outro da mãe. As células somáticas, ademais, se dividem por mitose, ao qual os cromossomos se duplicam antes de cada divisão celular e cada uma das células filhas recebe um complemento diploide idêntico dos cromossomos, logo todas as células somáticas de um indivíduo possuem o mesmo material genético, embora cada tipo celular expresse diferentes combinações de genes. Em contraponto, os gametas são células haploides porque possuem somente um par de cromossomos e a metade do material genético característico da espécie. Cada um dos cromossomos em um gameta é resultado da recombinação dos genes contidos nos cromossomos paterno e materno do indivíduo que originam o gameta, e cada um destes possuem uma combinação única de genes. Os gametas se formam a partir das células germinais, que são células que em sua origem são diploides e elas de “comprometem” a manter-se como uma linha celular especial que em determinado momento sofrerá o processo de meiose para dar origem aos gametas haploides, sejam óvulos ou espermatozoides segundo o sexo do animal. Como descrito no trabalho sobre a diferenciação sexual, as células germinativas primordiais originam-se no epiblasto do embrião, e migram desde o saco vitelino até colonizar as cristas gonodais, onde, por sua vez, proliferam-se e se organizam junto com as células somáticas da gônada primitiva para formar o testículo ou o ovário. As células germinais masculinas e femininas tem a mesma origem embrionária. As gônadas indiferenciadas em um embrião possuem três tipos celulares: as células que dão origem aos gametas (ovogonia ou espermatogonia), as precursoras de células que nutrem os gametas em desenvolvimento (células da granulosa no ovário; células de Sertoli no testículo) e as precursoras de células que secretam hormônios sexuais (células da teca no ovário; células de Leydig no testículo). As células germinais são as únicas estruturas do organismo que têm a capacidade de dividir-se por meiose sofrendo uma redução no número de seus cromossomos, sendo responsável pela transmissão da carga genética aos descendentes. Em contraste, as células somáticas somente se dividem por mitose. A formação dos gametas compreende fases sequenciais de mitose, meiose e pós-meiose. Esses processos são altamente organizados e necessitam de um preciso e bem coordenado programa de expressão genética. Uma das características importantes da gametogênese é a redução cromossômica, que através da meiose, reduz pela metade o número de cromossomos e produz células distintas entre si, devido a trocas de material genético entre os pares de cromossomos provenientes do pai e da mãe, o que ocorre no processo de “crossing over” durante a primeira fase da meiose. A gametogênese é o processo mediante o qual as células germinais de cada sexo se multiplicam, dividem e diferenciam até formar os gametas. No caso da formação dos gametas masculinos o processo recebe o nome específico de espermatogênese, e para os gametas femininos é denominado como ovogênese. Embora os dois processos alcancem o objetivo comum de produção das células haploides, por onde compartilham algumas características, existem diferenças marcadas entre eles devido a necessidade de produzir um número muito distinto de gametas, de tamanho diferente, e com características de motilidade também distintas. -/- •___ESPERMATOGÊNESE -/- A espermatogênese é o processo mediante o qual se produz os gametas masculinos denominados espermatozoides. Durante a vida fetal as células germinais e as células somáticas do testículo em formação organizam-se em túbulos seminíferos que se derivam dos cordões sexuais primários e conformam a maior parte da medula do testículo. Na etapa fetal cada tubo seminífero é delimitado por uma membrana basal, recoberta na parte interior pelas células precursoras das células de Sertoli (um tipo de células somáticas). No exterior do túbulo localizam-se as células precursoras das células de Leydig ou intersticiais (figura 1), que também são células somáticas. Entre a membrana basal e as células de Sertoli encontram-se algumas células germinais denominadas espermatogonias de reserva A0 (denominadas gonócitos) que serão o único tipo de células germinais presentes no testículo enquanto o animal não alcançar a puberdade. As células de Sertoli estabelecem na região basal uniões oclusoras entre si, formando parte da barreira hemato-testicular. As espermatogonias A0 localizam-se por dentro da membrana basal do túbulo seminífero, embora fora da barreira hemato-testicular. Figura 1: fase neonatal. Nota-se a grande infiltração de tecido intersticial em quase 50% da seção originando que os túbulos sejam pequenos e redondos em sua maioria. O citoplasma e núcleo das células pré-Leydig são notadas claramente por essa ser uma espécie suína onde o tecido intersticial está claramente diferenciado. Hematoxilina-eosina (X 220.5). Fonte: Embrapa. -/- O número de células de Sertoli no testículo depende da influência do hormônio folículo estimulante (FSH) presente durante a vida fetal e as primeiras etapas de vida pós-natal. A população de células de Sertoli ao chegar a puberdade se manterá fixa durante o resto da vida do animal; existe uma relação positiva entre o tamanho e a população de células de Sertoli e a capacidade de produção de espermatozoides do testículo. As células de Sertoli são as únicas células somáticas que estão no epitélio seminífero, e sua função é a nutrição, sustentação e controle endócrino das células germinais. As células de Sertoli participam ativamente no processo de liberação dos espermatozoides para a luz do túbulo. Nesse momento, as células de Sertoli realizam a fagocitose de parte do citoplasma do espermatozoide dos chamados corpos residuais. As células de Sertoli também fagocitam as células germinais que se degeneram no curso normal da espermatogênese. Essas células ainda sintetizam grande quantidade de proteínas, como por exemplo as proteínas ABP (androgen hinding protein), que transportam andrógenos para todo o aparelho reprodutivo, transferrinas, que transportam ferro para a respiração celular das células germinais e também às inibinas, que regulam a liberação de FSH pela hipófise, através de um sistema de retroalimentação (feedback) negativa (figura 2). Figura 2: epitélio seminífero, células de Sertoli (flecha) (400 X). Fonte: Embrapa. -/- Antes da puberdade dos túbulos seminíferos observam-se ao corte como estruturas de diâmetro pequeno, sem luz, e conformados unicamente pelas células de Sertoli e espermatogonias de reserva e rodeados por abundante tecido intersticial, ao que estão presentes as células precursoras das células de Leydig. Ainda antes da puberdade, a diferenciação celular manifesta-se primeiro pela presença de espermatócitos primários, os quais se degeneram em geral na fase de paquíteno, por falta de estimulação hormonal. A partir de que o animal chega a puberdade inicia-se o processo de espermatogênese, que se manterá durante toda a vida do animal, exceto em espécies de animais silvestres muito estacionais, ao qual pode se suspender durante a época não reprodutiva para voltar e ser retomada na época ou estação reprodutiva. Depois da puberdade, os túbulos seminíferos possuem um diâmetro muito maior; em seu interior observa-se um grande número de células germinais de todos os tipos, diferentes estádios de divisão, e em seu lúmen contém líquido e espermatozoides. Ainda sobre o alcancei da puberdade, as espermatogonias começam a dividir-se aceleradamente por mitose, enquanto que no espaço intersticial as células mesenquimais também começam a se diferenciar e a dar origem as células de Leydig (figura 3). A partir dessa etapa as células de Leydig (totalmente diferenciadas) são também evidentes no exterior do túbulo, junto com as células mioides ou peritubulares que o rodeiam o que ao contrair-se são responsáveis por controlar o avanço dos fluidos e as células presentes no lúmen do túbulo. As células mioides estão situadas ao redor do túbulo, e é creditado a elas a promoção da contração e da integridade estrutural do túbulo. Esse tipo celular apenas se diferencia na puberdade pela ação dos andrógenos (figura 4). As interações entre as células de Sertoli e as mioides parecem ter um papel importante na manutenção das funções do testículo. Durante o processo de espermatogênese, as espermatogonias de reserva dividem-se periodicamente e enquanto algumas células fixas permanecem como espermatogonias de reserva, outras proliferam e sofrem uma seção de divisões mitóticas durante as quais se vão diferenciando até formarem espermatócitos primários (espermatocitogênese ou fase de mitose), logo sofrem divisões especiais mediante as quais reduzem seu número de cromossomos (fase de meiose), e ao final trocam de forma para converter-se em espermatozoides (espermatocitogênese) (figura 5). Cada uma dessas etapas da espermato- gênese será descrito detalhadamente adiante, antes é necessário a explicação de algumas características das células de Sertoli e de Leydig que ajudarão a entender seu papel durante a espermatogênese. Figura 3: células de Leydig no espaço intersticial do testículo bovino adulto PAS (400 X). Fonte: Embrapa. -/- Figura 4: o estabelecimento da puberdade pela presença de espermatozoides no túbulo. Hematoxilina-eosina (400 X). Fonte: Embrapa. Figura 5: fases mitóticas das espermatogonias (A0 e B) para formação de um espermatócito primário e as duas fases de meiose que se sucedem antes da espermatogênese. Fonte: ZARCO, 2018. -/- Ao início da espermatocitogênese as uniões oclusoras entre as células de Sertoli se abrem por etapas (como as comportas de um submarino) para permitir a passagem das espermatogonias em direção ao centro do túbulo seminífero sem que se estabeleça uma continuidade entre o exterior e o interior da barreira hemato-testicular. Uma vez ultrapassada essa barreira, as sucessivas gerações de espermatogonias, espermatócitos, espermátides e espermatozoides irão se localizar em direção ao interior do túbulo seminífero, em estreita associação com as células de Sertoli. Em consequência, as células de Sertoli dividem o túbulo seminífero em dois compartimentos; o compartimento basal (debaixo das uniões oclusoras das células de Sertoli), ao qual residem as espermatogonias de reserva, e o compartimento adluminal (em direção ao centro do túbulo), cujos espaços entre as células de Sertoli desenvolvem o resto do processo de espermatogênese (meiose e espermatocitogênese). Esse feito é importante porque durante a vida fetal as únicas células germinais existentes eram as espermatogonias de reserva, pelo que os antígenos expressados por gerações mais avançadas (espermatogonias intermediárias, secundárias, espermátides e espermatozoides) não são reconhecidos como próprios do corpo pelo sistema imunológico. Logo, o anterior implica que deve existir uma barreira entre eles e o sangue para evitar um ataque imunológico. Em todas as etapas da espermatogênese, as células de Sertoli atuam como células de suporte para as células germinais, que sempre permanecem recoberta pela membrana das células de Sertoli. Também atuam como células nutricionais já que proporcionam o meio em que as células germinais se desenvolvem e maturam, assim como as substâncias que regulam e sincronizam as sucessivas divisões e transformações das células germinais. As células de Sertoli produzem hormônios, como estrógenos e inibina que atuam sobre a hipófise para regular a secreção das gonadotropinas que controlam a espermatogênese. As células de Leydig que residem no exterior do túbulo seminífero também são importantes para a espermatogênese: produzem a testosterona que estimula e mantém a espermatogênese, bem como serve como substrato sobre o qual atua como aromatizador das células de Sertoli para transformá-las em estrógenos. Como supracitado, para seu estudo podemos dividir a espermatogênese em três fase: espermatocitogênese, meiose e espermiogênese (figura 6). Agora, serão descritas cada uma dessas etapas. Em algumas espécies, incluindo no homem, os macrófagos representam o segundo tipo celular intersticial mais numeroso no testículo, depois das células de Leydig. Os macrófagos e vários subtipos de linfócitos são identificados nós testículos de ovinos e ratos. Eles estão intimamente associados com as células de Leydig e atuam juntamente na regulação da esteroidogênese. Figura 6: fluxograma da espermatogênese. -/- Espermatocitogênese -/- A espermatocitogênese, também chamada de etapa proliferativa ou de mitose, consiste numa série de divisões mitóticas sofridas pelas células descendentes de uma espermatogonia de reserva. Uma vez que a célula se divide, abandona o estado de reserva e começa um processo de diferenciação. As espermatogonias de reserva (denominadas espermatogonias A0 na rata ou As nos humanos) são células que existem desde a vida fetal e que permanecem mitoticamente inativas durante a infância. Uma vez que alcançam a puberdade começam a dividir-se em intervalos regulares, e as células filhas podem permanecer como espermatogonias de reserva ou abandonar a reserva e ingressar na dita espermatocitogênese. Uma vez abandonada a reserva, as células filhas que vão se formando em cada divisão permanecem unidas por pontes citoplasmáticas, constituindo um clone que se divide sincronicamente. As células que se formam depois de cada divisão continuam sendo espermatogonias, porém cada geração é ligeiramente diferente da anterior. Na rata, por exemplo, as espermatogonias tipo A0 ao dividir-se originam espermatogonias do tipo A1, que em sucessivas divisões formam espermatogonias dos tipos A2, A3 e A4, as quais, por sua vez, sofrem outra mitose para formar espermatogonias intermediárias e uma mais para formar espermatogonias do tipo B. Essas últimas se diferenciam (sem se dividir) em espermatócitos primários, processo em que termina a fase de espermatocitogênese, que literalmente significa processo de geração de espermatócitos. As espermatogonias tipo A0 são a fonte para a contínua produção de gametas. A metade delas se dividem e formam células iguais (as chamadas células tronco) e a outra metade forma as espermatogonias A1, que sofre novas divisões mitóticas e formam os tipos 2, 3 e 4. O tipo A4 sofre mitose para formar a intermediária (A In), que por mitose, forma a tipo B (figura 6). Esses tipos de espermatogonias podem ser identificadas em evoluções histológicas de acordo com sua organização topográfica na membrana basal dos túbulos seminíferos ou mediante seu conteúdo de heterocromatina. Outra maneira de diferenciação se baseia em marcadores moleculares específicos que distinguem as espermatogonias tronco (A0) das demais, com os fins de isolamento, desenvolvimento in vitro e transplante. As tipo B passam por mitose para formarem os espermatócitos primários; estes iniciam a primeira etapa da meiose formando os espermatócitos secundários; na segunda etapa da divisão meiótica, cada espermatócito secundário se divide e formam as chamadas espermátides. Quando o testículo alcança seu desenvolvimento total, a meiose completa-se e as espermátides originadas se convertem em espermatozoides. Um dos maiores sinais característicos desse fenômeno é o alargamento das espermátides e sua migração em direção ao lúmen do túbulo seminífero (figuras 4, 7 e 8). Figura 7: espermatogonias marcadas por imuno-histoquímica, anticorpo monoclonal TGFa (400 x). Figura 8: fases de divisões meióticas (M), espermatócitos em paquíteno (PA) e espermatócitos secundários (ES). -/- Figura 9: estádio posterior a liberação dos espermatozoides na luz do túbulo. Hematoxilina-eosina (400 x). Mediante as seis divisões mitóticas que ocorrem durante a espermatocitogênese se forma potencialmente um clone de 64 espermatócitos primários a partir de cada espermatogonia A que ingressa sobre o processo. Não obstante, algumas células sofrem apoptose em cada uma das etapas do processo, ao qual o número real formado é menor. Em outras espécies produzem-se um transcurso similar de divisões mitóticas sucessivas durante a espermatocitogênese, embora a nomenclatura utilizada possa ser distinta, por exemplo nos bovinos as duas últimas divisões mitóticas dão origem as espermatogonias de tipo B1 e B2. -/- Meiose -/- Uma vez que as espermatogonias B se diferenciam em espermatócitos primários, esses iniciam a etapa de meiose, com uma nova divisão; desta vez a divisão é do tipo meiótica. Ao completar-se a primeira divisão meiótica (meiose I) se obtém os espermató-citos secundários, que ao sofrer a segunda divisão meiótica (meiose II) dão origem as espermátides. Vale salientar que a meiose é o processo mediante o qual reduz-se a metade do número de cromossomos, pelo que as espermátides que se obtém são células haploides (1n). Os espermatócitos secundários que se formam depois da primeira divisão meiótica contém a metade do número normal de cromossomos, porém a mesma quantidade de DNA já que cada cromossomo é duplo. As espermátides formadas na conclusão da segunda divisão meiótica (figura 7), por sua vez, contém a metade dos cromossomos, e esse já não são duplos, já que se trata de células 1n. Também deve-se enfatizar que durante a meiose é relevante o entrecruzamento dos cromossomos homólogos, pelo que cada espermátide possui uma combinação única e diferente de genes paternos e maternos. Outro ponto que deve ser