Many existing biomedical vocabulary standards rest on incomplete, inconsistent or confused accounts of basic terms pertaining to diseases, diagnoses, and clinical phenotypes. Here we outline what we believe to be a logically and biologically coherent framework for the representation of such entities and of the relations between them. We defend a view of disease as involving in every case some physical basis within the organism that bears a disposition toward the execution of pathological processes. We present our view in the (...) form of a list of terms and definitions designed to provide a consistent starting point for the representation of both disease and diagnosis in information systems in the future. (shrink)

We present an ontology of pain and of other pain-related phenomena, building on the definition of pain provided by the International Association for the Study of Pain (IASP). Our strategy is to identify an evolutionarily basic canonical pain phenomenon, involving unpleasant sensory and emotional experience based causally in localized tissue damage that is concordant with that experience. We then show how different variant cases of this canonical pain phenomenon can be distinguished, including pain that is elevated relative to peripheral trauma, (...) pain that is caused neuropathically (thus with no necessary peripheral stimulus), and pain reports arising through deception either of self or of others. We describe how our approach can answer some of the objections raised against the IASP definition, and sketch how it can be used to support more sophisticated discrimination of different types of pain resulting in improved data analysis that can help in advancing pain research. (shrink)

A letter to The Times of London, May 9, 1992 protesting the Cambridge University proposal to award an honorary degree to M. Jacques Derrida.

According to the PubMed resource from the U.S. National Library of Medicine, over 750,000 scientific articles have been published in the ~5000 biomedical journals worldwide in the year 2007 alone. The vast majority of these publications include results from hypothesis-driven experimentation in overlapping biomedical research domains. Unfortunately, the sheer volume of information being generated by the biomedical research enterprise has made it virtually impossible for investigators to stay aware of the latest findings in their domain of interest, let alone to (...) be able to assimilate and mine data from related investigations for purposes of meta-analysis. While computers have the potential for assisting investigators in the extraction, management and analysis of these data, information contained in the traditional journal publication is still largely unstructured, free-text descriptions of study design, experimental application and results interpretation, making it difficult for computers to gain access to the content of what is being conveyed without significant manual intervention. In order to circumvent these roadblocks and make the most of the output from the biomedical research enterprise, a variety of related standards in knowledge representation are being developed, proposed and adopted in the biomedical community. In this chapter, we will explore the current status of efforts to develop minimum information standards for the representation of a biomedical experiment, ontologies composed of shared vocabularies assembled into subsumption hierarchical structures, and extensible relational data models that link the information components together in a machine-readable and human-useable framework for data mining purposes. (shrink)

This article interrogates the bureaucratization of war, incarnate in the covert lethal drone. Bureaucracies are criticized typically for their complexity, inefficiency, and inflexibility. This article is concerned with their moral indifference. It explores killing, which is so highly administered, so morally remote, and of such scale, that we acknowledge a covert lethal program. This is a bureaucratized program of assassination in contravention of critical human rights. In this article, this program is seen to compromise the advance of global justice. Moreover, (...) the bureaucratization of lethal force is seen to dissolve democratic ideals from within. The bureaucracy isolates the citizens from lethal force applied in their name. People are killed, in the name of the State, but without conspicuous justification, or judicial review, and without informed public debate. This article gives an account of the risk associated with the bureaucratization of the State’s lethal power. Exemplified by the covert drone, this is power with formidable reach. It is power as well, which requires great moral sensitivity. Considering the drone program, this article identifies challenges, which will become more prominent and pressing, as technology advances. (shrink)

Aims: The Research Diagnostic Criteria for Temporomandi¬bular Disorders (RDC/TMD) Axis I diagnostic algorithms were demonstrated to be reliable but below target sensitivity and specificity. Empirical data supported Axis I algorithm revisions that were valid. Axis II instruments were shown to be both reliable and valid. An international consensus workshop was convened to obtain recommendations and finalization of new Axis I diagnostic algorithms and new Axis II instruments. Methods: A comprehensive search of published TMD diagnostic literature was followed by review and (...) consensus via a formal structured process by a panel of experts for revision of the RDC/TMD. Results: The recommended Diagnostic Criteria for TMD (DC/TMD) Axis I protocol includes both a valid screener for pain diagnoses and valid criteria for the most common pain-related TMDs and for one intra-articular disorder. The Axis II protocol retains selected RDC/TMD screening instruments augmented with new instruments to better assess the interactions between pain and psychosocial functioning. A comprehensive classification system is also presented. Conclusion: The recommended evidence-based DC/TMD protocol is appropriate for use in both the clinical and research settings. Simple Axis I and II screening tests augmented by validated Axis I and Axis II instruments allow for identification of simple to complex TMD patients. (shrink)

