Advocates of dynamic systems have suggested that higher mental processes are based on continuous representations. In order to evaluate this claim, we first define the concept of representation, and rigorously distinguish between discrete representations and continuous representations. We also explore two important bases of representational content. Then, we present seven arguments that discrete representations are necessary for any system that must discriminate between two or more states. It follows that higher mental processes require discrete representations. We also argue that discrete (...) representations are more influenced by conceptual role than continuous representations. We end by arguing that the presence of discrete representations in cognitive systems entails that computationalism (i.e., the view that the mind is a computational device) is true, and that cognitive science should embrace representational pluralism. (shrink)

Susan Schneider (2019) has proposed two new tests for consciousness in AI (artificial intelligence) systems, the AI Consciousness Test and the Chip Test. On their face, the two tests seem to have the virtue of proving satisfactory to a wide range of consciousness theorists holding divergent theoretical positions, rather than narrowly relying on the truth of any particular theory of consciousness. Unfortunately, both tests are undermined in having an ‘audience problem’: Those theorists with the kind of architectural worries that motivate (...) the need for such tests should, on similar grounds, doubt that the tests establish the existence of genuine consciousness in the AI in question. Nonetheless, the proposed tests constitute progress, as they could find use by some theorists holding fitting views about consciousness and perhaps in conjunction with other tests for AI consciousness. (shrink)

Analogical reminding in humans and machines is a great source for chance discoveries because analogical reminding can produce representational change and thereby produce insights. Here, we present a new kind of representational change associated with analogical reminding called packing. We derived the algorithm in part from human data we have on packing. Here, we explain packing and its role in analogy making, and then present a computer model of packing in a micro-domain. We conclude that packing is likely used in (...) human chance discoveries, and is needed if our machines are to make their own chance discoveries. (shrink)

The computational paradigm, which has dominated psychology and artificial intelligence since the cognitive revolution, has been a source of intense debate. Recently, several cognitive scientists have argued against this paradigm, not by objecting to computation, but rather by objecting to the notion of representation. Our analysis of these objections reveals that it is not the notion of representation per se that is causing the problem, but rather specific properties of representations as they are used in various psychological theories. Our analysis (...) suggests that all theorists accept the idea that cognitive processing involves internal information-carrying states that mediate cognitive processing. These mediating states are a superordinate category of representations. We discuss five properties that can be added to mediating states and examine their importance in various cognitive models. Finally, three methodological lessons are drawn from our analysis and discussion. (shrink)

David Chalmers' dancing qualia argument is intended to show that phenomenal experiences, or qualia, are organizational invariants. The dancing qualia argument is a reductio ad absurdum, attempting to demonstrate that holding an alternative position, such as the famous inverted spectrum argument, leads one to an implausible position about the relation between consciousness and cognition. In this paper, we argue that Chalmers' dancing qualia argument fails to establish the plausibility of qualia being organizational invariants. Even stronger, we will argue that the (...) gap in the argument cannot be closed. (shrink)

The perceptual symbol system view assumes that perceptual representations have a role-argument structure. A role-argument structure is often incorporated into amodal symbol systems in order to explain conceptual functions like abstraction and rule use. The power of perceptual symbol systems to support conceptual functions is likewise rooted in its use of structure. On Barsalou's account, this capacity to use structure (in the form of frames) must be innate.

Functional diversity holds the promise of understanding ecosystems in ways unattainable by taxonomic diversity studies. Underlying this promise is the intuition that investigating the diversity of what organisms actually do—i.e. their functional traits—within ecosystems will generate more reliable insights into the ways these ecosystems behave, compared to considering only species diversity. But this promise also rests on several conceptual and methodological—i.e. epistemic—assumptions that cut across various theories and domains of ecology. These assumptions should be clearly addressed, notably for the sake (...) of an effective comparison and integration across domains, and for assessing whether or not to use functional diversity approaches for developing ecological management strategies. The objective of this contribution is to identify and critically analyze the most salient of these assumptions. To this aim, we provide an “epistemic roadmap” that pinpoints these assumptions along a set of historical, conceptual, empirical, theoretical, and normative dimensions. (shrink)

According to one interpretation of Aristotle’s famous thesis, to say that action is the conclusion of practical reasoning is to say that action is itself a judgment about what to do. A central motivation for the thesis is that it suggests a path for understanding the non-observational character of practical knowledge. If actions are judgments, then whatever explains an agent’s knowledge of the relevant judgment can explain her knowledge of the action. I call the approach to action that accepts Aristotle’s (...) thesis so understood Normativism. There are many reasons to doubt Normativism. My aim in this paper is to defend Normativism from a pair of arguments that purport to show that a normative judgment could not constitute an event in material reality and also the knowledge of such a happening. Both highlight a putative mismatch between the natures of, on the one hand, an agent’s knowledge of her normative judgment and, on the other, her knowledge of her own action. According to these objections, knowledge of action includes (a) perceptual knowledge and (b) knowledge of what one has already done. But knowledge of a normative judgment includes neither. Hence knowledge of action cannot simply be knowledge of a normative judgment. (shrink)

This paper takes up Bethesda Game Studios' Starfield (2023) as an aesthetic artefact, carefully attending to the thematics of the game's narrative in their operation as structuring "thought patterns" for the player's experience of the game, thought patterns that give form to the "sensible fabric" of the game and so constitute an imaginary or "distribution of the sensible" that requires critique (Rancière, 2013). Utilizing the aesthetic and material-economic theories of Nicolas Bourriaud, Jacques Rancière, Jussi Parikka, and David Graeber, this paper (...) examines the aesthetics of the techno-ecological imaginary that Starfield institutes, close reading the play of perspectives into which the game invites the player-character, and analysing this play in its problematic orientation to the key dramatic revelation of planetary catastrophe that occurs late in the game's main campaign. If, as climate and games scholar Benjamin Abraham writes (2022), "[b]ringing the climate crisis 'home' to all of our lives, all of our workplaces, all of our hobbies, is the necessary first step in acting to reverse climate action," then illuminating and critiquing Starfield's deployment of such a crisis will help players, scholars, and developers alike take the first step in learning to pay attention to the very "modes of perception" that prevent us from effecting real change in the global technological systems that have brought us to the brink of planetary collapse. (shrink)

To study conscious experience we must, to some extent, trust introspective reports; yet introspective reports often do not merit our trust. A century ago, E.B. Titchener advocated extensive introspective training as a means of resolving this difficulty. He describes many of his training techniques in his four-volume laboratory manual of 1901- 1905. This paper explores Titchener's laboratory manual with an eye to general questions about the prospects of introspective training for contemporary consciousness studies, with a focus on the following examples: (...) introspective knowledge of the combination tones that arise when a musical interval is played; the 'flight of colours' in the afterimage of a field of bright, broad- spectrum light; and the possibility of non-obvious visual illusions. Introspective training appears to have some merit, but also to involve significant hazards. (shrink)

What did Descartes regard as subject to doubt, and what was beyond doubt, in the Meditations? A review of the Objections and Descartes' reactions in the Replies provides some useful clarification, but viewing Descartes' method of doubt in conjunction with his professed theory of knowledge in the Rules for the Direction of the Mind further elucidates his own understanding of the project. In the Rules, Descartes introduces the mind's intuition of "simple natures" as the atomistic basis of all knowledge, its (...) form as well as its content. The simple natures, Descartes claims, can only be understood thoroughly, and I argue that Descartes' doubt in the  Meditations appears not to include doubt of simple natures. A related attempt to link the earlier work to the Meditations by Peter Schouls is considered and criticized; I suggest as an alternative that there are three classes of objects pertaining to the construction of knowledge in the Meditations: a) first principles and concepts that are constituents of other knowledge, intuited and not doubted, nor called 'knowledge' by Descartes; b) what Descartes calls clearly and distinctly perceived knowledge that survives doubt, known through a kind of intuition; and c) science, as remembered collections of clearly and distinctly perceived knowledge. Finally, because the two works do have important dissimilarities, I also consider how differences between the Rules and the Meditations might affect the applicability of the simple natures to the arguments of the Meditations, especially in the light of clues found in the intellectual autobiography of the Discourse on Method. (shrink)