levado em consideração é que cada espermátide somente possui um cromossomo sexual; a metade das espermátides contém o cromossomo X herdado da mãe do macho que está levando a cabo a espermatogênese e a outra metade contém o cromossomo Y herdado de seu pai. Para cada espermatócito primário que entra no processo de meiose obtém-se cerca de quatro espermátides, pelo qual ao ser completada a meiose potencialmente se poderiam formar até 256 espermátides por cada espermatogonia que abandona a reserva e ingressa na espermatocitogênese. -/- Espermiogênese -/- Durante a espermiogênese, também chamada de fase de diferenciação, as esper-mátides sofrem, sem se dividir, uma metamorfose que as transforma em espermatozoides, os quais finalmente são liberados das células de Sertoli em direção ao lúmen do túbulo seminífero. A espermiogênese é um processo complicado e longo já que a espermátide deve sofrer complexas trocas nucleares, citoplasmáticas e morfológicas que resultam na forma-ção dos espermatozoides. Algumas dessas mudanças incluem a condensação do material nuclear para formação de um núcleo plano e denso, a eliminação do citoplasma para a constituição de uma célula pequena, a formação de uma estrutura especializada denomi-nada acrossomo ou tampa cefálica, e a formação do pescoço e da cauda (flagelo) do esper-matozoide, do que depende a sua motilidade. Durante a maior parte da espermiogênese, as espermátides se mantém com uma estreita associação com as células de Sertoli; logo, chega-se a observar, então, flagelos que se projetam em direção a luz do túbulo que pare-cem sair das células de Sertoli, sendo na realidade os flagelos dos espermatozoides que ainda não tinham sido liberados pelo lúmen. Ao liberar os espermatozoides em direção a luz do túbulo, as células de Sertoli realizam a fagocitose de parte do citoplasma dos espermatozoides (corpos residuais). Também fagocitam os restos de todas as células germinais que sofrem apoptose ou degeneram-se durante a espermatogênese. Credita-se que ao realizar essas funções as células de Sertoli podem fazer uma monitoração eficiente da espermatogênese, o que lhes permitiria emitir sinais para colaborar na regulação desse processo em nível gonodal e a nível sistêmico através da secreção de hormônios como a inibina e o estradiol. Além da inibina e activina, as células de Sertoli sintetizam outras proteínas, como a ABP (proteína ligadora de andrógenos) que serve como uma molécula de transporte de andrógenos dentro dos túbulos seminíferos, ductos deferentes e epidídimo, ou a transfer-rina, que transporta o ferro necessário para a respiração celular. -/- Resultados da espermatogênese -/- O resultado da espermatogênese não significa apenas uma simples multiplicação das células germinais (até 256 espermatozoides a partir de cada espermatogonia A1), senão que através dela são produzidos gametas haploides pequenos, móveis e com grande diversidade genética entre eles, ao mesmo tempo que se mantêm uma reversa de células mãe (espermatogonias A0) a partir das quais se poderiam originar novos ciclos de esper-matogênese durante o resto da vida do animal. -/- Controle hormonal da espermatogênese -/- Como mencionado, o FSH reproduz um importante papel para o estabelecimento das células de Sertoli durante a vida fetal e início da vida pós-natal. O começo da esper-matogênese também é estimulado pelo FSH, que atua sobre as células de Sertoli para estimular sua função e a ativação de sinais dessas células em direção as células germinais, incluindo-as a abandonar a reserva e ingressar na espermatogênese. O FSH, assim mesmo, estimula a mitose durante o resto da espermatogênese e aumenta a eficiência do processo, já que reduz a apoptose e a degeneração de espermatogonias intermediárias e do tipo B. O FSH também estimula as células de Sertoli para produzirem inibina e ABP. Uma vez iniciada a espermatogênese somente requerem níveis baixos de FSH para se mantê-la. As células de Sertoli também devem ser estimuladas pela testosterona para funcio-nar de maneira adequada; se requer também do LH hipofisário: hormônio que estimula as células de Leydig para produzir testosterona. Por sua vez, a secreção de LH e FSH é regulada pelo GnRH hipotalâmico: esse neurohormônio também faz parte do mecanismo de regulação da espermatogênese. A espermatogênese também é modulada em nível local mediante a produção de determinados fatores e interações entre as células. Dentro dos fatores locais podemos mencionar o fator de crescimento parecido com a insulina 1 (IGF-1), o fator de crescimen-to transformante beta (TGF- β), activina, ocitocina e diversas citocinas. Entre as intera-ções celulares existem tanto uniões de comunicação entre as células de Sertoli e as células germinais, como pontes citoplasmáticas entre todas as células germinais que formam o clone de células descendentes de uma espermatogonia A1. Uma vez que as células de Sertoli iniciam sua função na puberdade é possível manter experimentalmente a espermatogênese somente com testosterona, sem ser requeri-dos nenhum outro hormônio. A quantidade de espermatozoides produzidos, no entanto, é maior quando há presença do FSH. Abaixo do estímulo do FSH as células de Sertoli produzem estradiol e inibina, hormônios que geram uma retroalimentação sobre o eixo hipotálamo-hipofisário para a regulação da secreção de gonadotropinas. Em particular, a inibina reduz a secreção de FSH, pelo qual é factível que sirva como um sinal que evite uma excessiva estimulação as células de Sertoli. -/- Ciclo do epitélio seminífero -/- Em cada espécie as espermatogonias de reserva iniciam um novo processo de divi-sões celulares em intervalos fixos: a casa 14 dias no touro; 12 dias no garanhão e a cada 9 dias no cachaço (reprodutor suíno). A nova geração de células que começam a proliferar sobre a base do tubo deslocam-se em direção ao centro do túbulo a geração anterior, que por sua vez deslocam-se as gerações anteriores. Devido as mudanças que vão sofrendo cada geração celular se ajustam a tempos característicos de cada etapa, já que rodas as células em uma determinada seção do túbulo estão sincronizadas entre si pelas células de Sertoli; em cada espécie somente é possível encontrar um certo número de combinações celulares: 14 diferentes combinações no caso da rata, 8 no touro e 6 no ser humano. A sucessão de possíveis combinações até regressar a primeira combinação se conhece como o ciclo do epitélio seminífero. Na maioria das espécies os espermatozoides que são libera-dos em direção a luz do túbulo provém das células que entraram no processo de esperma-togênese quatro gerações antes que a geração que está ingressando nesse momento, pelo que a espermatogênese no touro dura ao redor de 60 dias e um pouco menos em outras espécies domésticas. Significa que os efeitos negativos das alterações na espermatogêne-se podem estar presentes até dois meses depois de que se produziram essas alterações. Como supracitado, geralmente se observa a mesma combinação celular em toda a área de uma determinada secção transversal do túbulo seminífero. No entanto, se fizermos uma série de secções, observa-se que ao longo do túbulo há uma sucessão ordenada de combinações (a primeira em uma determinada secção; a segunda combinação na seguinte secção, e assim sucessivamente em secções subsequentes até regressar a primeira combi-nação. Teremos, então, que ao início da divisão das espermatogonias A1 se produz de forma sincronizada em uma secção do túbulo, e vai-se transmitindo como uma onda peristáltica as secções adjacentes. Esse processo é denominado como onda do epitélio seminífero e graças à esse túbulo seminífero sempre tem secções em todas as etapas da espermatogênese, com o que se alcança uma produção constante de espermatozoides. -/- Alterações da espermatogênese -/- Nas espécies estacionais a espermatogênese, como já mencionado, pode reduzir-se ou inclusive suspender sua atividade fisiológica durante a época não reprodutiva dessas espécimes, porém esse processo fisiológico não pode ser considerado como uma altera-ção. No entanto, a espermatogênese só pode ser alterada pelas enfermidades ou por fatores externos. A principal causa de alterações na espermatogênese é o aumento da temperatura testicular. Por isso, os testículos são localizados na saco escrotal e são “caídos” para fora do corpo como pode-se observar nos bovinos, caprinos, ovinos, caninos e no próprio homem. A temperatura testicular deve estar cerca de 2 a 6 °C abaixo da temperatura corporal normal. As células germinais masculinas são sensíveis ao calor, pelo qual na maioria dos mamíferos os testículos se encontram fora da cavidade abdominal e existe um sofisticado sistema de termorregulação para mantê-los a uma temperatura menor que a corporal. Se a temperatura corporal for elevada ou se os testículos permanecerem na cavidade abdominal, ou ainda se os sistemas termorreguladores do testículo sejam afetados por fatores inflamatórios como edema ou falta de mobilidade testicular dentro do escroto, a temperatura do tecido testicular aumentará e a espermatogênese sofrerá alterações proporcionais ao excesso de temperatura e a duração da elevação. A espermatogênese também pode ser afetada pela exposição a hormônios ou a outras substâncias. É possível que a causa mais comum (sobretudo no homem) seja o uso de esteroides anabólicos, que elevam a concentração de andrógenos na circulação, provo-cando um feedback negativo sobre a secreção de gonadotropinas. Ao deixar de estimular-se o testículo pelas gonadotropinas, este deixará de produzir testosterona, e as concentra-ções de andrógeno exógeno nunca alcançará as altíssimas concentrações de testosterona que normalmente estão presentes a nível do tecido testicular por ser o local onde se produz o hormônio. Também se supõe que diversas substâncias com propriedades estrogênicas derivadas de processos industriais (indústria dos plásticos, hidrocarbonetos etc.) e presentes no ambiente (fatores xenobióticos) podem ser responsáveis pelas alterações na espermatogênese em diversas espécies, entre as quais se inclui o ser humano. -/- • OVOGÊNESE E FOLICULOGÊNESE -/- A ovogênese é o processo seguido pelas células germinais da fêmea para a forma-ção dos óvulos, que são células haploides. Durante a vida fetal as células germinais proliferam-se no ovário por mitose, formando um grande número de ovogonias, algumas das quais se diferenciam em ovócitos primários que iniciam sua primeira divisão meiótica para deter-se na prófase da divisão. Somente alguns desses ovócitos primários retornarão e concluirão a primeira divisão meiótica em algum momento da vida adulta do animal, dando origem a um ovócito secundário e a um corpo polar. O ovócito secundário inicia a sua segunda divisão meiótica, a qual volta a ficar suspensa até receber um estímulo apropriado, já que somente os ovócitos secundários que são ovulados e penetrados por um espermatozoide retornam e concluem a segunda divisão meiótica, dando origem a um óvulo (figura 10). O processo de ovogênese é realizado dentro dos folículos ovarianos, que também tem que sofrer um longo transcurso de desenvolvimento e diferenciação denominado foliculogênese pelo que a ovogênese como tal realiza-se dentro do marco desse último processo. Por essa razão, na seguinte seção descreverei tanto a ovogênese como a folicu-logênese, e a relação que existe entre ambos. Figura 10: representação da ovogênese. Na etapa de proliferação, as células germinais se diferen-ciam por mitose. A meiose I se caracteriza por uma prófase prolongada, ocorrendo a duplicação do DNA. Nas duas divisões, que ocorrem antes da ovulação e depois da fertilização, a quantidade de DNA é reduzida a 1n, com o fim de que a fusão dos pronúcles (singamia) pós-fertilização, seja gerado um zigoto com um número de cromossomos de 2n (diploide). -/- Geração de ovócitos primários e folículos primordiais Tanto a ovogênese como a foliculogênese iniciam-se durante a vida fetal, quando as células germinais primordiais provenientes do saco vitelino colonizam a gônada primitiva e, junto com as células somáticas z organizam-se para a formação dos cordões sexuais secundários, que se desenvolvem principalmente no córtex do ovário. Nesse período, as células germinais que colonizaram o ovário sofrem até 30 divisões mitóticas, proliferando-se até formar milhares ou milhões de ovogonias, que inicialmente formam “ninhos” constituídos cada um deles por um clone de várias ovogonias que descendem da mesma célula precursora e que se mantêm unidas por pontes citoplasmáticas, sincronizan-do suas divisões mitóticas. Nessa etapa alcança-se a máxima população de células germinais no ovário, que antes de nascer se reduzirá drasticamente por apoptose. No ovário do feto humano chegam a haver até sete milhões de células germinais que ao nascimento se reduzem a dois milhões. Os ovários fetais do bovino, de maneira análoga, chegam a ter até 2.100.000 células germinais, que ao nascimento reduzem para 130.000 aproximadamente. A redução no número de ovogonias produz-se ao mesmo tempo que essas células, que vêm dividindo-se por mitose e estão agrupadas em ninhos, iniciam sua primeira divisão meiótica para se transformarem em ovócitos primários: células germinais que se encontram em uma etapa de suspensão (diplóteno) da prófase da primeira divisão meiótica. Nesse período produz-se uma grande proporção de células germinais; as células somáticas dos cordões sexuais, por sua vez, emitem projeções citoplasmáticas que separam a isolam os ovócitos primários sobreviventes, ficando cada um deles rodeados por uma capa de células aplanadas da (pré) granulosa. Ao mesmo tempo em que se forma uma membrana basal entre as células da granulosa e o tecido intersticial do ovário. Ao ovócito primário rodeado de uma capa de células da (pré) granulosa aplanadas e delimita-das por uma membrana basal denomina-se de folículo primordial (figura 11). Nas vacas os folículos primordiais bem formados já estão presentes nos ovários a partir do dia 90 da gestação. A maioria dos folículos primordiais com os que nasce uma fêmea se manterão inativos durante um longo tempo; muitos deles durante toda a vida do animal. Nos folículos primordiais inativos tanto os ovócitos primários como as células da granulosa conservam sua forma original e mantém um metabolismo reduzido estritamente ao mínimo necessário para manter-se viáveis. Por essa razão, ao realizar um corte histológico de qualquer ovário as estruturas mais numerosas que se observam serão os folículos primordiais. No entanto, cada dia da vida de um animal, inclusive desde a vida fetal, um certo número de folículos primordiais reiniciam seu desenvolvimento, e a partir desse momento um folículo exclusivamente pode ter dois destinos: o primeiro, prosseguir seu desenvolvi-mento até chegar a ovular, e o segundo (que é muito mais frequente) encontrar em algum momento condições inadequadas que fazem fronteira com ele para parar seu desenvolvi-mento, levando-o a sofrer atresia e degenerar até desaparecer do ovário. Figura 11: sequência da foliculogênese apresentando as diferentes estruturas que podemos encontrar em cada fase. Fonte: ZARCO, 2018. Culminação da ovogênese A ovogênese somente se completará quando um ovócito primário reinicia a meio-se; completa sua primeira divisão meiótica para formar um ovócito secundário e um primeiro corpo polar e, quando, finalmente sofrer uma segunda divisão meiótica para formar um óvulo e um segundo corpo polar. Os óvulos são as células 1n que constituem os gametas femininos, pouco numerosos, grandes e imóveis. A grande maioria dos ovóci-tos primários, como veremos mais adiante, nunca retomam a meiose e, em consequência, não chegam a formar ovócitos secundários, e muitos dos ovócitos secundários tampouco sofrem uma segunda divisão meiótica, pelo que não chegam a formar os óvulos. Ao longo da vida de uma fêmea, na maioria das espécies, menos de 0,1% dos ovócitos primários (um a cada mil) chega a terminar a ovogênese, dando origem a um óvulo. O supracitado deve-se a que a ovogênese somente pode retomar-se e ser completa-da em ovócitos primários que se encontram dentro dos folículos primordiais que (uma vez ativados) vão alcançando diversas etapas de seu desenvolvimento em momentos precisos aos que encontram as condições ideais de oxigenação, nutrição, vascularização e exposição a fatores parácrinos e a exposição a concentrações de hormônios que se requerem para que o folículo continue em cada etapa de seu desenvolvimento com o processo de foliculogênese até chegar a ovular. Qualquer folículo que não esteja nessas condições ao longo do desenvolvimento sofrerá degeneração e atresia, pelo que o ovócito primário em seu interior nunca chegará ao ponto em que pode retomar a primeira divisão meiótica. No que resta da presente seção revisaremos o processo de foliculogênese em cujo marco se desenvolve a ovogênese; havemos que tomar de conta que essa última se limita ao que ocorre nas células germinais (ovogonia, ovócito primário, secundário e óvulo), pelo qual depende intimamente do desenvolvimento do folículo de que essas células formam parte. Em um princípio a ativação do folículo primordial e o desenvolvimento folicular são independentes das gonadotropinas: não se conhecem os mecanismos precisos median-te os quais um folículo primordial