Review of: Marinus Dirk Stafleu. Theories at Work: On the Structure and Functioning of Theories in Science, in Particular during the Copernican Revolution. (Christian Studies Today.) 310 pp., bibl., index. Lanham, Md./New York: University Press of America, 1987; Toronto: Institute for Christian Studies, 1987. $28.75 (cloth); $16.50 (paper).

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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As the use of algorithmic decision‐making becomes more commonplace, so too does the worry that these algorithms are often inscrutable and our use of them is a threat to our agency. Since we do not understand why an inscrutable process recommends one option over another, we lose our ability to judge whether the guidance is appropriate and are vulnerable to being led astray. In response, I claim that a process being inscrutable does not automatically make its guidance inappropriate. This phenomenon (...) is not restricted to algorithms, and there are many social processes which we should conform to but are similarly unable to judge for ourselves. I provide a framework for how we can depend on inscrutable processes by introducing a distinction between knowing conformity (where I understand what justifies the guidance) from mere conformity (where I merely do what I am told) and showing how mere conformity is often positively valuable because it allows for extended processes that in turn allow us to accomplish more than we could on our own. This is in effect a division of deliberative labour, which I argue is something commonplace but not often recognised, of which algorithmic guidance can be an example. (shrink)

There is not as much resistance to COVID-19 mitigation as there seems, but there are structural features that make resistance seem worse than it is. Here we describe two ways that the problem seeming to be worse than it is can make it worse. First, visible hesitation to implement COVID-19 responses signals to the wider society that mitigation measures may not succeed, which undermines people’s conditional willingness to join in on those efforts. Second, our evaluations of others’ willingness to implement (...) these measures are informed by our attempts to mind-read them. Yet attempts to mind-read groups often mislead us, because groups invariably act from diverse motives whereas mind-reading works best when identifying relatively stable and consistent motivations. This means that a small minority of people refusing to implement measures can have an outsized prominence that prompts mind-reading to diagnose widespread hesitation. These two factors form a feedback loop with each other: we see some people’s hesitation, which prompts us to mind-read other people as being more uncertain about the responses than they actually are, which undermines our confidence in the responses, which in turn encourages others to mind-read this hesitation, which further undermines confidence. (shrink)

One of the most frequently voiced criticisms of free will skepticism is that it is unable to adequately deal with criminal behavior and that the responses it would permit as justified are insufficient for acceptable social policy. This concern is fueled by two factors. The first is that one of the most prominent justifications for punishing criminals, retributivism, is incompatible with free will skepticism. The second concern is that alternative justifications that are not ruled out by the skeptical view per (...) se face significant independent moral objections. Yet despite these concerns, I maintain that free will skepticism leaves intact other ways to respond to criminal behavior—in particular preventive detention, rehabilitation, and alteration of relevant social conditions—and that these methods are both morally justifiable and sufficient for good social policy. The position I defend is similar to Derk Pereboom’s, taking as its starting point his quarantine analogy, but it sets out to develop the quarantine model within a broader justificatory framework drawn from public health ethics. The resulting model—which I call the public health -quarantine model—provides a framework for justifying quarantine and criminal sanctions that is more humane than retributivism and preferable to other non-retributive alternatives. It also provides a broader approach to criminal behavior than Pereboom’s quarantine analogy does on its own. (shrink)

n this thesis I describe how conventions specify how to put normative principles into practice. I identify a class of recurring situations where there are some given normative principles in effect, but they underdetermine what each individual should do, and what is best for an individual depends on what others do. I demonstrate that in such cases, whenever the community develops a response that repeatedly brings them to as good an outcome as is available according to their principles, that response (...) is a Lewisian convention where the benefit of an outcome to each individual is measured by the extent to which it conforms to the principles they subscribe to. Since these conventions are constrained by the normative principles, I call them limited conventions. They are supplements to the principles, and are ineradicably involved in moral action insofar as the abovementioned cases of moral underdetermination are in play. That has the consequence that in these cases the only reliable way to follow your principles is to follow the relevant conventions. As examples of this mechanism I offer a conventionalist analysis of authority, such that the commands of an authority is normative when they instantiate a limited convention, and of the variation in understandings of virtue and vice across societies, such that the evaluative vocabulary of each society is a set of different limited conventions about how to express in word and deed the evaluative points of the virtues and vices in question. Finally, I discuss how conventions and similar forms of guidance provide a way for individuals to participate in their community’s moral life without having a full understanding of the principles that underlie it, or even if they are profoundly ignorant or outright mistaken about the demands of morality. (shrink)