This essay develops a thesis regarding the manner through which social institutions such as property come to be, and a second thesis regarding how such institutions ought to be legitimated. The two theses, outlined below, are in need of explication largely because of the entrenched cultural influence of an erroneous reading of social contract theory concerning the historical origins of the state. In part A, I introduce that error. I proceed in parts B and C to present two central theses (...) about institutions: Thesis 1: The construction of social institutions can be understood clearly only if that topic is distinguished from the topic of their normative status, or legitimacy. Thesis 2: The normative status of such institutions can be understood properly only if their legitimacy is distinguished from the legitimacy of government. With the distinction of Thesis 1 in place, an informative socio-technical account of the construction of institutions can be formulated with little ado. This allows for clarity concerning how institutions might be legitimated (Thesis 2), and consequently, legitimation can proceed. Some fundamentals of legitimation from a Kantian perspective are outlined in Part C. (shrink)

In this paper, we intend to promote an analysis of the use of the artificial language Heptapod B in Story of Your Life written by Ted Chiang and in its filmic adaptation, Arrival, written by Eric Heisserer and directed by Denis Villeneuve in relation to the authors’ views on the metaphysics of time. In both literary and filmic texts, the glossopoeia is used as a plot device upon which the alien race’s time perception is constructed and explicated in connexion (...) with the strong metaphor provided by Fermat’s principle of least time. Throughout the article, we discuss these hybrid interfaces of literature, cinema and science, researching the stories’ specific diegeses, the writers’ own elicitations as well as various texts on the Philosophy of time. The result consists of a comprehensive exegesis of the problematics generated by the narratives and an extensive philosophical debate on the subject. (shrink)

Christian B. Miller has noted a “realism challenge” for virtue ethicists to provide an account of how the character gap between virtuous agents and non-virtuous agents can be bridged. This is precisely one of Han Feizi’s key criticisms against Confucian virtue ethics, as Eric L. Hutton argues, which also cuts across the Aristotelian one: appealing to virtuous agents as ethical models provides the wrong kind of guidance for the development of virtues. Hutton, however, without going into detail, notes that (...) the notion of rituals in the Confucian tradition may be able to sidestep Han Feizi’s criticism. In this essay, I wish to explore not only how the notion of rituals, alongside its corollaries in Xunzi’s Confucian program for ethical cultivation, indeed addresses Han Feizi’s criticism, but also observe that Aristotle’s tragic poetry plays functionally equivalent roles in his own understanding of ethical upbringing. I will begin by considering Han Feizi’s critique of ethical cultivation in virtue ethics as such and how it poses a specific problem for the acquisition of the ‘constitutive reasoning’ shared by Aristotle and Xunzi. I will then briefly note that this problem trades on the synthetic structure of human nature found in both Aristotle and Xunzi (the rational/irrational parts of the soul and the heartmind/five faculties), which grounds the way they understand ethical action and agency. Finally, I will suggest how both Aristotle and Xunzi understand the role of the arts in their extensive programme of ethical cultivation, allowing them to respond to Han Feizi’s attack as too narrow a construal of their respective ethical projects. It is hoped that, through this, we may gain a better sense of how more recent virtue ethicists may similarly draw on aesthetic resources for ethical development. (shrink)

Philosophy has long either dismissed or paid only minimal attention to creativity, and even with the rise of research on imagination, the creative imagination has largely been ignored as well. The aim of this volume is to correct this neglect. By bringing together existing research in various sub-disciplines, we also aim to open up new avenues of research. The chapters in Part I provide some framing and history on the philosophical study of imagination and creativity, along with an overview of (...) the empirical literature. Part II explores imagination and creativity as they manifest in, and in turn shape, the individual. Part III surveys the role of imagination and creativity across a wide variety of artistic domains, and the chapters of Part IV turn to societal domains. Part V focuses on the interplay of imagination and creativity with regard to particular features of creative subjects and different kinds of creative subjects. *** -/- Part I: Theories and Approaches 1. Theories of Imagination (Peter Kung) 2. Theories of Creativity (Julia Langkau) 3. Historical Treatments of Imagination in the Western Tradition (Lucia Oliveri) 4. Historical Treatments of Creativity in the Western Tradition (Elliot Paul) 5. Non-Western Treatments of Imagination (Reza Hadisi and Jing Iris Hu) 6. Non-Western Treatments of Creativity (Nicolas B. Verger and Vlad Glăveanu) 7. Empirical Treatments of Imagination and Creativity (Dustin Stokes) 8. Experimental Philosophy of Imagination and Creativity (Michael T. Stuart) 9. The Relationship between Imagination and Creativity (Margherita Arcangeli) -/- Part II: Imagination and Creativity in Mind and Action 10. Imagination, Creativity, and Skill (Amy Kind) 11. Imagination, Creativity, and Attention (Bence Nanay) 12. Imagination, Creativity, and Agency (Caterina Moruzzi) 13. Imagination, Creativity, and Emotion (Julien Deonna and Fabrice Teroni) 14. Imagination, Creativity, and Embodiment (Adriana Clavel-Vázquez and María Jimena Clavel Vázquez) 15. Imagination, Creativity, and Gender (Luke Roelofs) 16. Imagination, Creativity, and Race (Nicholas Whittaker) 17. Imagination, Creativity, and Child Development (Thalia Goldstein, Anna Sofia Caruso, Darian Stapleton, and Lamin Fatty) -/- Part III: Imagination and Creativity in the Arts 18. Imagination, Creativity, and the Visual Arts (Claire Anscomb) 19. Imagination, Creativity, and Music (Matteo Ravasio) 20. Imagination, Creativity, and Fiction (Hannah H. Kim) 21. Imagination, Creativity, and Dance (David Davies and Anna Pakes) 22. Imagination, Creativity, and the Culinary Arts (Patrik Engisch) 23. Imagination, Creativity, and Film (Murray Smith) 24. Imagination, Creativity, and Acting (Tzachi Zamir) 25. Imagination, creativity, and fashion (Laura T. Di Summa) -/- Part IV: Imagination and Creativity in Society 26. Imagination and Creativity in the Scientific Realm (Alice Murphy) 27. Imagination and Creativity in the Moral Realm (Tim Mulgan) 28. Imagination and Creativity in the Political Realm (Avshalom Schwartz) 29. Imagination and Creativity in the Law (Maksymilian Del Mar) 30. Imagination and Creativity in the Religious Realm (Neil Van Leeuwen) 31. Imagination and Creativity in Business (Eric Peterson) 32. Imagination and Creativity in Times of Crisis (Jennifer Fraser and Noah Stemeroff) Part V: Emerging Issues in Imagination and Creativity Research 33. Imagination, Creativity, and Aphantasia (Andrea Blomkvist) 34. Imagination, Creativity, and Neurodivergence (Sofia Ortiz-Hinojosa) 35. Imagination, Creativity, and Non-Human Animals (Henry Shevlin) 36. Imagination, Creativity, and Artificial Intelligence (Peter Langland-Hassan) 37. Collective Imagination and Collective Creativity (Nick Wiltsher) . (shrink)