se ativa e reinicia seu desenvolvimento, nem como se decide quais folículos, dentre as dezenas de milhares de ou centenas de milhares presentes em um ovário se reativarão em um dia em particular. A reativação trata-se de uma liberação de influência de fatores inibidores, já que os folículos primordiais se reativam espontaneamente quando cultivados in vitro, isolados do resto do tecido ovariano. Uma vez que um folículo primordial se ativa, inicia-se um longo processo de desenvolvimento que somente depois de vários meses (ao redor de cinco meses no caso dos bovinos) o levará a um estádio em que seu desenvolvimento posterior requer a presença das gonado-tropinas; daí que se diz que as primeiras etapas do desenvolvimento são independentes das gonadotropinas. Durante a fase independente de gonadotropinas, um folículo primordial que tenha sido ativado e tenha começado a crescer; passará primeiro para a etapa de folículo primá-rio, caracterizada por conter um ovócito primário que está rodeado, por sua vez, por uma capa de células da granulosa, que não são planas, e sim cúbicas. Depois, se o folículo continuar crescendo se transformará em um folículo secundário, ao qual as células da granulosa começam a proliferar (aumentando em número) e se organizam em duas ou mais capas que rodeiam o ovócito primário. Entre o ovócito e as células da granulosa que o rodeiam se forma nesta uma zona pelúcida; ainda assim o ovócito mantém contato direto com essas células, mediante o estabelecimento de pontes citoplasmáticas que atravessam a zona pelúcida. Através dessas pontes citoplasmáticas as células da granulosa podem passar nutrientes e informação ao ovócito primário. O volume e o diâmetro do ovócito primário aumentam ao mesmo tempo que as células da granulosa proliferam-se, para incrementar as capas ao redor do ovócito. De maneira gradual o citoplasma do ovócito primário aumenta até 50 vezes seu volume e a proliferação das células continua. Esses folículos que possuem cada vez mais células e portanto mais capas de células da granulosa se denominam folículos secundários. Para evitar confusões, há a necessidade de nomen-clatura ao qual o folículo vá mudando de nome de primordial a primário e logo, de secun-dário, a terciário, por sua vez, o ovócito que encontra-se em seu interior, a todo momento, segue sendo um ovócito primário. Durante a etapa dependente de gonadotropinas, os folículos secundários começam a formar um espaço cheio de líquido, o antro folicular, desse modo se convertem em folí-culos terciários. Com a utilização de outra nomenclatura, a formação do antro marca a transição entre folículos pré-antrais (sem antro) e folículos antrais (com antro). Em algum momento dessa transição entre folículo secundário e terciário, também aparece a depen-dência de folículos em direção as gonadotropinas, pelo qual somente podem seguir crescendo na presença do hormônio luteinizante (LH) e do hormônio folículo estimulante (FSH). Nos bovinos e em outras espécies (para seu estudo), os folículos antrais são dividi-dos em pequenos, médios e grandes. Embora todos eles possuam um antro folicular, dependendo do seu grau de desenvolvimento requerem diferentes concentrações de gona-dotropinas para continuar o crescimento. Os folículos antrais mais pequenos somente re-querem concentrações baixas de LH e FSH, pelo qual podem continuar crescendo em qualquer momento do ciclo estral inclusive em animais que não estão ciclando (fêmeas em anestro pré-puberal, gestacional, lactacional, estacional). Nas etapas posteriores os folículos antrais requerem primeiro concentrações elevadas de FSH, e nas etapas finais somente podem continuar crescendo na presença de pulsos frequentes de LH, pelo qual somente os folículos que encontram-se sob concentrações apropriadas desses hormônios podem seguir crescendo. Por essa razão, nos animais que se encontram em anestro de qualquer tipo somente é possível encontrar folículos antrais pequenos ou médios, segundo a espécie, e nos animais que se encontram ciclando (estro) o maior tamanho folicular encontrado em um determinado dia do ciclo dependerá das concentrações de FSH e LH presentes nesse momento e nos dias anteriores. Um folículo que chega ao estado máximo de desenvolvimento, conhecido como folículo pré-ovulatório, ao final, somente chegará a ovular se for exposto a um pico pré-ovulatório de LH. Como supracitado, cada dia na vida de uma fêmea inicia seu desenvolvimento um certo número de folículos; a grande maioria sofrem atresia, mas depois da puberdade em cada dia do ciclo estral um ou vários folículos vão encontrando ao longo do seu desenvol-vimento concentrações hormonais que lhes permite chegar na etapa de folículo pré-ovula-tório. Somente nestes folículos, e como consequência de um pico pré-ovulatório de LH, se reinicia e completa-se a primeira divisão meiótica do ovócito primário, produzindo duas células distintas. Uma delas é o ovócito secundário, que retém praticamente todo o citoplasma. Contém, assim mesmo, em seu núcleo um par de cromossomos duplos, a outra é o primeiro corpo polar, que é exclusivamente um núcleo com uma quantidade mínima de citoplasma. Na maioria das espécies ovula-se um ovócito secundário que se encontra, então, suspendido na segunda divisão meiótica. Esta segunda divisão meiótica somente reinicia-rá e completarar-se uma vez que o espermatozoide começa a penetrar sob o ovócito secundário. Ao concluir-se a divisão se forma o segundo corpo polar e completa-se a ovogênese com o qual se obtém o óvulo, célula 1n que constitui o gameta feminino. No entanto, o óvulo existe pouco tempo como tal, já que em poucos minutos/horas (depen-dendo da espécie) se produzirá a fusão do núcleo do mesmo (pró-núcleo feminino) com o do espermatozoide (pró-núcleo masculino), com o qual se completa a fertilização e se forma um novo indivíduo (o ovo ou zigoto). -/- Ondas foliculares -/- Como mencionado supra, todos os dias um determinado número de folículos pri-mordiais se ativam e começam a crescer, os quais crescem em um ritmo característico em cada espécie. Isso provoca que em qualquer momento existam nos ovários folículos pri-mordiais (que começam a crescer em alguns dias ou semanas), assim como folículos secundários em diversas etapas do desenvolvimento, os quais iniciaram seu desenvolvi-mento em semanas ou inclusive meses (segundo o grau de desenvolvimento atual). Também em qualquer momento poderá haver folículos antrais nas etapas iniciais de seu desenvolvimento (com antros que já se podem detectar em cortes histológicos mas não são visíveis macroscopicamente). Todos esses folículos chegaram até seu estado de de-senvolvimento atual (primário, secundário ou antral pequeno), independente da etapa do ciclo estral em que sejam observados ou encontrados. Nos bovinos, os folículos que chegam ao início da etapa antral iniciaram seu desenvolvimento cinco meses antes, e todavia requerem ao redor de 42 dias para chegar ao estado pré-ovulatório. Para continuar seu desenvolvimento, os folículos antrais pequenos devem encon-trar concentrações altas de FSH, que os estimulam para prosseguir o crescimento. Cada vez que se produz uma elevação nas concentrações de FSH, esse hormônio estimula o desenvolvimento de um grupo de folículos antrais pequenos, que começaram a crescer muito tempo antes e que o dia da elevação de FSH tenha alcançado o grau de desenvolvi-mento preciso para responder com eficiência a este hormônio, o qual atuará através de seus receptores nas células da granulosa para estimular a produção de estradiol, a secreção de inibina, a produção de líquido folicular e a proliferação das células da granulosa. Um grupo de folículos antrais pequenos é assim recrutado pelo FSH para acelerar seu cresci-mento e aumentar sua produção de estradiol e inibina (figura 12). Mediante um seguimento ultrassonográfico dos ovários é possível identificar pou-cos dias depois um certo número de folículos, que por haver sido recrutados começam um período de crescimento acelerado. Durante alguns dias vários folículos crescem juntos, porém depois um deles é selecionado para continuar crescendo, enquanto que o restante do grupo deixam de fazê-lo e terminam sofrendo atresia. Através da ultrassom é possível identificar o folículo selecionado, agora chamado folículo domi-nante, já que sua trajetória de crescimento sofre um desvio com respeito a seguida pelo restante do grupo. Os folículos que não foram selecionados deixam de crescer e sofrem atresia já que deixam de possuir o suporte gonadotrópico de FSH, uma vez que as concentrações desse hormônio são suprimidos pela inibina e o estradiol produzidos pelo conjunto de folículos que conformam a onda folicular (figura 12), porém o folículo mais desenvolvido do grupo se converterá em dominante. A inibina atua diretamente a nível hipofisário para reduzir a secreção de FSH. Figura 12: onda folicular e relação dos níveis de FSH, estradiol e LH. Fonte: ZARCO, 2018. -/- Figura 13: Recrutamento, seleção e dominação folicular na espécie ovina e influência do FSH e LH nas fases. Fonte: SILVA, E. I. C. da, 2019. -/- A razão pela qual o folículo dominante é capaz de continuar seu desenvolvimento apesar da baixa nas concentrações de FSH é que o folículo é o único que alcançou o grau de progresso necessário para que apareçam os receptores para LH em suas células da granulosa. Esse processo permite ao folículo dominante ser estimulado pela LH, e que requeira baixas concentrações de FSH para manter seu desenvolvimento. A secreção de LH em forma de pulsos de baixa frequência (um pulso a cada quatro a seis horas), característica da fase lútea do ciclo estral; é suficiente para permitir que um folículo dominante continue crescendo por mais dias depois da sua seleção e que mais tarde mantenha-se viável durante alguns dias embora não aumentem de tamanho. Contu-do, se durante o período viável desse folículo não seja finalizada a fase lútea e não diminuam as concentrações de progesterona, o folículo terminará sofrendo atresia devido a exigência de um padrão de secreção acelerada de LH (aproximadamente um pulso por hora) durante o desenvolvimento pré-ovulatório, que somente pode ser produzido com a ausência da progesterona. Uma vez que um folículo dominante sofre atresia deixa de produzir inibina, pelo qual as concentrações de FSH podem elevar-se novamente para iniciar o recrutamento de outro grupo de folículos a partir da qual se origina uma nova onda folicular. Durante o ciclo estral de uma vaca podem gerar-se dois ou três ondas foliculares; somente em raros casos quatro. A etapa de dominância folicular da primeira onda na grande maioria dos casos não coincide com a regressão do corpo lúteo, pelo qual o primei-ro folículo dominante quase invariavelmente termina em atresia. Em algumas vacas o fo-lículo dominante da segunda onda ainda está viável quando se produz a regressão do corpo lúteo e acelera-se a secreção de LH, pelo qual esse segundo folículo dominante se converte em folículo pré-ovulatório e, ao final ovula. Em outros animais o segundo folícu-lo dominante também perde a sua viabilidade antes da regressão do corpo lúteo, por onde nesses animais se inicia uma terceira onda folicular, da qual surge o folículo que finalmen-te ovulará depois de produzir-se a regressão do corpo lúteo. Sem importar a onda em que se origine, uma vez que um folículo dominante é ex-posto a alta frequência de secreção de LH que se produz depois da regressão do corpo lúteo, aumenta ainda mais sua secreção de estradiol até que as altas concentrações desse hormônio comecem a exercer um feedback positivo para a secreção do LH. Isso provoca-rá a aceleração da frequência de secreção do LH até que os pulsos são tão frequentes que começam a ficar por cima e produzir-se o pico pré-ovulatório de LH, que é responsável pela realização da ovulação e a maturação final do ovócito. -/- •___DIFERENÇAS ENTRE ESPERMATOGÊNESE E OVOGÊNESE -/- Enquanto que na fêmea a ovogênese inicia-se durante a vida fetal, no macho a es-permatogênese começa na puberdade. Na fêmea, a partir de um ovócito primário se origi-na um óvulo; no macho, de um espermatócito primário se produzem, teoricamente, quatro espermatozoides. Outra característica interessante é que enquanto a fêmea já conta desde o nasci-mento com todos os ovócitos que necessitará na vida adulta, o macho necessitará chegar a puberdade para iniciar o desenvolvimento das células sexuais, já que ao nascer somente possui gonócitos precursores das células germinais, células de Sertoli e intersticiais. Na vida adulta de uma fêmea, o número de células germinais desaparece paulati-namente. Uma vez iniciada a espermatogênese no macho, a cada ciclo do epitélio seminí-fero as células germinais são renovadas mantendo a provisão para toda a vida reprodutiva. Na fêmea, a meiose sofre duas interrupções em seu transcurso, e no macho é ininterrupta. Figura 14: representação em diagramação comparativa do desenvolvimento da gametogênese. -/- Principais pontos abordados sobre as diferenças entre a gametogênese masculina e feminina: ❙ Na ovogênese a meiose contêm-se em duas ocasiões esperando acontecimentos externos para prosseguir. Já na espermatogênese não existe a suspensão da meiose. ❙ A espermatogênese é um processo contínuo, enquanto que a ovogênese pode completar exclusivamente um óvulo em cada ciclo estral; já que só pode ser completada por mais de um nas espécies que ovulam vários ovócitos no caso das porcas, cadelas, gatas etc. ❙ Na espermatogênese existem células de reserva que permitem a continuação du-rante toda a vida, enquanto que na ovogênese o número de ovócitos primários é limitado. A fêmea somente conta com os que nasceu, e eles não se dividem. ❙ Na espermatogênese obtém-se até 256 espermatozoides para cada espermatogo-nia que inicia o processo, enquanto que na ovogênese somente se obtém um óvulo a partir de cada ovócito primário. ❙ Durante a espermatogênese se produz uma metamorfose que transforma as es-permátides em espermatozoides. Na ovogênese não ocorre um processo análogo. ❙ Na espermatogênese, durante a meiose produzem-se quatro espermátides a partir de cada espermatócito primário. Na ovogênese se produz somente um óvulo a partir de cada ovócito primário; produz, ademais, dois corpos polares. ❙ Todos os óvulos que se produzem durante a ovogênese contém um cromossomo X, enquanto que a metade dos espermatozoides possuem um cromossomo Y e a outra metade um cromossomo X. ❙ Na espermatogênese produzem-se centenas ou dezenas de milhões de esperma-tozoides por dia, enquanto que na ovogênese se produz um ou alguns óvulos a cada ciclo estral. ❙ A espermatogênese produz gametas macroscópicos e com motilidade própria, enquanto que a ovogênese produz gametas grandes e imóveis. -/- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS -/- ABDEL-RAOUF, Mohammed et al. The postnatal development of the reproductive organs in bullswith special reference to puberty.(Including growth of the hypophysis and the adrenals). Acta endocrinologica, n. Suppl No. 49, 1960. ADONA, Paulo Roberto et al. Ovogênese e foliculogênese em mamíferos. Journal of Health Sciences, v. 15, n. 3, 2013. AERTS, J. M. J.; BOLS, P. E. 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This article analyses in detail Wittgenstein’s ‘Cambridge period’ from his return to Cambridge in 1929 until his decease in 1951. Within the ‘Cambridge period’, scholars usually distinguish the ‘middle’ (1929–1936) and the ‘late’ (1936–1951) periods. The trigger point of Wittgenstein’s return to Cambridge and philosophy was his visit to Brouwer’s lecture on ‘Mathematics, Science, and Language’ in Vienna in March 1928. Dutch mathematician Brouwer influenced not only Wittgenstein’s ability to do philosophy again but also the development of some of his (...) ideas. Namely, for Brouwer, language was a natural development of the social history of human beings. With the help of his friends, F. P. Ramsey, J. M. Keynes, G. E. Moore, and B. Russell, in 1929 Wittgenstein returned to Cambridge. The author argues that this was the crucial turning point in his philosophy that led to the revision of some of his ideas. Wittgenstein returned from self-isolation in remote villages of Lower Austria to the intellectual academic environment, where he could discuss his ideas with intellectual interlocutors and receive their valuable remarks and comments. This article is organised in chronological order: it describes the very ‘early’ middle period of 1929–1935 involving the development of Wittgenstein’s ‘phenomenology’ and the origin of the ‘language-games’ concept in the Blue and Brown Books; 1935–1936 period of ‘romantic’ enthusiasm for Soviet Russia and a trip there; Wittgenstein’s life and work during the WWII-time; resign from teaching in Cambridge in 1947 to finally finish his Philosophical Investigations. The author suggests that the ‘romantic areal’ about the USSR was formed by Wittgenstein’s predilection for Russian poetry and literature of the nineteenth century, i.e., Tolstoy, Dostoevsky, and Pushkin. Analysing the development of Wittgenstein’s ideas on language in his Cambridge period, the author mentions the influence of N. Bakhtin and P. Sraffa. Also, the author touches upon the topic of the possibility of Marxism’s influence on Wittgenstein’s life and thought. (shrink)