When we ask what natural kinds are, there are two different things we might have in mind. The first, which I’ll call the taxonomy question, is what distinguishes a category which is a natural kind from an arbitrary class. The second, which I’ll call the ontology question, is what manner of stuff there is that realizes the category. Many philosophers have systematically conflated the two questions. The confusion is exhibited both by essentialists and by philosophers who pose their accounts in (...) terms of similarity. It also leads to misreading philosophers who do make the distinction. Distinguishing the questions allows for a more subtle understanding of both natural kinds and their underlying metaphysics. (shrink)

Cosmological inflation is widely considered an integral and empirically successful component of contemporary cosmology. It was originally motivated by its solution of certain so-called fine-tuning problems of the hot big bang model, particularly what are known as the horizon problem and the flatness problem. Although the physics behind these problems is clear enough, the nature of the problems depends on the sense in which the hot big bang model is fine-tuned and how the alleged fine-tuning is problematic. Without clear explications (...) of these, it remains unclear precisely what problems inflationary theory is meant to be solving and whether it does in fact solve them. I analyze the structure of these problems and consider various interpretations that may substantiate the alleged fine-tuning. On the basis of this analysis I argue that at present there is no unproblematic interpretation available for which it can be said that inflation solves the big bang model’s alleged fine-tuning problems. (shrink)

The accepted narrative treats John Stuart Mill’s Kinds as the historical prototype for our natural kinds, but Mill actually employs two separate notions: Kinds and natural groups. Considering these, along with the accounts of Mill’s nineteenth-century interlocutors, forces us to recognize two distinct questions. First, what marks a natural kind as worthy of inclusion in taxonomy? Second, what exists in the world that makes a category meet that criterion? Mill’s two notions offer separate answers to the two questions: natural groups (...) for taxonomy and Kinds for ontology. This distinction is ignored in many contemporary debates about natural kinds and is obscured by the standard narrative that treats our natural kinds just as a development of Mill’s Kinds. (shrink)

Since its publication, the Psychopathic Personality Inventory and its revision (Lilien- feld & Andrews, 1996; Lilienfeld & Widows, 2005) have become increasingly popular such that it is now among the most frequently used self-report inventories for the assessment of psychopathy. The current meta-analysis examined the relations between the two PPI factors (factor 1: Fearless Dominance; factor 2: Self-Centered Impulsivity), as well as their relations with other validated measures of psychopathy, internalizing and externalizing forms of psychopathology, general personality traits, and antisocial (...) personality disorder symptoms. Across 61 samples reported in 49 publications, we found support for the convergent and criterion validity of both PPI factor 2 and the PPI total score. Much weaker validation was found for PPI factor 1, which manifested limited convergent validity and a pattern of correlations with central criterion variables that was inconsistent with many conceptualizations of psychopathy. (shrink)

The no-miracles argument and the pessimistic induction are arguably the main considerations for and against scientific realism. Recently these arguments have been accused of embodying a familiar, seductive fallacy. In each case, we are tricked by a base rate fallacy, one much-discussed in the psychological literature. In this paper we consider this accusation and use it as an explanation for why the two most prominent `wholesale' arguments in the literature seem irresolvable. Framed probabilistically, we can see very clearly why realists (...) and anti-realists have been talking past one another. We then formulate a dilemma for advocates of either argument, answer potential objections to our criticism, discuss what remains (if anything) of these two major arguments, and then speculate about a future philosophy of science freed from these two arguments. In so doing, we connect the point about base rates to the wholesale/retail distinction; we believe it hints at an answer of how to distinguish profitable from unprofitable realism debates. In short, we offer a probabilistic analysis of the feeling of ennui afflicting contemporary philosophy of science. (shrink)

What are the effects of circumcision on sexual function and experience? And what does sex—in the sense related to gender—have to do with the ethics of circumcision? Jacobs and Arora (2015) give short shrift to the first of these questions; and they do not seem to have considered the second. In this commentary, I explore the relationship between sex (in both senses) and infant male circumcision, and draw some conclusions about the ongoing debate regarding this controversial practice.