The COVID-19 pandemic prompted immense work on the investigation of the SARS-CoV-2 virus. Rapid, accurate, and consistent interpretation of generated data is thereby of fundamental concern. Ontologies––structured, controlled, vocabularies––are designed to support consistency of interpretation, and thereby to prevent the development of data silos. This paper describes how ontologies are serving this purpose in the COVID-19 research domain, by following principles of the Open Biological and Biomedical Ontology (OBO) Foundry and by reusing existing ontologies such as the Infectious Disease Ontology (...) (IDO) Core, which provides terminological content common to investigations of all infectious diseases. We report here on the development of an IDO extension, the Virus Infectious Disease Ontology (VIDO), a reference ontology covering viral infectious diseases. We motivate term and definition choices, showcase reuse of terms from existing OBO ontologies, illustrate how ontological decisions were motivated by relevant life science research, and connect VIDO to the Coronavirus Infectious Disease Ontology (CIDO). We next use terms from these ontologies to annotate selections from life science research on SARS-CoV-2, highlighting how ontologies employing a common upper-level vocabulary may be seamlessly interwoven. Finally, we outline future work, including bacteria and fungus infectious disease reference ontologies currently under development, then cite uses of VIDO and CIDO in host-pathogen data analytics, electronic health record annotation, and ontology conflict-resolution projects. (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)

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)

The Cell Ontology (CL) is designed to provide a standardized representation of cell types for data annotation. Currently, the CL employs multiple is_a relations, defining cell types in terms of histological, functional, and lineage properties, and the majority of definitions are written with sufficient generality to hold across multiple species. This approach limits the CL’s utility for cross-species data integration. To address this problem, we developed a method for the ontological representation of cells and applied this method to develop a (...) dendritic cell ontology (DC-CL). DC-CL subtypes are delineated on the basis of surface protein expression, systematically including both species-general and species-specific types and optimizing DC-CL for the analysis of flow cytometry data. This approach brings benefits in the form of increased accuracy, support for reasoning, and interoperability with other ontology resources. 104. Barry Smith, “Toward a Realistic Science of Environments”, Ecological Psychology, 2009, 21 (2), April-June, 121-130. Abstract: The perceptual psychologist J. J. Gibson embraces a radically externalistic view of mind and action. We have, for Gibson, not a Cartesian mind or soul, with its interior theater of contents and the consequent problem of explaining how this mind or soul and its psychological environment can succeed in grasping physical objects external to itself. Rather, we have a perceiving, acting organism, whose perceptions and actions are always already tuned to the parts and moments, the things and surfaces, of its external environment. We describe how on this basis Gibson sought to develop a realist science of environments which will be ‘consistent with physics, mechanics, optics, acoustics, and chemistry’. (shrink)

Vaccine research, as well as the development, testing, clinical trials, and commercial uses of vaccines involve complex processes with various biological data that include gene and protein expression, analysis of molecular and cellular interactions, study of tissue and whole body responses, and extensive epidemiological modeling. Although many data resources are available to meet different aspects of vaccine needs, it remains a challenge how we are to standardize vaccine annotation, integrate data about varied vaccine types and resources, and support advanced vaccine (...) data analysis and inference. To address these problems, the community-based Vaccine Ontology (VO) has been developed through collaboration with vaccine researchers and many national and international centers and programs, including the National Center for Biomedical Ontology (NCBO), the Infectious Disease Ontology (IDO) Initiative, and the Ontology for Biomedical Investigations (OBI). VO utilizes the Basic Formal Ontology (BFO) as the top ontology and the Relation Ontology (RO) for definition of term relationships. VO is represented in the Web Ontology Language (OWL) and edited using the Protégé-OWL. Currently VO contains more than 2000 terms and relationships. VO emphasizes on classification of vaccines and vaccine components, vaccine quality and phenotypes, and host immune response to vaccines. These reflect different aspects of vaccine composition and biology and can thus be used to model individual vaccines. More than 200 licensed vaccines and many vaccine candidates in research or clinical trials have been modeled in VO. VO is being used for vaccine literature mining through collaboration with the National Center for Integrative Biomedical Informatics (NCIBI). Multiple VO applications will be presented. (shrink)

Co-authored letter to the APA to take a lead role in the recognition of teaching in the classroom, based on the participation in an interdisciplinary Conference on the Role of Advocacy in the Classroom back in 1995. At the time of this writing, the late Myles Brand was the President of Indiana University and a member of the IU Department of Philosophy.