Sheep production is the most representative livestock activities in Brazil and in the world. However, the reproductive performance of these animals is determined by factors genetic, physical environment, management and, especially, nutritional. Thirty half-breed lambs from Dorper × Santa Inês were used, with initial weight and age of 31.87 ± 0.5 kg and 157 days, respectively. These animals were prepared on a diet with three food levels (ad libitum, 30% and 70%). Morphometric measurements were measured at intervals of 16 to (...) 20 days in 56 experimental days. The measurements performed were scrotal circumference (CE), chest circumference (CT), body condition score (ECC), withers height (AC) and scrotal bag thickness (EBE), body weight (CP) and semen collection. Interaction occurrence for biometric measurements between food levels and age (p <0.05). The TC and ECC values were higher in animals fed ad libitum (p <0.001). EBE had higher values in animals ad libitum and at 211 days of age (p <0.001). The CP was increasing for the animals ad libitum and (p <0.05) throughout the experiment, while the T30 was only in the initial period. T70 animals did not grow during the whole experiment. CE was influenced by diet (p <0.001) and age (p <0.001) independently. So that animals under food restriction had less development and was higher in older animals. The AC values were influenced only by age (p <0.001), demonstrating the effect of age growth. We conclude that it is not advantageous to submit lambs, it corrects food reproduction. Although it was not possible to assess whether initial malnutrition would bring future problems for the animal's seminal quality, it proved to be immensely negative for the onset of puberty and the development of reproductive structures. -/- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS AKUMBUGU, F. E., et al. 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Providing the most thorough coverage available in one volume, this comprehensive, broadly based collection offers a wide variety of selections in four major genres, and also includes a section on film. Each of the five sections contains a detailed critical introduction to each form, brief biographies of the authors, and a clear, concise editorial apparatus. Updated and revised throughout, the new Fourth Edition adds essays by Margaret Mead, Russell Baker, Joan Didion, Annie Dillard, and Alice Walker; fiction by Nathaniel Hawthorne, (...) Ursula K. LeGuin, Anton Chekov, James Joyce, Katherine Mansfield, F. Scott Fitzgerald, William Faulkner, Alice Walker, Louise Erdrich, Donald Barthelme, and James McPherson; poems by John Donne, Robert Browning, Walt Whitman, Edwin Arlington Robinson, e.e. cummings, Langston Hughes, W.H. Auden, Philip Levine, and Louise Gluck; and plays by August Wilson, Marsha Norman, Wendy Wasserstein, and Vaclav Havel. The chapter devoted to film examines the relation of film to literature and gives the complete screenplay for Citizen Kane plus close analysis of a scene from the film. With its innovative structure, comprehensive coverage, and insightful and stimulating presentation of all kinds of literature, this is an anthology readers will turn to again and again. (shrink)