I intend to: a) clarify the origins and de facto meanings of the term relativism; b) reconstruct the reasons for the birth of the thesis named “cultural relativism”; d) reconstruct ethical implications of the above thesis; c) revisit the recent discussion between universalists and particularists in the light of the idea of cultural relativism.. -/- 1.Prescriptive Moral Relativism: “everybody is justified in acting in the way imposed by criteria accepted by the group he belongs to”. Universalism: there are at least (...) some judgments which are valid inter-culturally Absolutism: there are at least some particular prescriptions which are valid without exception everywhere and always -/- 2. The traditional proof of prescriptive moral relativism: the argument from variability: Judgments, rules, and shared values are de facto variable in time and space. The traditional counter-proof: examples of variability do not prove what skeptics contend. -/- 3. Pre-history of the doctrine -Ancient sophists: either immoralist or contractualist -Modern moral scepticism (xvii c.): variability as an historical and ethnographic fact supports a sceptical conclusion more moderate than sheer immoralism. - Voltaire, Kant, Reid counter-attack pointing at a universally shared moral sense - Romantics and idealists stage an even more moderate reformulation: instead of universally shared moral sense they point at the Spirit of a People which is: a)alternative to abstract and universal philosophical systems as far as it is lived ‘culture’; b) indivisible unity with an inner harmony and a source of normative standards; c) dynamic, in so far as it is a manifestation of the Spirit through the becoming of National cultures. -/- 4. The birth of Cultural Relativism and its ethical implications 4.1. The 18th c. doctrine was the noble savage (a non-historical doctrine: state of nature vs. social state) 4.2 Edward Tylor (1832-1817) and ethnocentric historicism Savage moral standards are real enough, but they are far and weaker than ours. 4.3 Boas and Malinowski and an holistic reaction to ethnocentric historicism -/- Franz Boas (1858-1942): a) Development of civilizations is not ruled by technical progress nor does it follow a one-way path; instead there are parallel developments (for ex. Agriculture does not follow stock-raising); b) racial characters have no relevance in development of civilization; c) we are not yet in a position to compare externally identical kinds of behaviour till we have not yet understood beliefs and intentions laying at their roots (for ex.: “From an ethnological point of view murder cannot be considered as a single phenomenon”; d) we should distinguish among different practices which are only superficially similar (fro ex. practices traditionally classified under the label “tabù”); e) there is as a fact just one normative ethic, constant in its contents but varying in its extension; f) the implication is not that we cannot judge behavior by members of other groups; it is only a recommendation of caution. -/- Bronislaw Malinowski (1884-1942): a) against Tylor’s and Frazer’s “magpie” methodology, field-work is required, a culture as a whole should be observed from inside; individual elements are incomprehensible; b) a culture is an organic whole; c) its elements are accounted for by their function (economy), avoiding non-observables (empio-criticism). -/- Ruth Benedict and Melville Herskovitz identify Boas’s approach with “cultural relativism”. Benedict: what is normal and abnormal is to be judged on a culture’s own standards, not on our own (“Anthropology and the Abnormal”). Herskovits: “Boas adumbrates what we have come to call cultural relativism” (The Mind, p. 10); “Judgements are based on experience, and experience is interpreted by each individual in terms of his own enculturation” (Man and his Works). -/- 4. How analytic philosophy understood and misunderstood the discussion 4.1. At the beginning of the 20th c., the new view in ethics was non-cognitivism (emotivist and subjectivist). Eric Westermark combines this view with an old-style ethnographic approach in support of relativity of moralities. Moralities are codes, or systems of emotive ‘disinterested’ reactions selected by evolution on their usefulness in terms of survival value for the society that is the carrier of such systems or codes. The moral relativity thesis: there are cases of disagreement that cannot be settled even after agreement about facts. 4.2 Anti-realists Brandt, Mackie, Gilbert, Harman adopt Westermark’s approach in a more sophisticated version: a) moralities are codes with an overall function and may be appraised only as wholes; b) variability is an argument for moral subjectivism; c) apparent legitimacy of deriving shift from ought is legitimized only within one institution d) morality should not be described but instead made, and existing moralities may be improved. Is it ‘real’ relativism? It is clearly subjectivism (a metaethical thesis). The normative thesis is that there better and worse codes, and survival values is the normative standard. -/- 4.3 Particularists MacIntyre, Sandel, Taylor, Wiggins, McDowell ‘Wittgensteinian’ prospectivist arguments bent to support weak-relativist claims MacIntyre: there is ‘incommensurability’ between different theoretical systems in both science and ethics. No argument is possible through different systems Different traditions may coexist for a long time without being able to bring their conflicts to a rational solution. -/- 4.4 Kantian universalists Baier, Gewirth, Rawls, Apel, Habermas Shared claim: justice concerns the right and is universal in so far as it may be based on minimal assumptions Other virtues are relative to context in so far as they are related to comprehensive views of the good - O’Neill criticism: a) it is an assumption shared by both alignments; b) after an alleged crisis brought about by alleged loss of metaphysical certainties, theories of justice have dropped demanding assumptions and kept universalism, virtue theories have kept demanding assumptions and dropped universalism; c) the opposition of virtue and justice has arisen in an unjustified way. O’Neill’s positive proposal: ‘constructive’ procedures may be adopted both (i) concerning all the range of virtues and (ii) across cultures once we abandon idealization and confine ourselves to abstraction from real-world cases. -/- 4.5 A metaethical relativist and anti-relativist normative ethicists: Bernard Williams Williams: vulgar relativism may be assumed to claim that: a) 'just' means 'just in a given society'; b) 'just in a given society' is to be understood in functionalist sense; c) it is wrong for one society’s members to condemn another society’s values. It is inconsistent since in (c) uses ‘just’ in a non-relative way that has been excluded in (a). William’s positive proposal: i) keep a number of substantive or thick ethical concepts that will be different in space and time; ii) admit that public choices are to be legitimized through recourse to more abstract procedures and relying on more thin ethical concepts. -/- 5. Critical remarks 5.1 The only real relativism available is ‘vulgar’ relativism (Westermark?) 5.2. Descriptive universalism (or absolutism) has a long pedigree, from Cicero on, reaching Boas himself but it is useless as an answer to normative questions 5.3. Twentieth-century philosophical discussion seems to discuss an ad hoc doctrine reconstructed by assembling obsolete philosophical ideas but ignoring the real theory of cultural relativism as formulated by anthropologists. -/- 6. A distinction between ethoi and ethical theories as a way out of confusions a)There are systems of conventions de facto existing. These may be studies from outside as phenomena or facts. b)There is moral argument and this, when studies from outside, is a fact, but this does not influence in any degree the possible validity of claims advanced. c) the difference between the above claims and Mackie’s criticism to Searle’s argument of the promising game is that promises, arguments etc. are also phenomena, but they are also communicative phenomena with a logical and pragmatic structure. -/- 7.Conclusions: a) cultural relativism, as a name for Boas’s methodology is a valuable discovery, and in this sense we are all relativists; b) ethical relativism, as an alleged implication of cultural relativism, has been argued in a philosophically quite unsophisticated way by Benedict and Herskovits; philosophers apparently discussed ethical relativism in the basis of a rather faint impression of what cultural relativism had been. c) a full-fledged ethical relativism has hardly been defended by anybody among philosophers; virtually no modern philosopher really argued a prescriptive version of the thesis; d) we may accept the grain of truth in ethical relativism by including relativist critique to ethical absolutism into a universalist normative doctrine that be careful in separating open-textured formulations of universal claims from culturally conditioned particular prescriptions. -/- . 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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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REPRODUÇÃO ANIMAL: TRANSFERÊNCIA DE EMBRIÕES EM ANIMAIS, E A INDÚSTRIA DE EMBRIÕES NO BRASIL -/- ANIMAL BREEDING: EMBRYO TRANSFER IN ANIMALS, AND THE EMBRYO INDUSTRY IN BRAZIL Apoio: Emanuel Isaque Cordeiro da Silva Departamento de Zootecnia da UFRPE E-mail: [email protected] WhatsApp: (82)98143-8399 -/- 1. INTRODUÇÃO A técnica da inseminação artificial tornou possível aumentar o impacto na descendência de touros geneticamente superiores em termos de produção láctea das filhas. Com a transferência de embriões é possível aumentar o impacto da fêmea sobre (...) a população das filhas. A transferência de embriões data de 1890, ano em que Heape obteve o nascimento de coelhos transferindo ovócitos fecundados de uma fêmea para outra. A partir de 1930, é repetida uma série de experiências para desenvolver a técnica e aplicá-la em ovinos, caprinos (1934) e bovinos (1951) como espécies mais idôneas para a reprodução. A Inglaterra e os Estados Unidos estabeleceram as bases para o comércio de embriões durante os anos sessenta e setenta. De forma resumida, a transferência de embriões implica na estimulação da produção de ovócitos mediante a aplicação de hormônios: cerca de 6-8 dias após a cobrição dessas fêmeas ou da sua inseminação artificial, os óvulos fertilizados são extraídos dos órgãos genitais da fêmea doadora por perfusão ou lavagem com soluções biológicas controladas e testadas, originando-se uma deposição dos gametas fecundados nas fêmeas receptoras que serão encarregadas de levar adiante a gestação e o parto sem influência sobre as produções do novo indivíduo. 