This volume comprises original articles by leading authors – from philosophy as well as sociology – in the debate around relativism in the sociology of (scientific) knowledge. Its aim has been to bring together several threads from the relevant disciplines and to cover the discussion from historical and systematic points of view. Among the contributors are Maria Baghramian, Barry Barnes, Martin Endreß, Hubert Knoblauch, Richard Schantz and Harvey Siegel.

We revisit an important exchange on the problem of radical skepticism between Richard Rorty and Michael Williams. In his contribution to this exchange, Rorty defended the kind of transcendental approach to radical skepticism that is offered by Donald Davidson, in contrast to Williams’s Wittgenstein-inspired view. It is argued that the key to evaluating this debate is to understand the particular conception of the radical skeptical problem that is offered in influential work by Barry Stroud, a conception of the skeptical (...) problem which generates metaepistemological ramifications for anti-skeptical theories. In particular, we argue that, contra Williams, Rorty’s view that Davidson was offering a theoretical diagnosis of radical skepticism can be consistently maintained with his transcendental approach. (shrink)

Fumerton’s distinctive brand of metaepistemological scepticism is compared and contrasted with the related position outlined by Stroud. It is argued that there are at least three interesting points of contact between Fumerton and Stroud’s metaepistemology. The first point of contact is that both Fumerton and Stroud think that (1) externalist theories of justification permit a kind of non-inferential, perceptual justification for our beliefs about non-psychological reality, but it’s not sufficient for philosophical assurance. However, Fumerton claims, while Stroud denies, that (2) (...) direct acquaintance with facts is sufficient for philosophical assurance. And this is important because Stroud thinks that (3) we have direct perceptual access or acquaintance with facts about the external world, while Fumerton denies this. (shrink)

The ethical issues raised by cybersecurity practices and technologies are of critical importance. However, there is disagreement about what is the best ethical framework for understanding those issues. In this paper we seek to address this shortcoming through the introduction of a principlist ethical framework for cybersecurity that builds on existing work in adjacent fields of applied ethics, bioethics, and AI ethics. By redeploying the AI4People framework, we develop a domain-relevant specification of five ethical principles in cybersecurity: beneficence, non-maleficence, autonomy, (...) justice, and explicability. We then illustrate the advantages of this principlist framework by examining the ethical issues raised by four common cybersecurity contexts: penetration testing, distributed denial of service attacks (DDoS), ransomware, and system administration. These case analyses demonstrate the utility of this principlist framework as a basis for understanding cybersecurity ethics and for cultivating the ethical expertise and ethical sensitivity of cybersecurity professionals and other stakeholders. (shrink)

History of science and philosophy of science are not perfectly complementary disciplines. Several important asymmetries govern their relationship. These asymmetries, concerning levels of analysis, evidence, theories, writing, and training show that to be a decent philosopher of science is more difficult than being a decent historian. But to be a good historian-well, the degree of difficulty is reversed.

When Mill published The Subjection of Women in 1869 he wanted to replace the domination of one sex by the other laws based on ‘a principle of perfect equality’. It is widely complained, however, that even advanced countries have still failed to achieve equality between the sexes. Power and wealth and influence are still overwhelmingly in the hands of men. But equalities of these kinds are not the ones required by the principle of equality that Mill had in mind; and, (...) furthermore, a principle that demanded them would actually be incompatible with Mill’s. The conclusion is not, however, that social policies dealing with men and women are all they should be. It is just that although the fundamental problems of feminism could be – and to a considerable extent still can be – expressed in terms of requirements for justice and equality, we have now reached a stage where concentrating on these ideas can distort the real problems, and may actually impede the kind of progress that is needed. (shrink)

Terence Horgan, George Graham and John Tienson argue that some intentional content is constitutively determined by phenomenology alone. We argue that this would require a certain kind of covariation of phenomenal states and intentional states that is not established by Horgan, Tienson and Graham’s arguments. We make the case that there is inadequate reason to think phenomenology determines perceptual belief, and that there is reason to doubt that phenomenology determines any species of non-perceptual intentionality. We also raise worries about the (...) capacity of phenomenology to map onto intentionality in a way that would be appropriate for any determiner of content/fixer of truth conditions. (shrink)