A realist theory of truth for a class of sentences holds that there are entities in virtue of which these sentences are true or false. We call such entities ‘truthmakers’ and contend that those for a wide range of sentences about the real world are moments (dependent particulars). Since moments are unfamiliar, we provide a definition and a brief philosophical history, anchoring them in our ontology by showing that they are objects of perception. The core of our theory is the (...) account of truthmaking for atomic sentences, in which we expose a pervasive ‘dogma of logical form’, which says that atomic sentences cannot have more than one truthmaker. In contrast to this, we uphold the mutual independence of logical and ontological complexity, and the authors outline formal principles of truthmaking taking account of both kinds of complexity. (shrink)

Abstract The explosion of interest in large language models (LLMs) has been accompanied by concerns over the extent to which generated outputs can be trusted, owing to the prevalence of bias, hallucinations, and so forth. Accordingly, there is a growing interest in the use of ontologies and knowledge graphs to make LLMs more trustworthy. This rests on the long history of ontologies and knowledge graphs in constructing human-comprehensible justification for model outputs as well as traceability concerning the impact of evidence (...) on other evidence. Understanding the nature of arguments and argumentation is critical to each, especially when LLM output conflicts with what is expected by users. The central contribution of this article is to extend the Arguments Ontology (ARGO) - an ontology specific to the domain of argumentation and evidence broadly construed - into the space of LLM fact-checking in the interest of promoting justification and traceability research through the use of ARGO-based ‘blueprints’. (shrink)