2. MANEJO DAS FÊMEAS DOADORAS É relativamente fácil obter um embrião, uma vez que pode origina-se a partir do cio natural das vacas cíclicas. No entanto, a fim de otimizar a técnica, o normal é «superovular» a fêmea doadora e obter um número superior de gametas fecundadas após cada lavagem ou perfusão das genitais. A maioria das fêmeas doadoras são tratadas com gonadotrofinas (PMSG) ou com hormônios estimuladores da foliculogênese (FSH). Estes hormônios invertem a atresia normal de folículos permitindo uma maturação, que em condições normais não se realizaria. O mecanismo exato do funcionamento destas hormonas não é totalmente claro. A superovulação multiplica por um fator de 10 o número de ovócitos recuperados no caso das vacas, ovelhas e cabras, mas apenas por um fator 2 ou 3 no caso das porcas. Existe um acordo geral sobre a utilização das gonadotrofinas; a PMSG deve ser aplicada durante a transição da fase luteica para a folicular, ou seja, no 16º dia do ciclo. As doses de gonadotrofinas variam entre 1500 e 3000 UI em bovinos, aumentando a resposta e a variabilidade individual com o aumento da dose. A resposta ao tratamento varia de acordo em função de diversos fatores. Neste contexto, merecem especial atenção a espécie, a raça, a época e a conformação corporal do animal, bem como o lote de fabricação da preparação hormonal (quadro 7.1). Estudos demonstram que, nos bovinos, as raças de corte respondem melhor ao tratamento do que as raças leiteiras. Tabela 1: Doses de gonadotrofinas em UI -/- Espécie Dia do ciclo Crescimento folicular_ ___ PMSG FSH Ovulação _____ PMSG FSH Bovinos 8 – 10 1500 – 3000 20 – 50 1500 – 2000 75 – 200 Caprinos 16 – 17 1000 – 1500 12 – 20 1000 – 1500 50 – 75 Ovinos 12 – 14 1000 – 2000 12 – 20 1000 – 1500 50 – 75 Suínos 15 – 17 750 – 1500 10 – 20 500 – 1000 25 – 50 Coelhos — 25 – 75 2 – 3 25 – 75 2 – 3 Fonte: HAFEZ, 2004. O FSH também é utilizado para superovulação em várias espécies. Nos ovinos, injetam-se 2 mg desta hormona 12 horas antes da retirada das esponjas, aplicando-se mais três injeções, com um intervalo de 12 horas, até 24 horas após a retirada das esponjas, o que corresponde a um total de 8 mg de FSH injetados por tratamento e animal. Às vezes, e dependendo do país, existem dificuldades para a obtenção desse hormônio em condições de pureza adequada para que o tratamento proporcione o resultado esperado. Nas vacas dadoras devem ter passado mais de 50 dias após o último parto: também ser animais cíclicos, encontrar-se num nível nutricional elevado e em aumento, sem deficiências especificas alimentares. Existe uma indicação de suplementação das fêmeas doadoras com minerais essenciais antes do tratamento. 3. OBTENÇÃO DE EMBRIÕES Uma vez as fêmeas doadoras inseminadas, entre o sexto e o oitavo dia, procede-se a coleta dos embriões. Para isso, atualmente se utilizam cateteres de obtenção transcervical (tipo Foley, Rusch. etc.) munidos de uma bola insuflável na sua extremidade que permite criar um compartimento estanque na parte distal do córneo uterino e proceder ao arrasto dos embriões ali localizados. Para obter esta «lavagem» utiliza-se uma solução aquosa tamponada: o meio mais frequentemente utilizado é o tampão fosfato salino (PBS: pH = 7; PO = 280 - 290 mOsm/kg) suplementado com antibióticos e proteínas. Depois de recuperado o meio de lavagem, os embriões devem ser isolados do volume total, avaliados segundo critérios do Manual da Sociedade Internacional de Transferência de Embriões de acordo com seu estado de desenvolvimento. Código numérico para determinar o grau de desenvolvimento embrionário: N° 1: ovócito não fertilizado ou embrião de uma célula (1 dia). N° 2: Identifica embriões com 2 a 16 células (2-4 dias). N° 3: Identifica mórulas adiantadas (5-6 dias). N° 4: Identifica mórulas compactas de 6 dias de idade. N° 5: blastocisto adiantado (7 dias). N° 6: blastocisto (7-8 dias). N° 7: blastocisto expandido (8-9 dias). N° 8: blastocisto eclodido (9 dias) a partir do nono ou décimo dia o blastocisto já está fora da zona pelúcida. Além da classificação por estado de desenvolvimento, a referida Sociedade Internacional estabeleceu uma categorização dos embriões com base na qualidade dos mesmos. Assim os denomina: 1: excelente; 2: bom; 3: regular; 4: degenerado. Segundo as investigações de diversos autores especialistas no tema não devem ser transferidos embriões que não tenham sido classificados como excelentes ou bons. A obtenção dos embriões pode ser realizada em uma clínica, em unidades móveis especializadas, ou na própria fazenda. Em todo o caso, a doadora não deve apresentar quaisquer sintomas clínicos de doença, sendo esta responsabilidade direta do veterinário. O rebanho de onde provém a doadora deve estar livre de medidas cautelares sanitárias. Os técnicos devem estar adequadamente limpos e preparados para esta atuação, em um lugar tranquilo e que permita a colocação de equipamentos e material em condições limpas e seguras. 4. TÉCNICAS DE TRANSFERÊNCIA DE EMBRIÕES Recomenda-se que os embriões sejam transferidos o mais rápido possível depois da recuperação. A fêmea receptora deve apresentar um ambiente uterino o mais semelhante possível ao da fêmea doadora. Isto quer dizer que a receptora também será mantida num sistema de sincronização para que coincida o mais possível o estágio de desenvolvimento embrionário com seu correspondente estado uterino. A margem de assincronia para evitar efeitos indesejáveis é de ± 24 horas. Os métodos hormonais de sincronização são análogos aos das doadoras. As técnicas para a deposição dos embriões no seu novo habitat podem ser igualmente cirúrgicas e não cirúrgicas, mas devido aos problemas do uso de anestésicos em técnicas cirúrgicas, as transferências foram direcionadas para modelos não-cirúrgicos ou transcervicais. Este método é baseado na utilização do colo uterino de forma análoga como é realizada na inseminação artificial. Devido às relações entre o embrião e o ovário, as porcentagens de fertilidade são aumentadas ao serem depositadas no corno ipsilateral no ovário que se encontra ativo. A utilização desta técnica implica na obtenção de mais fêmeas gestantes. O uso de novilhas como fêmeas receptoras aumenta também a taxa de gestações a partir de uma maior facilidade de manejo, uniformidade na resposta hormonal e um custo mais baixo. O fator humano ou habilidade do técnico que realiza esta técnica também constitui um fator que influencia decisivamente no êxito da transferência, encontrando-se variações de 20 a 60% devidas a este fator. 5. CONTROLES SANITÁRIOS Com a utilização da inseminação artificial, verificou-se que, embora as tecnologias reprodutivas colaborativas fossem mais avançadas em termos de técnicas destinadas a aumentar a produtividade individual, da mesma forma, podem constituir um perigo de contaminação e de dispersão de doenças estrangeiras para o grupo ou rebanho para onde são transferidos os novos genes. Neste contexto, a transferência embrionária (TE) deve realizar-se tendo em conta os riscos que pode implicar uma manipulação inadequada. Uma vez mais, a Sociedade Internacional (IETS) na Reunião Regional da OIE (Oficina Internacional de Epizootias) estabeleceu as normas em 1985 para que a TE pudesse ser utilizada como meio para controle de doenças na pecuária. Para que a utilização da TE se realize sem risco para a saúde, é necessário ter em conta um certo número de regras e condições específicas que evitem os riscos de contaminação. O embrião está separado do meio externo por três barreiras de proteção: o corpo da mãe, o útero por si só e a terceira, e mais importante, pela zona pelúcida, a qual nos animais domésticos tem demonstrado ser totalmente impermeável a qualquer elemento patogênico, desde que fique intacta. Portanto, o risco de contaminação dos embriões pode vir por duas vias diferentes: a) Fatores extrínsecos - por invasão dos agentes patogênicos na cavidade uterina principalmente. Isto está relacionado com o estado sanitário médio do país, região ou rebanho de origem. b) Fatores intrínsecos - Segundo Thibier podemos considerar diferentes fontes potenciais de contaminação, que segundo o risco sanitário se classificam nas seguintes ordens: 1° Zigoto. 2° Penetração. 3° Absorção. 4° Armazenamento. 5° Exame. 6° Transferência. Os esforços para que os embriões se tornem livres de contaminação devem ser semelhantes aos que são efetuados com os animais vivos e com as doses seminais. O momento mais perigoso encontra-se entre a coleta das células fecundadas e a sua deposição, após seu exame, no trato reprodutivo da receptora. As condições em que o referido processo deve ser realizado encontram-se detalhadas no manual da Sociedade Internacional de Transferência de Embriões (IETS). 6. REGRAS DA IETS A transferência de embriões é a via mais segura para a troca de genes. No entanto, os técnicos devem esforçar-se por manter todas as regras e normas sanitárias para que a coleta e a manipulação dos embriões se realizem sob condições de absoluta garantia higiênica e sanitária. A transferência embrionária implica, pela primeira vez na história da medicina veterinária, que a vigilância sanitária não se aplica estritamente ao animal, uma vez que, na sua fase "in vitro", está inteiramente sob o controle do técnico. Por conseguinte, não haverá futuro para este tipo de biotecnologia se, paralelamente, não houver um elevado nível de garantia de que não «servirá» para não disseminar ou difundir doenças. As conclusões da Sociedade Internacional de Transferência de Embriões (IETS) na sua reunião anual de 14 de Janeiro de 1992 estabelecem, tendo em conta a revisão efetuada em 1991 pela Subdireção de Investigação e pelo Comitê de Importação e Exportação, uma classificação das doenças. Esta classificação corresponde às seguintes categorias: Categoria 1 - Doenças ou agentes de doenças para as quais foram recolhidas provas suficientes para afirmar que o risco de transmissão é negligenciável, desde que os embriões sejam corretamente manipulados entre a coleta e a transferência: a) Leucose bovina enzoótica. b) Febre aftosa (bovinos). c) Língua azul (bovinos). d) Brucelose bovina. e) Rintraqueíte infecciosa bovina. f) Doença de Aujeszky. Categoria 2 - Doenças para as quais foram recolhidas provas substanciais que indicam que o risco de transmissão é insignificante, desde que os embriões sejam corretamente manipulados entre a coleta e a transferência, mas para as quais é necessário verificar os dados existentes através de novas transferências: a) Peste suína clássica. Categoria 3 - Doenças ou agentes de doenças para as quais os resultados preliminares indicam que o risco de transmissão é insignificante, desde que os embriões sejam corretamente manipulados, entre a coleta e a transferência, mas para os quais essas verificações preliminares devem ser corroboradas por dados experimentais complementares "in vitro" e "in vivo": a) Peste bovina. b) Diarreia viral bovina. c) Língua azul (ovinos). d) Febre aftosa (suínos, ovelhas e cabras). e) Campylobacter fetus (ovinos). f) Doença vesicular do porco. g) Peste suína africana. h) Prurido lombar (ovinos). i) Haemophilus somnus. Categoria 4 - Doenças ou agentes de doenças que foram ou são objeto de trabalhos preliminares: a) Vírus Akabane (bovino). b) Estomatite vesicular (bovinos e suínos). c) Chlamydia psittaci (bovinos e suínos). d) Ureaplasma/micoplasmose (bovinos e caprinos). e) Maedi-visna (ovino). f) Adenomatosa pulmonar (ovino). g) Prurido lombar (caprinos). h) Língua azul (caprinos). i) Artrite e encefalite caprina. j) Parvovírus (suíno). k) Enterovírus (bovinos e suínos). I) Leptospirose (suíno). m) Herpesvírus 4 dos bovinos. n) Mycobacterium paratuberculose (bovinos). o) brucelose ovina. p) Doença de Border (ovinos). q) Vírus parainfluenza 3 (bovinos). r) Agente da encefalopatia espongiforme bovina. É interessante salientar que apenas seis doenças estão incluídas na categoria 1 (a mais segura). Isso não significa que as outras doenças tenham um risco maior, apenas indica que o risco de transmissão das doenças da categoria 1 é irrelevante, estatisticamente falando. É importante assinalar que as doenças mais importantes dos bovinos se situam na categoria 1. Isto significa que a incidência do embrião patogênico nos bovinos parece ser perfeitamente controlável, desde que sejam adotadas metodologias adequadas. Isto serve também como linha de defesa adicional para que o técnico centre sua atenção e cuidados entre a fase de obtenção e a de transferência. 