Using artificial intelligence (AI) to make decisions in human resource management (HRM) raises questions of how fair employees perceive these decisions to be and whether they experience respectful treatment (i.e., interactional justice). In this experimental survey study with open-ended qualitative questions, we examine decision making in six HRM functions and manipulate the decision maker (AI or human) and decision valence (positive or negative) to determine their impact on individuals’ experiences of interactional justice, trust, dehumanization, and perceptions of decision-maker role appropriate- (...) ness. In terms of decision makers, the use of human decision makers over AIs generally resulted in better perceptions of respectful treatment. In terms of decision valence, people experiencing positive over negative decisions generally resulted in better perceptions of respectful treatment. In instances where these cases conflict, on some indicators people preferred positive AI decisions over negative human decisions. Qualitative responses show how people identify justice concerns with both AI and human decision making. We outline implications for theory, practice, and future research. (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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Corcoran’s 27 entries in the 1999 second edition of Robert Audi’s Cambridge Dictionary of Philosophy [Cambridge: Cambridge UP]. -/- ancestral, axiomatic method, borderline case, categoricity, Church (Alonzo), conditional, convention T, converse (outer and inner), corresponding conditional, degenerate case, domain, De Morgan, ellipsis, laws of thought, limiting case, logical form, logical subject, material adequacy, mathematical analysis, omega, proof by recursion, recursive function theory, scheme, scope, Tarski (Alfred), tautology, universe of discourse. -/- The entire work is available online free at more than (...) one website. Paste the whole URL. http://archive.org/stream/RobertiAudi_The.Cambridge.Dictionary.of.Philosophy/Robert.Audi_The.Cambrid ge.Dictionary.of.Philosophy -/- The 2015 third edition will be available soon. Before you think of buying it read some reviews on Amazon and read reviews of its competition: For example, my review of the 2008 Oxford Companion to Philosophy, History and Philosophy of Logic,29:3,291-292. URL: http://dx.doi.org/10.1080/01445340701300429 -/- Some of the entries have already been found to be flawed. For example, Tarski’s expression ‘materially adequate’ was misinterpreted in at least one article and it was misused in another where ‘materially correct’ should have been used. The discussion provides an opportunity to bring more flaws to light. -/- Acknowledgements: Each of these entries was presented at meetings of The Buffalo Logic Dictionary Project sponsored by The Buffalo Logic Colloquium. The members of the colloquium read drafts before the meetings and were generous with corrections, objections, and suggestions. Usually one 90-minute meeting was devoted to one entry although in some cases, for example, “axiomatic method”, took more than one meeting. Moreover, about half of the entries are rewrites of similarly named entries in the 1995 first edition. Besides the help received from people in Buffalo, help from elsewhere was received by email. We gratefully acknowledge the following: José Miguel Sagüillo, John Zeis, Stewart Shapiro, Davis Plache, Joseph Ernst, Richard Hull, Concha Martinez, Laura Arcila, James Gasser, Barry Smith, Randall Dipert, Stanley Ziewacz, Gerald Rising, Leonard Jacuzzo, George Boger, William Demopolous, David Hitchcock, John Dawson, Daniel Halpern, William Lawvere, John Kearns, Ky Herreid, Nicolas Goodman, William Parry, Charles Lambros, Harvey Friedman, George Weaver, Hughes Leblanc, James Munz, Herbert Bohnert, Robert Tragesser, David Levin, Sriram Nambiar, and others. -/- . (shrink)