In matters of personal taste, faultless disagreement occurs between people who disagree over what is tasty, fun, etc., in those cases when each of these people seems equally far from the objective truth. Faultless disagreement is often taken as evidence that truth is relative. This article aims to help us avoid the truth-relativist conclusion. The article, however, does not argue directly against relativism; instead, the article defends non-relative truth constructively, aiming to explain faultless disagreement with the resources of semantic contextualism. (...) To this end the article describes and advocates a contextualist solution inspired by supervaluationist truth-value gap approaches. The solution presented here, however, does not require truth value gaps; it preserves both logical bivalence and non-relative truth, even while it acknowledges and explains the possibility of faultless disagreement. The solution is motivated by the correlation between assertions’ being true and their being useful. This correlation, furthermore, is used not only to tell which assertions are true, but also to determine which linguistic intuitions are reliable. (shrink)

Pharmaceuticals or other emerging technologies could be used to enhance (or diminish) feelings of lust, attraction, and attachment in adult romantic partnerships. While such interventions could conceivably be used to promote individual (and couple) well-being, their widespread development and/or adoption might lead to “medicalization” of human love and heartache—for some, a source of serious concern. In this essay, we argue that the “medicalization of love” need not necessarily be problematic, on balance, but could plausibly be expected to have either good (...) or bad consequences depending upon how it unfolds. By anticipating some of the specific ways in which these technologies could yield unwanted outcomes, bioethicists and others can help direct the course of love’s “medicalization”—should it happen to occur—more toward the “good” side than the “bad.”. (shrink)

Virtues, broadly understood as stable and robust dispositions for certain responses across morally relevant situations, have been a growing topic of interest in psychology. A central topic of discussion has been whether studies showing that situations can strongly influence our responses provide evidence against the existence of virtues (as a kind of stable and robust disposition). In this review, we examine reasons for thinking that the prevailing methods for examining situational influences are limited in their ability to test dispositional stability (...) and robustness; or, then, whether virtues exist. We make the case that these limitations can be addressed by aggregating repeated, cross-situational assessments of environmental, psychological and physiological variables within everyday life—a form of assessment often called ecological momentary assessment (EMA, or experience sampling). We, then, examine how advances in smartphone application (app) technology, and their mass adoption, make these mobile devices an unprecedented vehicle for EMA and, thus, the psychological study of virtue. We, additionally, examine how smartphones might be used for virtue development by promoting changes in thought and behavior within daily life; a technique often called ecological momentary intervention (EMI). While EMA/I have become widely employed since the 1980s for the purposes of understanding and promoting change amongst clinical populations, few EMA/I studies have been devoted to understanding or promoting virtues within non-clinical populations. Further, most EMA/I studies have relied on journaling, PDAs, phone calls and/or text messaging systems. We explore how smartphone app technology provides a means of making EMA a more robust psychological method, EMI a more robust way of promoting positive change, and, as a result, opens up new possibilities for studying and promoting virtues. (shrink)

In 2012, the politician Todd Akin caused a firestorm by suggesting, in the context of an argument about the moral permissibility of abortion, that some forms of rape were. This seemed to imply that other forms of rape must not be legitimate. In response, several commentators pointed out that rape is a and that there are. While the intention of these commentators was clear, I argue that they may have played into the very stereotype of rape endorsed by Akin. Such (...) a response, I claim, actually obscures a range of sexual harms, including some that may not rise to the level of being a crime. I also offer some thoughts on the moral psychology behind anti-abortion arguments of the kind advanced by Akin. (shrink)

The problem of underdetermination is thought to hold important lessons for philosophy of science. Yet, as Kyle Stanford has recently argued, typical treatments of it offer only restatements of familiar philosophical problems. Following suggestions in Duhem and Sklar, Stanford calls for a New Induction from the history of science. It will provide proof, he thinks, of “the kind of underdetermination that the history of science reveals to be a distinctive and genuine threat to even our best scientific theories” (Stanford 2001, (...) p. S12). This paper examines Stanford’s New Induction and argues that it – like the other forms of underdetermination that he criticizes – merely recapitulates familiar philosophical conundra. (shrink)

In Nicomachean Ethics X.7–8, Aristotle defends a striking view about the good for human beings. According to Aristotle, the single happiest way of life is organized around philosophical contemplation. According to the narrowness worry, however, Aristotle's contemplative ideal is unduly Procrustean, restrictive, inflexible, and oblivious of human diversity. In this paper, I argue that Aristotle has resources for responding to the narrowness worry, and that his contemplative ideal can take due account of human diversity.