7. SITUAÇÃO ATUAL DA TRANSFERÊNCIA DE EMBRIÕES ANIMAIS NO BRASIL O Brasil é um dos grandes responsáveis mundiais pela implantação da tecnologia na reprodução animal, sendo assim, o país conseguiu inserir-se no mercado internacional como um dos maiores produtores de embriões in vivo e in vitro. Nas últimas duas décadas, especialmente entre os anos de 1997 e 2017 o país passou por importantes transformações nesse segmento, dentre essas transformações vale destacar a posição relativa do Brasil no contexto mundial. O Brasil passou de referência regional, nos anos 1990, para se tornar o maior produtor mundial de embriões entre os anos 2012 e 2013, sendo líder no uso e na produção de embriões in vitro. Os primeiros registros da TE produzidos in vivo no Brasil datam da década de 1980, e uma década depois o país já tornara-se referência e detinha um mercado consolidado de produção e TE na espécie bovina. Não obstante, no ano de 1997 o país ainda era referência apenas no contexto regional, detendo 68,3% dos embriões transferidos na América Latina, esse percentual corresponde a 24.085 embriões de um total de 35.254 produzidos na América Latina. Esse percentual regional representa apenas 6,6% de toda a produção mundial de embriões in vivo, que produziu, em 1997, 360.656 embriões in vivo. Nos últimos anos, o mercado de embriões, principalmente o bovino, teve retração moderada de -2,5% ao ano entre 2003 e 2018, porém essa retração contrasta com o ligeiro crescimento observado a partir dos anos 2000 conforme figura 1: Figura 1: Produção de embriões bovinos no Brasil no período 1996-2018, total e por tecnologia adotada (in vivo[IVD] ou in vitro [IVP]). Em 2018, o mercado de embriões bovinos manteve-se inalterado se compararmos com os três anos anteriores, houve reduções nós segmentos de corte, leite e no total comparado ao ano de 2017. Em 2014, a produção de embriões para melhoramento do gado leiteiro teve seu ápice, porém de lá para cá esse mercado manteve-se estagnado como demonstra a tabela 2. Tabela 2: Produção de embriões bovinos no Brasil em 2018, estratificada por segmento e por tecnologia adotada (in vivo ou in vitro). 7.1 Crise, economia e mercado de embriões A indústria de embriões reflete, em maior ou menor grau, o momento da economia brasileira. Apesar do segmento agropecuário ser um setor em constante crescimento no país, ao qual, sem dúvidas, em meio a inúmeras crises mantém-se em constante crescimento. Porém vale ressaltar que esse mercado é emergente e está refletido em paralelo com os bens produzidos pelo país, como demonstra a figura 2. Figura 2: Produção de embriões bovinos e variação no produto interno bruto (PIB) no Brasil, no período 1996-2018. Cada vez mais o setor agropecuário do Brasil investe em novas tecnologias que maximizem o mercado e que melhore a produção dos animais seja no segmento corte ou leite. Segundo a OCDE, 1997, essa indústria da produção de embriões é um conjunto de novas técnicas e processos, frutos do desenvolvimento técnico-científico, que chega ao mercado e - o mais importante - o transforma. Logo, todas essas técnicas e biotecnologias visam, além da alta produção e do lucro, o melhoramento e a suplementação alimentícia da população mundial que está em crescente avanço. A evolução da tecnologia embrionária no país, seja para o melhoramento dos equinos para os esportes como as vaquejadas, hipismo, corridas, etc., onde são investidos tempo, dedicação e dinheiro para formar um novo animal que apresente força, conformação, conversão alimentar e que custa milhões, em muitos casos, não só dos equinos, mas também dos caprinos, ovinos, suínos e até mesmo os bovinos onde o mercado da TE é mais presente e aquecida, venceu os estigmas do “modismo” e o chamado “elitismo”, porém deve enfrentar novos desafios, em especial num contexto de forte concentração do mercado de genética e de concorrência globalizada. Mesmo com todos esses avanços e retrocessos, essa relativização dos números demonstra que um percentual bastante reduzido das fêmeas bovinas que estão em idade reprodutiva é utilizado para a técnica da transferência de embriões, e que o mercado brasileiro ainda tem um grande potencial de crescimento no setor de produção in vivo e in vitro. 8. RESUMO E PRIMEIRAS CONCLUSÕES Ao longo deste trabalho pretendi realizar uma revisão sumária sobre um tema de grande importância presente, e sobretudo futura; referir-me à transferência embrionária. Atualmente, esta técnica atingiu um grau notável de penetração, a nível prático, no gado leiteiro. No entanto, num futuro mais ou menos longínquo, não temos dúvidas quanto a esta técnica, pelas vantagens indubitáveis que apresenta a nível de avanço genético, que será aplicada em outras espécies úteis ao homem. Na minha exposição, tentei dar especial ênfase a dois aspectos: as técnicas de transferência, incluindo as normas IETS e os controles sanitários a serem efetuados. Por fim, a indústria brasileira de embriões mostrou-se em retrocessos e avanços, porém o mercado ainda têm grandes desafios a serem enfrentados ao longo dos anos, mas que serão sanados mediante as técnicas desenvolvidas pelos inúmeros centros de pesquisa embrionárias e seus especialistas. -/- Realização -/- Emanuel Isaque Cordeiro da Silva – Departamento de Zootecnia da UFRPE. Recife, 2020. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS -/- BALL, Peter JH; PETERS, Andy R. Reproduction in cattle. Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2008. BARUSELLI, Pietro Sampaio et al. Sêmen sexado: inseminação artificial e transferência de embriões. Revista Brasileira de Reprodução Animal, v. 31, n. 3, p. 374-381, 2007. BRACKELL, B. G.; JR SEIDEL, G. E.; SEIDEL, S. Avances en zootecnia nuevas técnicas de reproducción animal. Zaragoza: Acribia, 1988. COLE, H. H.; CUPPS, P. T. Reproduction in domestic animals. 1ª ed. Londres: Academic Press, 1977. CURTIS, John L. et al. Cattle embryo transfer procedure. An instruction manual for the rancher, dairyman, artificial insemination technician, animal scientist, and veterinarian. Londres: Academic Press, Inc., 1991. DA SILVA, Emanuel Isaque Cordeiro. Fisiologia da Reprodução Animal: Ovulação, Controle e Sincronização do Cio. Disponível em:. Acesso em: Março de 2020. DA SILVA, Emanuel Isaque Cordeiro. Fisiologia da Reprodução Animal: Fecundação e Gestação. Disponível em:. Acesso em: Março de 2020. DE LA FUENTE, J. Manipulación de embriones en ganado vacuno. Bovis, n. 58, p. 51-61, 1994. GIBBONS, A.; CUETO, M. Manual de transferencia de embriones ovinos y caprinos. Bariloche: Inta, 2013. GONÇALVES, Paulo Bayard Dias; DE FIGUEIREDO, José Ricardo; DE FIGUEIRÊDO FREITAS, Vicente José. Biotécnicas aplicadas à reprodução animal. São Paulo: Editora Roca, 2008. GONÇALVES, Rômany Louise Ribeiro; VIANA, João Henrique Moreira. Situação atual da produção de embriões bovinos no Brasil e no mundo. In: Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia-Artigo em anais de congresso (ALICE). Revista Brasileira de Reprodução Animal, v. 43, n. 2, p. 156-159, abr./jun. 2019., 2019. HAFEZ, E. S. E.; HAFEZ, B. Reprodução animal. São Paulo: Manole, 2004. HOPPER, Richard M. (Ed.). Bovine reproduction. Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. PÉREZ PÉREZ, F.; PÉREZ GUTIÉRREZ, F. Reproducción animal, inseminación animal y transplante de embriones. Barcelona: Cientifico-medica, 1985. MANSOUR, R. T.; ABOULGHAR, M. A. Optimizing the embryo transfer technique. Human reproduction, v. 17, n. 5, p. 1149-1153, 2002. MARTINS, Carlos Frederico. O impacto da transferência de embriões e da fecundação in vitro na produção de bovinos no Brasil. Embrapa Cerrados-Artigo de divulgação na mídia (INFOTECA-E), 2010. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS MCKINNON, A. O.; SQUIRES, E. L. Equine embryo transfer. Veterinary Clinics of North America: Equine Practice, v. 4, n. 2, p. 305-333, 1988. PALMA, G. A.; BREM, G. 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This paper introduces a new, expanded range of relevant cognitive psychological research on collaborative recall and social memory to the philosophical debate on extended and distributed cognition. We start by examining the case for extended cognition based on the complementarity of inner and outer resources, by which neural, bodily, social, and environmental resources with disparate but complementary properties are integrated into hybrid cognitive systems, transforming or augmenting the nature of remembering or decision-making. Adams and Aizawa, noting this distinctive complementarity argument, (...) say that they agree with it completely: but they describe it as “a non-revolutionary approach” which leaves “the cognitive psychology of memory as the study of processes that take place, essentially without exception, within nervous systems.” In response, we carve out, on distinct conceptual and empirical grounds, a rich middle ground between internalist forms of cognitivism and radical anti-cognitivism. Drawing both on extended cognition literature and on Sterelny’s account of the “scaffolded mind” (this issue), we develop a multidimensional framework for understanding varying relations between agents and external resources, both technological and social. On this basis we argue that, independent of any more “revolutionary” metaphysical claims about the partial constitution of cognitive processes by external resources, a thesis of scaffolded or distributed cognition can substantially influence or transform explanatory practice in cognitive science. Critics also cite various empirical results as evidence against the idea that remembering can extend beyond skull and skin. We respond with a more principled, representative survey of the scientific psychology of memory, focussing in particular on robust recent empirical traditions for the study of collaborative recall and transactive social memory. We describe our own empirical research on socially distributed remembering, aimed at identifying conditions for mnemonic emergence in collaborative groups. Philosophical debates about extended, embedded, and distributed cognition can thus make richer, mutually beneficial contact with independently motivated research programs in the cognitive psychology of memory. (shrink)