A new advanced systems theory concerning the emergent nature of the Social, Consciousness, and Life based on Mathematics and Physical Analogies is presented. This meta-theory concerns the distance between the emergent levels of these phenomena and their ultra-efficacious nature. The theory is based on the distinction between Systems and Meta-systems (organized Openscape environments). We first realize that we can understand the difference between the System and the Meta-system in terms of the relationship between a ‘Whole greater than the sum of (...) the parts’ and a ‘Whole less than the sum of its parts’, i.e., a whole full of holes (like a sponge) that provide niches for systems in the environment. Once we understand this distinction and clarify the nature of the unusual organization of the Meta-system, then it is possible to understand that there is a third possibility which is a whole exactly equal to the sum of its parts that is only supervenient like perfect numbers. In fact, there are three kinds of Special System corresponding to the perfect, amicable, and sociable aliquot numbers. These are all equal to the sum of their parts but with different degrees of differing and deferring in what Jacques Derrida calls “differance”. All other numbers are either excessive (systemic) or deficient (metasystemic) in this regard. The Special Systems are based on various mathematical analogies and some physical analogies. But the most important of the mathematical analogies are the hypercomplex algebras, which include the Complex Numbers, Quaternions, and Octonions, with the Sedenions corresponding to the Emergent Meta-system. However, other analogies are the Hopf fibrations between hyperspheres of various dimensions, nonorientable surfaces, soliton solutions, etc. These Special Systems have a long history within the tradition since they can be traced back to the imaginary cities of Plato. The Emergent Meta-system is a higher order global structure that includes the System with the three Special Systems as a cycle. An example of this from our tradition is in the Monadology of Gottfried Wilhelm von Leibniz. There is a conjunctive relationship between the System schema and the Special Systems that produce the Meta-system schema cycle. The Special Systems are a meta-model for the relationship between the emergent levels of Consciousness (Dissipative Ordering based on the theory of negative entropy of Prigogine), Living (Autopoietic Symbiotic based on the theory of Maturana and Varela), and Social (Reflexive based on the theory of John O’Malley and Barry Sandywell). These different special systems are related to the various existenitals identified by Martin Heidegger in Being and Time and various temporal reference frames identified by Richard M. Pico. We also relate the special systems to morphodynamic and teleodynamic systems of Terrence Deacon in Incomplete Nature to which we add sociodynamic systems to complete the series of Special Systems. (shrink)

Invasion biologists often suggest that phenotypic plasticity plays an important role in successful plant invasions. Assuming that plasticity enhances ecological niche breadth and therefore confers a fitness advantage, recent studies have posed two main hypotheses: (1) invasive species are more plastic than non-invasive or native ones; (2) populations in the introduced range of an invasive species have evolved greater plasticity than populations in the native range. These two hypotheses largely reflect the disparate interests of ecologists and evolutionary biologists. Because these (...) sciences are typically interested in different temporal and spatial scales, we describe what is required to assess phenotypic plasticity at different levels. We explore the inevitable tradeoffs of experiments conducted at the genotype vs. species level, outline components of experimental design required to identify plasticity at different levels, and review some examples from the recent literature. Moreover, we suggest that a successful invader may benefit from plasticity as either (1) a Jack-of-all-trades, better able to maintain fitness in unfavourable environments; (2) a Master-of-some, better able to increase fitness in favourable environments; or (3) a Jack-and-master that combines some level of both abilities. This new framework can be applied when testing both ecological or evolutionary oriented hypotheses, and therefore promises to bridge the gap between the two perspectives. (shrink)