Biological ontologies are used to organize, curate, and interpret the vast quantities of data arising from biological experiments. While this works well when using a single ontology, integrating multiple ontologies can be problematic, as they are developed independently, which can lead to incompatibilities. The Open Biological and Biomedical Ontologies Foundry was created to address this by facilitating the development, harmonization, application, and sharing of ontologies, guided by a set of overarching principles. One challenge in reaching these goals was that the (...) OBO principles were not originally encoded in a precise fashion, and interpretation was subjective. Here we show how we have addressed this by formally encoding the OBO principles as operational rules and implementing a suite of automated validation checks and a dashboard for objectively evaluating each ontology’s compliance with each principle. This entailed a substantial effort to curate metadata across all ontologies and to coordinate with individual stakeholders. We have applied these checks across the full OBO suite of ontologies, revealing areas where individual ontologies require changes to conform to our principles. Our work demonstrates how a sizable federated community can be organized and evaluated on objective criteria that help improve overall quality and interoperability, which is vital for the sustenance of the OBO project and towards the overall goals of making data FAIR. Competing Interest StatementThe authors have declared no competing interest. (shrink)

Disaster response is a highly collaborative and critical process that requires the involvement of multiple emergency responders (ERs), ideally working together under a unified command, to enable a rapid and effective operational response. Following the 9/11 and 11/13 terrorist attacks and the devastation of hurricanes Katrina and Rita, it is apparent that inadequate communication and a lack of interoperability among the ERs engaged on-site can adversely affect disaster response efforts. Within this context, we present a scenario-based terrorism case study to (...) highlight the challenges of operational disaster command and response. In this article, which is based on the French emergency response doctrine, we outline a semantics-based common operational command system that is designed to guarantee an efficient information flow among ERs. Our focus is on offering to all ERs, a real-time operational picture of the situation in order to enable multilevel coordination among firefighters, police, healthcare units, public authorities, and other stakeholders. Our approach consolidates information to promote timely sharing of data among ERs. The proposed system is based on an ontology that has been developed to represent the different types of knowledge on the part of ERs, providing a shared vocabulary that covers a variety of interoperability concerns. (shrink)