Libet-style experiments and volitions -- The need for an analysis of human agency -- An Aristotelian account of human agency -- Compatibilist concerns -- Choices and voluntary conduct -- Neuronal mechanisms and voluntary conduct -- A metaphysical framework : voluntary agency, emergence and downward causation.

Johannes de Silentio, the pseudonymous author of Fear and Trembling, purports to be an individual who admires faith but cannot attain to its unearthly standards. The discontinuity between Kierkegaard, who self-identified as a religious author, and de Silentio, who approaches Abraham in self-doubt, is apparent—and as a result, some have argued for an utter dissociation between these two authors. I argue that such dissociation undermines the potency of the work, especially with regard to the perspective on faith presented therein. The (...) significance of de Silentio’s perspective becomes clear when set against the backdrop of Kierkegaard’s view of the relationship between anxiety and faith; in this light, de Silentio turns out to represent an early stage of the individual’s religious development, and Kierkegaard turns out to have recently surpassed this stage before writing the work. (shrink)

There are numerous formal systems that allow inference of new conditionals based on a conditional knowledge base. Many of these systems have been analysed theoretically and some have been tested against human reasoning in psychological studies, but experiments evaluating the performance of such systems are rare. In this article, we extend the experiments in [19] in order to evaluate the inferential properties of c-representations in comparison to the well-known Systems P and Z. Since it is known that System Z and (...) c-representations mainly differ in the sorts of inheritance inferences they allow, we discuss subclass inheritance and present experimental data for this type of inference in particular. (shrink)

ABSTRACT This essay defends a qualified version of Quine's thesis of universal revisability against Chalmers's recent conditionalization-based criticisms of it. It is argued that an embodied view of cognitive processing undermines Chalmers's account of nonrevisable a priori justification, which presupposes that concepts prefigure the confirmation-relations into which they enter, so as to make such relations rationally accessible to anyone who possesses those concepts. On the view developed here, bodily interaction with the world and the accompanying subconscious processing can change subjects' (...) dispositions to apply their concepts, in ways that are not rationally accessible to them, even given a complete description of that interaction, and do not constitute a change in the content of the concepts involved. Thus a subject who treats a proposition as indefeasibly justified a priori might nevertheless significantly lower her credence in that proposition, in ways that are not accessible to the subject on the basis of her grasp of the content of the relevant concepts. This discussion has further implications concerning the role of the a priori in the philosophical enterprise. (shrink)

Philip Kitcher develops the Galilean Strategy to defend realism against its many opponents. I explore the structure of the Galilean Strategy and consider it specifically as an instrument against constructive empiricism. Kitcher claims that the Galilean Strategy underwrites an inference from success to truth. We should resist that conclusion, I argue, but the Galilean Strategy should lead us by other routes to believe in many things about which the empiricist would rather remain agnostic. 1 Target: empiricism 2 The Galilean Strategy (...) 3 Strengthening the argument 4 Success and truth 5 Conclusion. (shrink)

To the mind of humans death is an impossible riddle, the ultimate of mysteries; therefore it has always been considered a task of paramount importance for philosophers to provide a satisfactory account for death. Among the numerous efforts to deal with the riddle of death, Epicurus’ one stands out not only for its unsurpassed simplicity and lucidness, but also for the innovative manner in which it approaches the issue: Epicurus denounces the fear of death as a profoundly unfruitful, unreasonable and (...) unjustifiable passion of the mind. In this short paper I will first provide a brief account of Epicurus’ argumentation. Then I will argue that, although Epicure’s efforts to annihilate the fear of death proved to be unconvincing (people never ceased to fear death), still in a way they have been successful. Epicurus managed to rationalize in a certain degree the most deeply rooted fear in the souls of humans, and this seems to have been his initial purpose: consolation sometimes is due not only to definite resolution, but also to doubt and inconclusiveness. (shrink)

This addendum presents results that confound some commonly made claims about the sorts of environments in which the performance of TTB exceeds that of Franklin's rule, and vice versa.