The curriculum design, faculty characteristics, and experience of implementing masters' level international research ethics training programs supported by the Fogarty International Center was investigated. Multiple pedagogical approaches were employed to adapt to the learning needs of the trainees. While no generally agreed set of core competencies exists for advanced research ethics training, more than 75% of the curricula examined included international issues in research ethics, responsible conduct of research, human rights, philosophical foundations of research ethics, and research regulation and ethical (...) review process. Common skills taught included critical thinking, research methodology and statistics, writing, and presentation proficiency. Curricula also addressed the cultural, social, and religious context of the trainees related to research ethics. Programs surveyed noted trainee interest in Western concepts of research ethics and the value of the transnational exchange of ideas. Similar faculty expertise profiles existed in all programs. Approximately 40% of faculty were female. Collaboration between faculty from low- and middleincome countries (LMICs) and high-income countries (HICs) occurred in most programs and at least 50% of HIC faculty had previous LMIC experience. This paper is part of a collection of papers analyzing the Fogarty International Research Ethics Education and Curriculum Development program. (shrink)

As I will use the term, an object is a mereological sum of some things just in case those things compose it simply in virtue of existing. In the first half of this paper, I argue that there are no sums. The key premise for this conclusion relies on a constraint on what, in certain cases, it takes for something to ground, or metaphysically explain, something else. In the second half, I argue that in light of my argument against sums, (...) Universalism, which is perhaps the most widely accepted answer to the Special Composition Question, is false. (shrink)