This essay is an inquiry into John McDowell’s thinking on ‘subjectivity.’ The project consists in two parts. On the one hand, I will discuss how McDowell understands and responds to the various issues he is tackling; on the other, I will approach relevant issues concerning subjectivity by considering different aspects of it: a subject as a perceiver, knower, thinker, speaker, agent, person and (self-) conscious being in the world. The inquiry begins by identifying and resolving a tension generated by the (...) very idea of ‘rational animal’: human beings are at the same time natural and rational. Later the inquiry proceeds by considering how McDowell’s notion of ‘second nature’ enables us to be human subjects with many faces. By going through the diagnoses and responses of McDowell, two central problems in modern and contemporary philosophy – the narrow conception of nature and the Cartesian inner space model – are identified and repelled. In Episode N I first urge that we should leave room for a certain notion of ‘world.’ I further argue that mentality has many aspects, and to understand those aspects is to understand the many faces of human subject. In Episode Ⅰ the Aristotelian notion of ‘second nature’ is discussed in order to resolve the tension in the very idea of ‘rational animal.’ Later I reply to some worries about this maneuver, including the objection from Crispin Wright. Hans-Georg Gadamer’s distinction between world and environment is introduced and related to McDowell’s thinking. Episode Ⅱ discusses perception and knowledge; McDowell’s main target – the Cartesian inner space – is introduced and criticized. Barry Stroud’s and Simon Blackburn’s positions are evaluated. Later I connect the main theme of Mind and World to the present context; in particular, I discuss McDowell’s invocation of Donald Davidson and Immanuel Kant. And then I discuss a common accusation of idealism, and Robert Brandom’s accusation of ‘residual individualism.’ Episode Ⅲ concentrates on Saul Kripke’s Wittgenstein, arguing that the master thesis behind the rule-following paradox is a version of the inner space model, and that Kripke’s Wittgenstein is not Wittgenstein. Martin Kusch’s objections are answered; Michael Dummett’s demand of reductionism is rebutted. After this, I turn to Davidson’s ‘no language’ claim, and discuss to what extent McDowell agrees with him. In Episode Ⅳ I evaluate objections from Hubert Dreyfus concerning action and agency. I discuss how Dreyfus and Maurice Merleau-Ponty commit ‘the Myth of the Disembodied Intellect’ identified by McDowell. I answer Michael Ayer’s charge of intellectualism in passing. Later I bring in McDowell’s objections to Derek Parfit on personhood and to Davidson on the mind-body relation. In Episode Ⅴ I focus on consciousness and self-consciousness. McDowell applies his argument against Parfit to Kant, but Maximilian de Gaynesford dissents. I reply to his objections on McDowell’s behalf. I further connect this to McDowell’s attacks on the dualism of scheme and content. This leads to my McDowellian rejection to the existence of qualia, and further brings me to the debate between intentionalism and disjunctivism in the context of the argument from illusion. I argue against Tim Crane’s ways of conceiving issues about intentionalism and the argument from illusion. Varieties of disjunctivism are also discussed. In my Epilogue, I express my worry about McDowell’s notion of ‘self-determining subjectivity.’ According to McDowell, human freedom consists in causations in the space of reason, but as Richard Gaskin points out, a satisfying story of it is yet to be provided. I close this essay with some rough ideas about how to fill in the details of the McDowellian picture. (shrink)

Is the societal-level of analysis sufficient today to understand the values of those in the global workforce? Or are individual-level analyses more appropriate for assessing the influence of values on ethical behaviors across country workforces? Using multi-level analyses for a 48-society sample, we test the utility of both the societal-level and individual-level dimensions of collectivism and individualism values for predicting ethical behaviors of business professionals. Our values-based behavioral analysis indicates that values at the individual-level make a more significant contribution to (...) explaining variance in ethical behaviors than do values at the societal-level. Implicitly, our findings question the soundness of using societal-level values measures. Implications for international business research are discussed. (shrink)

Forms of Artificial Intelligence (AI) are already being deployed into clinical settings and research into its future healthcare uses is accelerating. Despite this trajectory, more research is needed regarding the impacts on patients of increasing AI decision making. In particular, the impersonal nature of AI means that its deployment in highly sensitive contexts-of-use, such as in healthcare, raises issues associated with patients’ perceptions of (un) dignified treatment. We explore this issue through an experimental vignette study comparing individuals’ perceptions of being (...) treated in a dignified and respectful way in various healthcare decision contexts. Participants were subject to a 2 (human or AI decision maker) x 2 (positive or negative decision outcome) x 2 (diagnostic or resource allocation healthcare scenario) factorial design. We found evidence of a “human bias” (i.e., a preference for human over AI decision makers) and an “outcome bias” (i.e., a preference for positive over negative outcomes). However, we found that for perceptions of respectful and dignified interpersonal treatment, it matters more who makes the decisions in diagnostic cases and it matters more what the outcomes are for resource allocation cases. We also found that humans were consistently viewed as appropriate decision makers and AI was viewed as dehumanizing, and that participants perceived they were treated better when subject to diagnostic as opposed to resource allocation decisions. Thematic coding of open-ended text responses supported these results. We also outline the theoretical and practical implications of these findings. (shrink)

Definitions vary according to context of use and target audience. They must be made relevant for each context to fulfill their cognitive and linguistic goals. This involves adapting their logical structure, type of content, and form to each context of use. We examine from these perspectives the case of definitions in ontologies.