This chapter argues that Simon anticipated what has emerged as the consensus view about human cognition: embodied functionalism. According to embodied functionalism, cognitive processes appear at a distinctively cognitive level; types of cognitive processes (such as proving a theorem) are not identical to kinds of neural processes, because the former can take various physical forms in various individual thinkers. Nevertheless, the distinctive characteristics of such processes — their causal structures — are determined by fine-grained properties shared by various, often especially (...) bodily related, physical processes that realize them. Simon’s apparently anti-embodiment views are surveyed and are shown to be consistent with his many claims that lend themselves to an embodied interpretation and that, to a significant extent, helped to lay the groundwork for an embodied cognitive science. (shrink)

Formal and empirical work on the Wisdom of Crowds has extolled the virtue of diverse and independent judgment as essential to the maintenance of ‘wise crowds’. In other words, com-munication and imitation among members of a group may have the negative effect of decreasing the aggregate wisdom of the group. In contrast, it is demonstrable that certain meta-inductive methods provide optimal means for predicting unknown events. Such meta-inductive methods are essentially imitative, where the predictions of other agents are imitated to (...) the extent that those agents have proven successful in the past. Despite the (self-serving) optimality of meta-inductive methods, their imitative nature may undermine the ‘wisdom of the crowd’, since these methods recommend that agents imitate the predictions of other agents. In this paper, I present a replication of selected results of Thorn and Schurz, illustrating the effect on a group’s performance that may result from having members of a group adopt meta-inductive methods. I then expand on the work of Thorn and Schurz by considering three simple measures by which meta-inductive prediction methods may improve their own performance, while simultaneously mitigating their negative impact on group performance. The effects of adopting these maneuvers are investigated using computer simulations. (shrink)

Several authors have claimed that prediction is essentially impossible in the general theory of relativity, the case being particularly strong, it is said, when one fully considers the epistemic predicament of the observer. Each of these claims rests on the support of an underdetermination argument and a particular interpretation of the concept of prediction. I argue that these underdetermination arguments fail and depend on an implausible explication of prediction in the theory. The technical results adduced in these arguments can be (...) related to certain epistemic issues, but can only be misleadingly or mistakenly characterized as related to prediction. (shrink)

In this short piece, I respond to Brian R. Clack's review of my book, Wittgenstein within the Philosophy of Religion.

It has been common wisdom for centuries that scientific inference cannot be deductive; if it is inference at all, it must be a distinctive kind of inductive inference. According to demonstrative theories of induction, however, important scientific inferences are not inductive in the sense of requiring ampliative inference rules at all. Rather, they are deductive inferences with sufficiently strong premises. General considerations about inferences suffice to show that there is no difference in justification between an inference construed demonstratively or ampliatively. (...) The inductive risk may be shouldered by premises or rules, but it cannot be shirked. Demonstrative theories of induction might, nevertheless, better describe scientific practice. And there may be good methodological reasons for constructing our inferences one way rather than the other. By exploring the limits of these possible advantages, I argue that scientific inference is neither of essence deductive nor of essence inductive. (shrink)

This paper sets mathematics among the sciences, despite not being empirical, because it studies relations of various sorts, like the sciences. Each empirical science studies the relations among objects, which relations determining which science. The mathematical science studies relations as such, regardless of what those relations may be or be among, how relations themselves are related. This places it at the extreme among the sciences with no objects of its own (A Subject with no Object, by J.P. Burgess and G. (...) Rosen). Examples are discussed. The historical development of written mathematics from algorithms on clay tablets to theorems with proofs is said to show that application of algorithms to specific problems and theorems to scientific objects is like allegorical interpretation. Mathematics fits into the modern scientific context because the sciences, beginning with Galileo, have been constructed in imitation of mathematics. Viewing mathematics this way does not solve any ontological problems, but it does show how mathematics avoids them. Epistemological problems, insuperable for object realism, are simplified. For example, we have access to relations among any objects that we can consider objectively, first physical objects and then mathematical objects of greater and greater abstraction. (shrink)