As recently highlighted, despite a burgeoning field of sensory ethnography, the practices, production, and accountability of the senses in specific social interactional contexts remain sociologically under-explored. To contribute original insights to a literature on the sensuous body in physical–cultural contexts, here we adopt an ethnomethodologically sensitive perspective to focus on the accomplishment, social organization, and accountability of sensoriality in interaction. Exploring instances of the senses at work in social interaction, we utilize data from two ethnographic research projects to investigate the (...) production of running-together and swimming-together by skilled, experienced practitioners. We focus on two interlinked sensory modalities: auditory attunement, and vision and intercorporeality, identified as key dimensions of sensory embodiment and “togethering” in these particular domains. (shrink)

We argue that, to be trustworthy, Computa- tional Intelligence (CI) has to do what it is entrusted to do for permissible reasons and to be able to give rationalizing explanations of its behavior which are accurate and gras- pable. We support this claim by drawing par- allels with trustworthy human persons, and we show what difference this makes in a hypo- thetical CI hiring system. Finally, we point out two challenges for trustworthy CI and sketch a mechanism which could be (...) used to gener- ate sufficiently accurate as well as graspable rationalizing explanations for CI behavior. (shrink)

Purpose This paper aims to formalize long-term trajectories of human civilization as a scientific and ethical field of study. The long-term trajectory of human civilization can be defined as the path that human civilization takes during the entire future time period in which human civilization could continue to exist. -/- Design/methodology/approach This paper focuses on four types of trajectories: status quo trajectories, in which human civilization persists in a state broadly similar to its current state into the distant future; catastrophe (...) trajectories, in which one or more events cause significant harm to human civilization; technological transformation trajectories, in which radical technological breakthroughs put human civilization on a fundamentally different course; and astronomical trajectories, in which human civilization expands beyond its home planet and into the accessible portions of the cosmos. -/- Findings Status quo trajectories appear unlikely to persist into the distant future, especially in light of long-term astronomical processes. Several catastrophe, technological transformation and astronomical trajectories appear possible. -/- Originality/value Some current actions may be able to affect the long-term trajectory. Whether these actions should be pursued depends on a mix of empirical and ethical factors. For some ethical frameworks, these actions may be especially important to pursue. (shrink)

I argue that Smith proposed a new kind of imperialism, which we would describe as a species of ‘federalism,’ and that his plan influenced Bentham and Kant in their federal projects, although they seem to have been unaware of each other’s proposals. In what follows, I outline Smith’s position. I then describe Kant’s and Bentham’s debts to Smith in turn. This will also allow for greater clarity about the nature of early liberalism.

In some recent works, Crupi and Iacona have outlined an analysis of ‘if’ based on Chrysippus’ idea that a conditional holds whenever the negation of its consequent is incompatible with its antecedent. This paper presents a sound and complete system of conditional logic that accommodates their analysis. The soundness and completeness proofs that will be provided rely on a general method elaborated by Raidl, which applies to a wide range of systems of conditional logic.

The objective of this paper is to develop neutrosophic quadruple algebraic hyperstructures. Specifically, we develop neutrosophic quadruple semihypergroups, neutrosophic quadruple canonical hypergroups and neutrosophic quadruple hyperrings and we present elementary properties which characterize them.

The appearance of negative terms in quasiprobability representations of quantum theory is known to be inevitable, and, due to its equivalence with the onset of contextuality, of central interest in quantum computation and information. Until recently, however, nothing has been known about how much negativity is necessary in a quasiprobability representation. Zhu :120404, 2016) proved that the upper and lower bounds with respect to one type of negativity measure are saturated by quasiprobability representations which are in one-to-one correspondence with the (...) elusive symmetric informationally complete quantum measurements. We define a family of negativity measures which includes Zhu’s as a special case and consider another member of the family which we call “sum negativity.” We prove a sufficient condition for local maxima in sum negativity and find exact global maxima in dimensions 3 and 4. Notably, we find that Zhu’s result on the SICs does not generally extend to sum negativity, although the analogous result does hold in dimension 4. Finally, the Hoggar lines in dimension 8 make an appearance in a conjecture on sum negativity. (shrink)

Human development is meant to be transformational in that it aims to improve people's lives by enhancing their capabilities. But who does it target: people as they are or the people they will become? This paper argues that the human development approach relies on an understanding of personal identity as dynamic rather than as static collections of preferences, and that this distinguishes human development from conventional approaches to development. Nevertheless, this dynamic understanding of personal identity is presently poorly conceptualized and (...) this has implications for development practice. We identify a danger of paternalism and propose institutionalizing two procedural principles as side constraints on development policies and projects: the principle of free prior informed consent and the principle of democratic development. -/- . (shrink)

The integration of Internet Protocol and Embedded Systems can enhance the communication platform. This paper describes the emerging smart technologies based on Internet of Things (IOT) and internet protocols along with embedded systems for monitoring and controlling smart devices with the help of WiFi technology and web applications. The internet protocol (IP) address has been assigned to the things to control and operate the devices via remote network that facilitates the interoperability and end-to-end communication among various devices c,onnected over a (...) network. The HTTP POST and HTTP GET command that supports the RESTful service have been used to ensure the transmission and reception of packets between the IOT Gateway and Cloud Database. The emerging smart technologies based on the Internet of Things (IoT) facilitated features like automation, controllability, interconnectivity, reliability which in turn turn paved the way for a wide range of acceptance amongst the masses. The Internet of Things (IoT) has brought in many new emerging technologies into varoius field like our daily lives, industry, agricultural sector, and many more. The world is experiencing the explosive growth with the advent of Internet of Things (IoT) these years. The potential growth of IoT is enoromous which is evidenced by all the human beings in our day to day life. (shrink)

Replicating or exceeding human intelligence, not just in particular domains but in general, has always been a major goal of Artificial Intelligence (AI). We argue here that “human intelligence” is not only ill-defined, but often conflated with broader aspects of human psychology. Standard arguments for replicating it are morally unacceptable. We then suggest a reframing: that the proper goal of AI is not to replicate humans, but to complement them by creating diverse intelligences capable of collaborating with humans. This goal (...) renders issues of theory of mind, empathy, and caring, or community engagement, central to AI. It also challenges AI to better understand the circumstances in which human intelligence, including human moral intelligence, fails. (shrink)

Atomically precise manufacturing (APM) is the assembly of materials with atomic precision. APM does not currently exist, and may not be feasible, but if it is feasible, then the societal impacts could be dramatic. This paper assesses the net societal impacts of APM across the full range of important APM sectors: general material wealth, environmental issues, military affairs, surveillance, artificial intelligence, and space travel. Positive effects were found for material wealth, the environment, military affairs (specifically nuclear disarmament), and space travel. (...) Negative effects were found for military affairs (specifically rogue actor violence and AI. The net effect for surveillance was ambiguous. The effects for the environment, military affairs, and AI appear to be the largest, with the environment perhaps being the largest of these, suggesting that APM would be net beneficial to society. However, these factors are not well quantified and no definitive conclusion can be made. One conclusion that can be reached is that if APM R&D is pursued, it should go hand-in-hand with effective governance strategies to increase the benefits and reduce the harms. (shrink)

For a period of several years the philosopher of science Hasok Chang has promoted various inter-related views including pluralism, pragmatism, and an associated view of natural kinds. He has also argued for what he calls the persistence of everyday terms in the scientific view. Chang claims that terms like phlogiston were never truly abandoned but became transformed into different concepts that remain useful. On the other hand, Chang argues that some scientific terms such as acidity have suffered a form of (...) “rupture”, especially in the case of the modern Lewis definition of acids. Chang also complains that the degree of acidity of a Lewis acid cannot be measured using a pH meter and seems to regard this as a serious problem. The present paper examines some of these views, especially what Chang claims to be a rupture in the definition of acidity. It is suggested that there has been no such rupture but a genuine generalization, on moving from the Brønsted-Lowry theory to the Lewis theory of acidity. It will be shown how the quantification and measurement of Lewis acidity can easily be realized through the use of equilibrium theory and the use of stability constants. (shrink)

According to the analysis of concessive conditionals suggested by Crupi and Iacona, a concessive conditional $$p{{\,\mathrm{\hookrightarrow }\,}}q$$ p ↪ q is adequately formalized as a conjunction of conditionals. This paper presents a sound and complete axiomatic system for concessive conditionals so understood. The soundness and completeness proofs that will be provided rely on a method that has been employed by Raidl, Iacona, and Crupi to prove the soundness and completeness of an analogous system for evidential conditionals.