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)

Monoclonal antibodies are essential biomedical research and clinical reagents that are produced by companies and research laboratories. The NIAID ImmPort (Immunology Database and Analysis Portal) resource provides a long-term, sustainable data warehouse for immunological data generated by NIAID, DAIT and DMID funded investigators for data archiving and re-use. A variety of immunological data is generated using techniques that rely upon monoclonal antibody reagents, including flow cytometry, immunofluorescence, and ELISA. In order to facilitate querying, integration, and reuse of data, standardized terminology (...) for describing monoclonal antibody reagents and their targets needs to be used for annotating data submitted to ImmPort. (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)

The current COVID-19 pandemic and the previous SARS/MERS outbreaks of 2003 and 2012 have resulted in a series of major global public health crises. We argue that in the interest of developing effective and safe vaccines and drugs and to better understand coronaviruses and associated disease mechenisms it is necessary to integrate the large and exponentially growing body of heterogeneous coronavirus data. Ontologies play an important role in standard-based knowledge and data representation, integration, sharing, and analysis. Accordingly, we initiated the (...) development of the community-based Coronavirus Infectious Disease Ontology in early 2020. -/- As an Open Biomedical Ontology (OBO) library ontology, CIDO is open source and interoperable with other existing OBO ontologies. CIDO is aligned with the Basic Formal Ontology and Viral Infectious Disease Ontology. CIDO has imported terms from over 30 OBO ontologies. For example, CIDO imports all SARS-CoV-2 protein terms from the Protein Ontology, COVID-19-related phenotype terms from the Human Phenotype Ontology, and over 100 COVID-19 terms for vaccines (both authorized and in clinical trial) from the Vaccine Ontology. CIDO systematically represents variants of SARS-CoV-2 viruses and over 300 amino acid substitutions therein, along with over 300 diagnostic kits and methods. CIDO also describes hundreds of host-coronavirus protein-protein interactions (PPIs) and the drugs that target proteins in these PPIs. CIDO has been used to model COVID-19 related phenomena in areas such as epidemiology. The scope of CIDO was evaluated by visual analysis supported by a summarization network method. CIDO has been used in various applications such as term standardization, inference, natural language processing (NLP) and clinical data integration. We have applied the amino acid variant knowledge present in CIDO to analyze differences between SARS-CoV-2 Delta and Omicron variants. CIDO's integrative host-coronavirus PPIs and drug-target knowledge has also been used to support drug repurposing for COVID-19 treatment. -/- CIDO represents entities and relations in the domain of coronavirus diseases with a special focus on COVID-19. It supports shared knowledge representation, data and metadata standardization and integration, and has been used in a range of applications. (shrink)

The term ‘intelligence’ as used in this paper refers to items of knowledge collected for the sake of assessing and maintaining national security. The intelligence community (IC) of the United States (US) is a community of organizations that collaborate in collecting and processing intelligence for the US. The IC relies on human-machine-based analytic strategies that 1) access and integrate vast amounts of information from disparate sources, 2) continuously process this information, so that, 3) a maximally comprehensive understanding of world actors (...) and their behaviors can be developed and updated. Herein we describe an approach to utilizing outcomes-based learning (OBL) to support these efforts that is based on an ontology of the cognitive processes performed by intelligence analysts. Of particular importance to the Cognitive Process Ontology is the class Representation that is Warranted. Such a representation is descriptive in nature and deserving of trust in its veridicality. The latter is because a Representation that is Warranted is always produced by a process that was vetted (or successfully designed) to reliably produce veridical representations. As such, Representations that are Warranted are what in other contexts we might refer to as ‘items of knowledge’. (shrink)

The three young philosophers Kevin Mulligan, Peter Simons and Barry Smith have become well-known in the last few years especially in German-speaking analytical philosophy and phenomenology circles. This is on the one hand as a result of their historical and systematic philosophical work; but it is also because of the provocative way in which they represent their philosophy. Because they often appear in threes, they have become known as the "gang of three" or "three musketeers" or even – and (...) this in an admiring sense – "mafiosi" (Rescher). They are known primarily for the small workshops they have been organizing in uncomplicated Anglo-Saxon manner all over Europe. Their goal has been to show that analytic philosophy as it has been pursued up to now is in need of reform and also that the history of scientific philosophizing is not identical to the history of Anglo-Saxon analytic philosophy. Above all, they have tried to make more well known the Austrian tradition of scientific philosophy, and they can be given credit for having done much to promote the current interest in this tradition, which means: the history of Austrian philosophy of the 19th and early 20th centuries and its historical context in the Austro-Hungarian Empire. (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)