On 25 May 2020, Officer Derek Chauvin asphyxiated George Floyd in Minneapolis — a murder that was captured in a confronting nine-minute bystander video that set off a firestorm of activity on online social networks, in the streets of the United States, and even worldwide. These protests captured the collective rage, dissatisfaction, and resentment personally and vicariously experienced towards the widespread systematic injustice and mistreatment of African Americans by police and vigilantes. The scale of these protests, both online and in (...) the streets, has been estimated to have far exceeded the civil rights marches of the 1960s (Buchanan et al. 2020). Considering the widespread extent of these protests, our research aims to analyse conflictual intergroup moral dynamics in terms of the reactive attitudes expressed by distinct online communities on Twitter. This paper examines the extent to which the Strawsonian (1962) reactive attitudes framework is applicable to the Twitter discourse around the Black Lives Matter protests reignited by the murder of George Floyd. In particular, we argue that the Strawsonian framework is inadequate to understand a range of prevalent attitudes expressed in this discourse — attitudes that we call reactionary as opposed to merely reactive. Reactionary attitudes include counter-indignation on behalf of the accused rather than Strawsonian indignation on behalf of the victim of a moral wrong. We document the expression of such attitudes among the right-wing participants in the online discourse about the Black Lives Matter movement. (shrink)

One approach to science treats science as a cognitive accomplishment of individuals and defines a scientific community as an aggregate of individual inquirers. Another treats science as a fundamentally collective endeavor and defines a scientist as a member of a scientific community. Distributed cognition has been offered as a framework that could be used to reconcile these two approaches. Adam Toon has recently asked if the cognitive and the social can be friends at last. He answers that they probably cannot, (...) posing objections to the would-be rapprochement. We clarify both the animosity and the tonic proposed to resolve it, ultimately arguing that worries raised by Toon and others are uncompelling. (shrink)

In this article, I introduce the term “cognitivism” as a name for the thesis that degrees of belief are equivalent to full beliefs about truth-valued propositions. The thesis (of cognitivism) that degrees of belief are equivalent to full beliefs is equivocal, inasmuch as different sorts of equivalence may be postulated between degrees of belief and full beliefs. The simplest sort of equivalence (and the sort of equivalence that I discuss here) identifies having a given degree of belief with having a (...) full belief with a specific content. This sort of view was proposed in [C. Howson and P. Urbach, Scientific reasoning: the Bayesian approach. Chicago: Open Court (1996)].In addition to embracing a form of cognitivism about degrees of belief, Howson and Urbach argued for a brand of probabilism. I call a view, such as Howson and Urbach’s, which combines probabilism with cognitivism about degrees of belief “cognitivist probabilism”. In order to address some problems with Howson and Urbach’s view, I propose a view that incorperates several of modifications of Howson and Urbach’s version of cognitivist probabilism. The view that I finally propose upholds cognitivism about degrees of belief, but deviates from the letter of probabilism, in allowing that a rational agent’s degrees of belief need not conform to the axioms of probability, in the case where the agent’s cognitive resources are limited. (shrink)

Human cloning until recently has been considered to belong to the domain of science fiction; now it is a tangible possibility, a hopeful as well as a fearsome one. One of the fears that necessarily come along with it is about the peril cloning might represent for human uniqueness, since the clones are expected to be identical to their prototypes; this would unavoidably compromise moral agents’ right to a unique identity. In this paper I will put under examination the argument (...) against cloning that is based upon the right to a unique identity; I will argue that cloning represents no actual threat for anybody’s unique identity, therefore this argument is futile. I will also support the view that the so-called right to a unique identity is not as indisputable as to serve as the basis of a moral argument against human reproductive cloning. (shrink)