The notion of function is indispensable to our understanding of distinctions such as that between being broken and being in working order (for artifacts) and between being diseased and being healthy (for organisms). A clear account of the ontology of functions and functioning is thus an important desideratum for any top-level ontology intended for application to domains such as engineering or medicine. The benefit of using top-level ontologies in applied ontology can only be realized when each of the categories identified (...) and defined by a top-level ontology is integrated with the others in a coherent fashion. Basic Formal Ontology (BFO) has from the beginning included function as one of its categories, exploiting a version of the etiological account of function that is framed at a level of generality sufficient to accommodate both biological and artifactual functions. This account has been subjected to a series of criticisms and refinements. We here articulate BFO’s account of function, provide some reasons for favoring it over competing views, and defend it against objections. (shrink)

This paper provides a method for characterizing space events using the framework of conceptual spaces. We focus specifically on estimating and ranking the likelihood of collisions between space objects. The objective is to design an approach for anticipatory decision support for space operators who can take preventive actions on the basis of assessments of relative risk. To make this possible our approach draws on the fusion of both hard and soft data within a single decision support framework. Contextual data is (...) also taken into account, for example data about space weather effects, by drawing on the Space Domain Ontologies, a large system of ontologies designed to support all aspects of space situational awareness. The framework is coupled with a mathematical programming scheme that frames a mathematically optimal approach for decision support, providing a quantitative basis for ranking potential for collision across multiple satellite pairs. The goal is to provide the broadest possible information foundation for critical assessments of collision likelihood. (shrink)

Two lines of evidence indicate that there exists a reciprocal inhibitory relationship between opposed brain networks. First, most attention-demanding cognitive tasks activate a stereotypical set of brain areas, known as the task-positive network and simultaneously deactivate a different set of brain regions, commonly referred to as the task negative or defaultmode network. Second, functional connectivity analyses show that these same opposed networks are anti-correlated in the resting state. Wehypothesize that these reciprocally inhibitory effects reflect two incompatible cognitive modes, each of (...) which may be directed towards understanding the external world. Thus, engaging onemode activates one set of regions and suppresses activity in the other.Wetest this hypothesis by identifying two types of problem-solving task which, on the basis of prior work, have been consistently associated with the task positive and task negative regions: tasks requiring social cognition, i.e., reasoning about the mental states of other persons, and tasks requiring physical cognition, i.e., reasoning about the causal/mechanical properties of inanimate objects. Social and mechanical reasoning tasks were presented to neurologically normal participants during fMRI. Each task type was presented using both text and video clips. Regardless of presentation modality, we observed clear evidence of reciprocal suppression: social tasks deactivated regions associated with mechanical reasoning and mechanical tasks deactivated regions associated with social reasoning. These findings are not explained by self-referential processes, task engagement, mental simulation,mental time travel or external vs. internal attention, all factors previously hypothesized to explain default mode network activity. Analyses of resting state data revealed a close match between the regions our tasks identified as reciprocally inhibitory and regions of maximal anti-correlation in the resting state. These results indicate the reciprocal inhibition is not attributable to constraints inherent in the tasks, but is neural in origin. Hence, there is a physiological constraint on our ability to simultaneously engage two distinct cognitive modes. Furtherwork is needed tomore precisely characterize these opposing cognitive domains. (shrink)

Proponents of epistocracy claim that amplifying the political power of politically knowledgeable citizens can mitigate some of the harmful effects of widespread political ignorance, since being politically knowledgeable improves one’s ability to make sound political decisions. But many critics of epistocracy suggest that we have no reason to expect it to make better decisions than democracy, for those who are politically knowledgeable can also possess other attributes that compromise their ability to make sound political decisions. This is one version of (...) the Demographic Objection to epistocracy, and in this paper I argue that the reasoning which underlies it generalizes in such a way that it applies not only to epistocracy, but also to democracy. Thus, there are demographic objections to both epistocracy and democracy. I argue that such demographic objections to democracy have important and overlooked implications. Among other things, they imply that we should be skeptical about the arguments of epistemic democrats; they count against proposals to democratize extant epistocratic practices and institutions; and they even count against certain democratic reforms taking place within a wholly democratic framework. (shrink)

The last decade has witnessed the beginnings of a remarkable convergence of Husserlian phenonenology and analytic philosophy of language, and the present volumes provide original and important texts of the phenomenological philosophy of language. Powerfully influenced by the writings of the early Husserl, Reinach fashioned Husserl’s ideas into a rigorous analytical methodology of his own, which he applied in particular to problems in logic and the theory of knowledge, and to the philosophies of law and psychology. The central role of (...) the concept of state of affairs in Reinach’s philosophy will bring to mind immediately the formal ontology of Wittgenstein’s Tractatus. Reinach’s most significant contribution, however, is contained in his The a priori foundations of civil law (1913), above all in the detailed analysis of the a priori structure of the act of promising. This amounts to an elaborate phenomenological theory of speech acts which anticipates, and in some respects goes beyond, the later theories of Austin and Searle. The present edition is in two volumes. Volume 1, which includes a biographical and thematic introduction by the editors, contains critical editions of those pieces published by Reinach himself. Volume II is a collection of all those items in Reinach’s surviving Nachlass which are in publishable form, including a number of important pieces not hitherto obtainable on such themes as ethical predicates, speech acts (“soziale Akte”), perception and the theory of number, together with a comprehensive sketch of the problems in the theory of knowledge, logic and ethics. Appended to this is a text-critical apparatus which also contains extensive discussions of the origins and sources of the materials in question. (shrink)

Having an agreed-upon definition of character education would be useful for both researchers and practitioners in the field. However, even experts in character education disagree on how they would define it. We attempted to achieve greater conceptual clarity on this issue through a prototype analysis in which the features perceived as most central to character education were identified. In Study 1 (N = 77), we asked character education experts to enumerate features of character education. Based on these lists, we identified (...) 30 features. In Study 2 (N = 101), experts assessed which features were central to character education through a categorization task. In Study 3 (N = 166), we assessed the extent of centrality using scalar items. We conclude by offering practical advice for the development of future character education studies and programs rooted in what is deemed central to such programs. (shrink)

The Infectious Disease Ontology (IDO) is a suite of interoperable ontology modules that aims to provide coverage of all aspects of the infectious disease domain, including biomedical research, clinical care, and public health. IDO Core is designed to be a disease and pathogen neutral ontology, covering just those types of entities and relations that are relevant to infectious diseases generally. IDO Core is then extended by a collection of ontology modules focusing on specific diseases and pathogens. In this paper we (...) present applications of IDO Core within various areas of infectious disease research, together with an overview of all IDO extension ontologies and the methodology on the basis of which they are built. We also survey recent developments involving IDO, including the creation of IDO Virus; the Coronaviruses Infectious Disease Ontology (CIDO); and an extension of CIDO focused on COVID-19 (IDO-CovID-19).We also discuss how these ontologies might assist in information-driven efforts to deal with the ongoing COVID-19 pandemic, to accelerate data discovery in the early stages of future pandemics, and to promote reproducibility of infectious disease research. (shrink)

This is the introduction to the Routledge Companion to Thought Experiments.