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

The Standard View of personal identity says that someone who exists now can exist at another time only if there is continuity of her mental contents or capacities. But no person is psychologically continuous with a fetus, for a fetus, at least early in its career, has no mental features at all. So the Standard View entails that no person was ever a fetus--contrary to the popular assumption that an unthinking fetus is a potential person. It is also mysterious what (...) does ordinarily happen to a human fetus, if it does not come to be a person. Although an extremely complex variant of the Standard View may allow one to persist without psychological continuity before one becomes a person but not afterwards, a far simpler solution is to accept a radically non-psychological account of our identity. (shrink)

Foundational theories of mental content seek to identify the conditions under which a mental representation expresses, in the mind of a particular thinker, a particular content. Normativists endorse the following general sort of foundational theory of mental content: A mental representation r expresses concept C for agent S just in case S ought to use r in conformity with some particular pattern of use associated with C. In response to Normativist theories of content, Kathrin Glüer-Pagin and Åsa Wikforss propose a (...) dilemma, alleging that Normativism either entails a vicious regress or falls prey to a charge of idleness. In this paper, I respond to this argument. I argue that Normativism can avoid the commitments that generate the regress and does not propose the sort of explanation required to charge that its explanation has been shown to be problematically idle. The regress-generating commitment to be avoided is, roughly, that tokened, contentful mental states are the product of rule-following. The explanatory task Normativists should disavow is that of explaining how it is that beliefs and other contentful mental states are produced. I argue that Normativism, properly understood as a theory of content, does not provide this kind of psychological explanation, and therefore does not entail that such explanations are to be given in terms of rule-following. If this is correct, Normativism is not the proper target of the dilemma offered by Glüer-Pagin and Wikforss. Understanding why one might construe Normativism in the way Glüer-Pagin and Wikforss must, and how, properly understood, it avoids their dilemma, can help us to appreciate the attractiveness of a genuinely normative theory of content and the importance of paying careful attention to the sort of normativity involved in norm-based theories of content. (shrink)

The overwhelming majority of those who theorize about implicit biases posit that these biases are caused by some sort of association. However, what exactly this claim amounts to is rarely specified. In this paper, I distinguish between different understandings of association, and I argue that the crucial senses of association for elucidating implicit bias are the cognitive structure and mental process senses. A hypothesis is subsequently derived: if associations really underpin implicit biases, then implicit biases should be modulated by counterconditioning (...) or extinction but should not be modulated by rational argumentation or logical interventions. This hypothesis is false; implicit biases are not predicated on any associative structures or associative processes but instead arise because of unconscious propositionally structured beliefs. I conclude by discussing how the case study of implicit bias illuminates problems with popular dual-process models of cognitive architecture. (shrink)

“What is the structure of thought?” is as central a question as any in cognitive science. A classic answer to this question has appealed to a Language of Thought (LoT). We point to emerging research from disparate branches of the field that supports the LoT hypothesis, but also uncovers diversity in LoTs across cognitive systems, stages of development, and species. Our letter formulates open research questions for cognitive science concerning the varieties of rules and representations that underwrite various LoT-based systems (...) and how these variations can help researchers taxonomize cognitive systems. (shrink)

Inquiry, Volume 57, Issue 1, Page 55-96, February 2014.

We live in an age in which outer space has changed from a theme for flights of science fiction to the actual locus of exploration and travel.1 Space no longer has merely speculative significance for thinking about possible worlds; it has become a real factor in understanding the nature and conditions of the human world that we are constantly refashioning. Our entry into outer space brings with it changes in conditions and experience that require us to rethink the concepts through (...) which we comprehend environment and act environmentally. (shrink)

Whole Brain Emulation has been championed as the most promising, well-defined route to achieving both human-level artificial intelligence and superintelligence. It has even been touted as a viable route to achieving immortality through brain uploading. WBE is not a fringe theory: the doctrine of Computationalism in philosophy of mind lends credence to the in-principle feasibility of the idea, and the standing of the Human Connectome Project makes it appear to be feasible in practice. Computationalism is a popular, independently plausible theory, (...) and Connectomics a well-funded empirical research program, so optimism about WBE is understandable. However, this optimism may be misplaced. This article argues that WBE is, at best, no more compelling than any of the other far-flung routes to achieving superintelligence. Similarly skeptical conclusions are found regarding immortality. The essay concludes with some positive considerations in favor of the Biological Theory of consciousness, as well as morals about the limits of Computationalism in both artificial intelligence and the philosophy of mind more generally. (shrink)

A Bayesian mind is, at its core, a rational mind. Bayesianism is thus well-suited to predict and explain mental processes that best exemplify our ability to be rational. However, evidence from belief acquisition and change appears to show that we do not acquire and update information in a Bayesian way. Instead, the principles of belief acquisition and updating seem grounded in maintaining a psychological immune system rather than in approximating a Bayesian processor.

The idea that there is a “Number Sense” (Dehaene, 1997) or “Core Knowledge” of number ensconced in a modular processing system (Carey, 2009) has gained popularity as the study of numerical cognition has matured. However, these claims are generally made with little, if any, detailed examination of which modular properties are instantiated in numerical processing. In this article, I aim to rectify this situation by detailing the modular properties on display in numerical cognitive processing. In the process, I review literature (...) from across the cognitive sciences and describe how the evidence reported in these works supports the hypothesis that numerical cognitive processing is modular. I outline the properties that would suffice for deeming a certain processing system a modular processing system. Subsequently, I use behavioral, neuropsychological, philosophical, and anthropological evidence to show that the number module is domain specific, informationally encapsulated, neurally localizable, subject to specific pathological breakdowns, mandatory, fast, and inaccessible at the person level; in other words, I use the evidence to demonstrate that some of our numerical capacity is housed in modular casing. (shrink)

Arguments from consciousness to God’s existence (ACs) contend that physicalism is too problematic to explain the mind’s ultimate source. They add that theism probably better explains this source in terms of God making us in his own image (with conscious, unified, rational minds). But ACs are problematic too. First, physicalism has various competitors beside theism. Russellian monism and dual-aspect theory are examples. Second, all these theories, including theism, are seriously flawed. For example, it’s tied to traditional dualism, which has causal (...) issues (according to Murphy, Churchland, and other physicalists). But we argue that this theistic dualism can be refined to avoid its issues—and the issues in all other theories. So, it probably explains the mind’s origin better than other theories. We rely here on Lowe’s dualism, where the mind’s subject exists immaterially yet spatially, and is a unified, simple entity (unlike neural aggregates with their quite separate parts). This turns the tables on Churchland, Murphy, and other advocates for scientism. -/- . (shrink)

After presenting evidence about categorization behavior, this paper argues for the following theses: 1) that there is a border between perception and cognition; 2) that the border is to be characterized by perception being modular (and cognition not being so); 3) that perception outputs conceptualized representations, so views that posit that the output of perception is solely non-conceptual are false; and 4) that perceptual content consists of basic-level categories and not richer contents.