This essay is devoted to the study of useful ways of thinking about the nature of interpretation, with particular attention being given to the so called normative character of mental explanation. My aim of illuminating the nature of interpretation will be accomplished by examining several views, some of which are common to both Donald Davidson and Daniel Dennett, concerning its unique characteristics as a method of prediction and explanation. Moreover, some of the views held by Davidson and Dennett will be (...) adopted, elaborated, and defended. The conclusions of these philosophers do not, however, form an acceptable whole. Thus I will attempt to moderate some of their views. In particular, I will attempt to show up the deficits of Davidson's view of the mental by defending the possibility some sort of psycho-physical reduction. Despite such philosophical pretensions, major parts of this essay will be devoted to sketching the foundations of a method for the interpretation of intentional behaviour which I take to embody the key features of our ordinary practice of interpretation. In particular, I will attempt to sketch the bases for a method of interpretation which is sensitive to the methodological considerations associated with the seemingly unique normative character of mental explanation. To this end, I will also investigate the question of how certain formal measures of coherence can be made to yield models for understanding the actual and possible bases of interpretation. (shrink)

Abstract: Colombia's armed conflict, one of the longest in the world, requires a special approach to transitional justice strategies. Institutionalized practices customs. Approach it from a perspective that, with the legislative and judicial actions, give rise to political-educational and ethical-cultural actions is key. Recognition and legitimacy are complementary. With Carlos S. Nino, we see the law as a collective action in time.

Nugayev critically analyzes current conceptions of scientific change. Then he constructs his own normative model and compares it with actual problematic situations. In particular, he analyzes critically the replacement of Lorentz’s theory with the special theory of relativity. Key words: Popper, Duhem, Schlesinger, Lakatos, Kuhn .

The epistemic position of an agent often depends on their position in a larger network of other agents who provide them with information. In general, agents are better off if they have diverse and independent sources. Sullivan et al. [19] developed a method for quantitatively characterizing the epistemic position of individuals in a network that takes into account both diversity and independence; and presented a proof-of-concept, closed-source implementation on a small graph derived from Twitter data [19]. This paper reports on (...) an open-source reimplementation of their algorithm in Python, optimized to be usable on much larger networks. In addition to the algorithm and package, we also show the ability to scale up our package to large synthetic social network graph profiling, and finally demonstrate its utility in analyzing real-world empirical evidence of ‘echo chambers’ on online social media, as well as evidence of interdisciplinary diversity in an academic communications network. (shrink)

The social media platform Twitter platform has played a crucial role in the Black Lives Matter (BLM) movement. The immediate, flexible nature of tweets plays a crucial role both in spreading information about the movement’s aims and in organizing individual protests. Twitter has also played an important role in the right-wing reaction to BLM, providing a means to reframe and recontextualize activists’ claims in a more sinister light. The ability to bring about social change depends on the balance of these (...) two forces, and in particular which side can capture and maintain sustained attention. The present study examines 2 years worth of tweets about BLM (about 118 million in total). Timeseries analysis reveals that activists are better at mobilizing rapid attention, whereas right-wing accounts show a pattern of moderate but more sustained activity driven by reaction to political opponents. Topic modeling reveals differences in how different political groups talk about BLM. Most notably, the murder of George Floyd appears to have solidified a right-wing counter-framing of protests as arising from dangerous “terrorist” actors. The study thus sheds light on the complex network and rhetorical effects that drive the struggle for online attention to the BLM movement. (shrink)

Deductive inference is usually regarded as being “tautological” or “analytical”: the information conveyed by the conclusion is contained in the information conveyed by the premises. This idea, however, clashes with the undecidability of first-order logic and with the (likely) intractability of Boolean logic. In this article, we address the problem both from the semantic and the proof-theoretical point of view. We propose a hierarchy of propositional logics that are all tractable (i.e. decidable in polynomial time), although by means of growing (...) computational resources, and converge towards classical propositional logic. The underlying claim is that this hierarchy can be used to represent increasing levels of “depth” or “informativeness” of Boolean reasoning. Special attention is paid to the most basic logic in this hierarchy, the pure “intelim logic”, which satisfies all the requirements of a natural deduction system (allowing both introduction and elimination rules for each logical operator) while admitting of a feasible (quadratic) decision procedure. We argue that this logic is “analytic” in a particularly strict sense, in that it rules out any use of “virtual information”, which is chiefly responsible for the combinatorial explosion of standard classical systems. As a result, analyticity and tractability are reconciled and growing degrees of computational complexity are associated with the depth at which the use of virtual information is allowed. (shrink)