Abstract In light of the complexity of unfolding disasters, the diversity of rapidly evolving events, the enormous amount of generated information, and the huge pool of casualties, emergency responders (ERs) may be overwhelmed and in consequence poor decisions may be made. In fact, the possibility of transporting the wounded victims to one of several hospitals and the dynamic changes in healthcare resource availability make the decision process more complex. To tackle this problem, we propose a multicriteria decision support service, based (...) on the Analytic Hierarchy Process (AHP) method, that aims to avoid overcrowding and outpacing the capacity of a hospital to effectively provide the best care to victims by finding out the most appropriate hospital that meets the victims’ needs. The proposed approach searches for the most appropriate healthcare institution that can effectively deal with the victims’ needs by considering the availability of the needed resources in the hospital, the victim’s wait time to receive the healthcare, and the transfer time that represents the hospital proximity to the disaster site. The evaluation and validation results showed that the assignment of hospitals was done successfully considering the needs of each victim and without overwhelming any single hospital. (shrink)

In recent years there has been a number of promising technical and institutional developments regarding use of ontologies in industry. At the same time, however, most industrial ontology development work remains within the realm of academic research and is without significant uptake in commercial applications. In biomedicine, by contrast, ontologies have made significant inroads as valuable tools for achieving interoperability between data systems whose contents derive from widely heterogeneous sources. In this position paper, we present a set of principles learned (...) from the successful Open Biomedical Ontologies (OBO) Foundry initiative to guide the design and development of the Industrial Ontologies Foundry (IOF), which is a counterpart to the OBO Foundry initiative for the manufacturing industry. We also illustrate the potential utility of these principles by sketching the conceptual design of a framework for sustainable IOF development. (shrink)

Philosophy in the West divides into three parts: Analytic Philosophy (AP), Continental Philosophy (CP), and History of Philosophy (HP). But all three parts are in a bad way. AP is sceptical about the claim that philosophy can be a science, and hence is uninterested in the real world. CP is never pursued in a properly theoretical way, and its practice is tailor-made for particular political and ethical conclusions. HP is mostly developed on a regionalist basis: what is studied is determined (...) by the nation or culture to which a philosopher belongs, rather than by the objective value of that philosopher’s work. Progress in philosophy can only be attained by avoiding these pitfalls. (shrink)

En el presente art´ıculo exploramos la carencia de valor que tiene la muerte, el cese de la vida de una persona, para la filosof ´ıa estoica, que con-sidera a aquella como uno de los factores indiferentes o adi´aphora (“no prefe-ribles”) para la felicidad humana. La idea del “temor hacia la muerte”, comoun sentimiento incorrecto, repercuti´o en la pol´ıtica cotidiana de la Roma im-perial; seg´un concluimos, esta circunstancia demuestra el car´acter pragm´aticoy terap´eutico de la Stoa, escuela que siempre busc´o eliminar tal (...) temor. (shrink)

It has recently been argued that a person’s moral judgments (about both their own and others’ actions) are constrained by the nature and extent of their relevant ignorance and, thus, that such judgments are determined in the first instance by the person’s epistemic circumstances. It has been argued, in other words, that the epistemic is logically prior to other normative (e.g., ethical, prudential, pecuniary) considerations in human decision-making, that these other normative considerations figure in decision-making only after (logically and temporally) (...) relevant ignorance has constrained the decision-maker’s menu of options. If this is right, then a person’s moral judgments in some set of circumstances should vary with their knowledge and ignorance of these circumstances. In this study, we test the hypothesis of the logical priority of the epistemic. We describe two experiments in which subjects’ knowledge and ignorance of relevant consequences were manipulated. In the second experiment, we also compared the effect of ignorance on moral judgments with that of personal force, a factor previously shown to influence moral judgments. We found broad empirical support for the armchair arguments that epistemic considerations are logically prior to normative considerations. (shrink)

The Protein Ontology (PRO) provides a formal, logically-based classification of specific protein classes including structured representations of protein isoforms, variants and modified forms. Initially focused on proteins found in human, mouse and Escherichia coli, PRO now includes representations of protein complexes. The PRO Consortium works in concert with the developers of other biomedical ontologies and protein knowledge bases to provide the ability to formally organize and integrate representations of precise protein forms so as to enhance accessibility to results of protein (...) research. PRO (http://pir.georgetown.edu/pro) is part of the Open Biomedical Ontologies (OBO) Foundry. (shrink)

An increasing number of regulations propose the notion of ‘AI audits’ as an enforcement mechanism for achieving transparency and accountability for artificial intelligence (AI) systems. Despite some converging norms around various forms of AI auditing, auditing for the purpose of compliance and assurance currently have little to no agreed upon practices, procedures, taxonomies, and standards. We propose the ‘criterion audit’ as an operationalizable compliance and assurance external audit framework. We model elements of this approach after financial auditing practices, and argue (...) that AI audits should similarly provide assurance to their stakeholders about AI organizations’ ability to govern their algorithms in ways that mitigate harms and uphold human values. We discuss the necessary conditions for the criterion audit, and provide a procedural blueprint for performing an audit engagement in practice. We illustrate how this framework can be adapted to current regulations by deriving the criteria on which ‘bias audits’ for hiring algorithms can be performed, as required by the recently effective New York City Local Law 144 of 2021. We conclude by offering critical discussion on the benefits, inherent limitations, and implementation challenges of applying practices of the more mature financial auditing industry to AI auditing where robust guardrails against quality assurance issues are only starting to emerge. Our discussion as informed by experiences in performing these audits in practice highlights the critical role that an audit ecosystem plays in ensuring the effectiveness of such methodology. (shrink)

Vertigo is a common symptom that can result from various underlying diseases and conditions, ranging from benign to severe. Accurate and timely diagnosis of the cause of vertigo is crucial for appropriate management and treatment. In this research, we propose the development of an expert system for vertigo diseases diagnosis, utilizing artificial intelligence (AI) and the proposed Expert System which was produced to help assist healthcare professionals in diagnosing the cause of vertigo based on a patient's symptoms, medical history, and (...) other relevant clinical information. The proposed expert system presents an overview about vertigo diseases are given, the cause of disease is outlined and the treatment or recommendation of disease whenever possible is given out. CLIPS language was used for designing and implementing the proposed expert system. The potential of the proposed expert system lies in its ability to enhance the accuracy and efficiency of vertigo diagnosis, as well as assist in the proper referral and management of patients. (shrink)

This paper discusses the possible classification of Aristotle’s syllogistic as a non-classical logical system, positing Aristotle himself as a non-classical logician. Initially, we find compelling arguments for this thesis, particularly regarding the expressive power and the rules governing logical inference inherent in Aristotle’s approach. My analysis nevertheless addresses two significant counterarguments. The first, the special case objection, posits that Aristotle’s syllogistic can be framed as a classical logic which deals with canonical syllogistic forms. I argue that this objection is insufficient, (...) as it is possible to point cases in which his system seems to differ from classical logic. The second counterargument, the formalisation gap objection, highlights that Aristotle’s syllogistic resists straightforward modern logical interpretations. This latter objection is evaluated as more compelling and substantial. In particular, a distinction between two concepts is proposed which could help us understand what Aristotle was aiming at in his theory of inference: the notions of ‘to follow from’ and ‘to be a conclusion of’. While the former aligns with the usual sense formal validity, the second requires an inferential structure connecting the premises to the conclusion, explaining why Aristotle excluded inferences like from A ⊢ A syllogisms despite acknowledging that A follows from A. (shrink)

A medical intervention is a medical procedure or application intended to relieve or prevent illness or injury. Examples of medical interventions include vaccination and drug administration. After a medical intervention, adverse events (AEs) may occur which lie outside the intended consequences of the intervention. The representation and analysis of AEs are critical to the improvement of public health. Description: The Ontology of Adverse Events (OAE), previously named Adverse Event Ontology (AEO), is a community-driven ontology developed to standardize and integrate data (...) relating to AEs arising subsequent to medical interventions, as well as to support computer-assisted reasoning. OAE has over 3,000 terms with unique identifiers, including terms imported from existing ontologies and more than 1,800 OAE-specific terms. In OAE, the term ‘adverse event’ denotes a pathological bodily process in a patient that occurs after a medical intervention. Causal adverse events are defined by OAE as those events that are causal consequences of a medical intervention. OAE represents various adverse events based on patient anatomic regions and clinical outcomes, including symptoms, signs, and abnormal processes. OAE has been used in the analysis of several different sorts of vaccine and drug adverse event data. (shrink)

The JTB definition of knowledge has been shown by Gettier to be incomplete: its three conditions are necessary for knowledge, but not sufficient. We argue that the JTB definition can be completed with a very simple fourth condition, namely that the justification for the belief in p must be sufficient to exclude ¬p. It is shown that the resulting JTB+S definition solves the Gettier problem.

The Implementation Problem for conceptual engineering is, roughly, the problem conceptual engineers face when attempting to bring about the conceptual change they support. An important aspect of this problem concerns the extent to which attempting to implement concepts can lead to unintended negative consequences. Not only can conceptual engineers fail to implement their proposals, but their interventions can produce outcomes directly counter to their goals. It is therefore important to think carefully about the prospect of attempted implementation leading to unintended (...) negative consequences: what sort of negative consequences can conceptual engineers expect? Are some forms of conceptual engineering more likely than others to lead to such consequences? And is conceptual engineering still viable even given the risk of such consequences? This paper addresses such questions. I begin by outlining different forms of conceptual engineering (Section 1), before examining how they can produce unintended negative consequences (Section 2). I then discuss some implications of the fact that attempted implementation can produce unintended negative consequences, suggesting that, among other things, some forms of conceptual engineering are less viable than others (Section 3). I conclude, though, by considering some of the ways in which conceptual engineering is nonetheless a worthwhile pursuit (Section 4). (shrink)