Traditional epistemology is haunted by the spectre of scepticism. Yet the more pressing concern in the contemporary intellectual scene must surely be relativism rather than scepticism. This has been the case in the history and philosophy of science since the work of Thomas Kuhn and Paul Feyerabend, to say nothing of the emergence of the sociology of scientific knowledge. In Epistemic Relativism: A Constructive Critique, Markus Seidel comes firmly to grips with this modern spectre. Though Seidel devotes attention to other (...) forms of relativism, the primary focus of the book is epistemic relativism, which he understands to be relativism about epistemic justification. Relativist or relativist-tending authors such as Kuhn, Nelson Goodman, Martin Kusch, Richard Rorty and Peter Winch receive some discussion . But Seidel takes as his main relativist target the work of the founding figures of the Edinburgh “strong programme”, Barry Barnes and David Bloor. While .. (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)

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)

Research and engineering in the quantum domain involve long chains of activity involving theory development, hypothesis formation, experimentation, device prototyping, device testing, and many more. At each stage multiple paths become possible, and of the paths pursued, the majority will lead nowhere. Our quantum metascience approach provides a strategy which enables all stakeholders to gain an overview of those developments along these tracks, that are relevant to their specific concerns. It provides a controlled vocabulary, built out of terms that are (...) designed to be maximally comprehensible to all groups of stakeholders and across all the sub-fields of the quantum domain. (shrink)

This paper describes an AFOSR-supported basic research program that focuses on developing a new framework for combining hard with soft data in order to improve space situational awareness. The goal is to provide, in an automatic and near real-time fashion, a ranking of possible threats to blue assets (assets trying to be protected) from red assets (assets with hostile intentions). The approach is based on Conceptual Spaces models, which combine features from traditional associative and symbolic cognitive models. While Conceptual Spaces (...) are revolutionary, they lack an underlying mathematical framework. Several such frameworks have attempted to represent Conceptual Spaces, but by far the most robust is the model developed by Holender. His model utilizes integer linear programming in order to obtain an overall similarity value between observations and concepts that support the formation of hypotheses. This paper will describe a method for building Conceptual Spaces models for threats that utilizes ontologies as a means to provide a clear semantic foundation for this inferencing process; in particular threat ontologies and space domain ontologies are developed and employed in this approach. A space situational awareness use-case is presented involving a kinetic kill scenario and results are shown to assess the performance of this fusion-based inferencing framework. (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)

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)

The ability to access and share data is key to optimizing and streamlining any industrial production process. Unfortunately, the manufacturing industry is stymied by a lack of interoperability among the systems by which data are produced and managed, and this is true both within and across organizations. In this paper, we describe our work to address this problem through the creation of a suite of modular ontologies representing the product life cycle and its successive phases, from design to end of (...) life. We call this suite the Product Life Cycle (PLC) Ontologies. The suite extends proximately from The Common Core Ontologies (CCO) used widely in defense and intelligence circles, and ultimately from the Basic Formal Ontology (BFO), which serves as top level ontology for the CCO and for some 300 further ontologies. The PLC Ontologies were developed together, but they have been factored to cover particular domains such as design, manufacturing processes, and tools. We argue that these ontologies, when used together with standard public domain alignment and browsing tools created within the context of the Semantic Web, may offer a low-cost approach to solving increasingly costly problems of data management in the manufacturing industry. (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)

An interview by Alex Thomson of UKColumn on Landgrebe and Smith's book: Why Machines Will Never Rule the World. The subtitle of the book is Artificial Intelligence Without Fear, and the interview begins with the question of the supposedly imminent takeover of one profession or the other by artificial intelligence. Is there truly reason to be afraid that you will lose your job? The interview itself is titled 'Where this is no will there is no way', drawing on one thesis (...) of the book to the effect that there will never be anything like the human will on the part of a machine. This is for mathematical reasons. AI is always and in every case a matter of algorithms; thus of applied mathematics. And algorithms are not the sorts of things that can want or desire or intend to do something. It is the human will of those who work at OpenAI or google or microsoft which have given rise to the new shiny objects of AI (ChatGPT and other Large Language Models). And it is the human will of the users of these shiny objects which gives them the resources and power to work their apparent miracles. (shrink)

This paper reports on an ongoing ARC Discovery Project that is conducting design research into learning in collaborative virtual worlds (CVW).The paper will describe three design components of the project: (a) pedagogical design, (b)technical and graphics design, and (c) learning research design. The perspectives of each design team will be discussed and how the three teams worked together to produce the CVW. The development of productive failure learning activities for the CVW will be discussed and there will be an interactive (...) demonstration of the project's CVW. (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)