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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Abstract: Rice, as a paramount staple crop worldwide, sustains billions of lives. Precise classification of rice types holds immense agricultural, nutritional, and economic significance. Recent advancements in machine learning, particularly Artificial Neural Networks (ANNs), offer promise in enhancing rice type classification accuracy and efficiency. This research explores rice type classification, harnessing neural networks' power. Utilizing a rich dataset from Kaggle, containing 18,188 entries and key rice grain attributes, we develop and evaluate a neural network model. Our neural network, featuring a (...) single hidden layer, achieves remarkable results—a staggering 100% accuracy and a minute average error rate of 0.000001. Beyond performance metrics, we delve into the intricacies of rice type classification through feature importance analysis. The most influential features—'id,' 'Area,' 'MajorAxisLength,' 'MinorAxisLength,' 'Eccentricity,' 'ConvexArea,' 'EquivDiameter,' 'Extent,' 'Perimeter,' 'Roundness,' and 'AspectRatio'—uncover the physiological traits underpinning accurate rice classification. This research contributes to advancing rice classification methods and highlights the potential of ANNs in optimizing agricultural practices, ensuring food safety, and bolstering global trade. (shrink)

Some physical theories predict that almost all brains in the universe are Boltzmann brains, i.e. short-lived disembodied brains that are accidentally assembled as a result of thermodynamic or quantum fluctuations. Physicists and philosophers of physics widely regard this proliferation as unacceptable, and so take its prediction as a basis for rejecting these theories. But the putatively unacceptable consequences of this prediction follow only given certain philosophical assumptions. This paper develops a strategy for shielding physical theorizing from the threat of Boltzmann (...) brains. The strategy appeals to a form of phenomenal externalism about the physical basis of consciousness. Given that form of phenomenal externalism, the proliferation of Boltzmann brains turns out to be benign. While the strategy faces a psychophysical fine-tuning problem, it both alleviates cosmological fine-tuning concerns that attend physics-based solutions to Boltzmann brain problems and pays explanatory dividends in connection with time’s arrow. (shrink)

In this article I argue that we should be prudentially and morally biased toward earlier events: other things equal, we should prefer for good events to occur earlier and disprefer for bad events to occur earlier. The argument contends that we should accord at least some credence—if only a small one—to a theoretical package featuring the growing block theory of time and that this package generates a presumptive bias toward earlier events. Rival theoretical packages are considered. Under reasonable allocations of (...) credence to them, the presumptive bias escapes defeat. The argument has several corollaries: other things equal, we should be biased toward the past over the future, the further past over the nearer past, and the nearer future over the further future. (shrink)

Can We Ever See a Chair in its Totality? Synopsis of Chapter Submitted -/- Ayad Gharbawi 2023 Submission - Philosophy – Can we ever see a chair in its totality? Key Words: Metaphysics; Vision; Mind; Unity of Vision; Limitations of Man’s Perception. Word Count: 3,036 Words. Dear Sir/Madam; I hope this email finds you well. -/- My book represents a fundamental break from the conventional methodologies of psychology as it aims to be far more precise in describing the attributes (...) of the various ‘bits’ of the mind, such as – memories, vision, scent, sounds, thoughts, dreams and so on, which, in their turn, as stated, are equivalent to some sub-atomic particle quantum laws. Ultimately the book defines with strict specificity what the ‘I’, the ‘Self’ is in light of the multitudes of attributes of the parts that ultimately compose our mind, or our personality, both directly and indirectly [in other words our public and private ‘faces.’] As per this specific manuscript, I am sending you one chapter from my book – Can we ever see the ‘total’ vision of an object, say, a chair in its totality? -/- In this particular article, we note evidence that no observer can ever see the totality of any observed object because of the infinite number of variables that render it impossible for any human being to see the totality of a chair or of any perceived entity. -/- These ‘variables’ are listed in our manuscript – such as being stationary or not; optical accuracy; the angle from which the observer views the chair; the distance from which the observer views the chair; the fact that no human can see the chair from every position and angle and if the observer is not stationary and/or the chair is not stationary, those variables will also change the image of the perceived entity. -/- These variables are infinite in number which leads one to the conclusion that no perceived entity can ever be seen in its entirety given the innumerable and infinite factors that strictly govern and enforce the limitations of the vision of the observing agent in question. -/- That is of course but one mere fraction of the limitations that the observing agent has to accept. -/- Hence there is no totality of vision as per any object. No entity can ever be seen or ‘known’ in its entirety. -/- The ‘unity’ and reality of any vision of any phenomena and/or object is therefore impossible and that is one more cause why defining ‘reality’ is such a difficult if not an impossible task. -/- Thus, when we ask, ‘What does a chair look like?’ the answer is meaningless. -/- And what are the implications? -/- 1. Reality cannot be defined in any wholesome, unified manner. 2. Even though on a day-to-day basis we believe we know our minds and we see our environments, in truth, humans are severely restricted and limited to what they can know and see in their minds and their surroundings. 3. All we know and see as per our minds and our surroundings are changing discrete quantized snippets and slivers of so-called ‘reality’ – and I put the latter in those terms because reality is not and cannot be a unified, whole entity in any way and in any circumstance. -/- . (shrink)

As ever more advanced digital systems are created, it becomes increasingly likely that some of these systems will be digital minds, i.e. digital subjects of experience. With digital minds comes the risk of digital suffering. The problem of digital suffering is that of mitigating this risk. We argue that the problem of digital suffering is a high stakes moral problem and that formidable epistemic obstacles stand in the way of solving it. We then propose a strategy for solving it: Access (...) Monitor Prevent (AMP). AMP uses a ‘dancing qualia’ argument to link the functional states of certain digital systems to their experiences—this yields epistemic access to digital minds. With that access, we can prevent digital suffering by only creating advanced digital systems that we have such access to, monitoring their functional profiles, and preventing them from entering states with functional markers of suffering. After introducing and motivating AMP, we confront limitations it faces and identify some options for overcoming them. We argue that AMP fits especially well with—and so provides a moral reason to prioritize—one approach to creating such systems: whole brain emulation. We also contend that taking other paths to digital minds would be morally risky. (shrink)

No Observer can see the totality of any observed object. -/- One can argue we cannot see the back of any perceived object, but that is a superficial objection since a mirror resolves that ‘problem.’ One cannot see every angle of any perceived object. Hence there is no totality of the vision as per any perceived object. And that is one of the numerous limitations hindering our ability to view reality in its totality. -/- This negative attribute limiting our ability (...) to perceive, feel, taste, sense, feel, touch and/or hear the ‘totality of reality’ has a negative consequence: our relative existential insignificance and our cognitive fragility in knowing our surroundings during our daily lives. -/- In other words, we are no different from people who are partially sighted, from people who have difficulties in hearing and people with other restrictions as per their senses, since they too, cannot sense the ‘totality’ of their environment. You will have noticed I placed the phrase, the ‘totality of reality’ in inverted commas – and that is because the fundamental premise and proposal in this article is precisely that there exists no truth in that aforementioned phrase, given our sensory limitations. (shrink)

Being in a ‘Blanked Out State’ - Extinction of Self/Consciousness of A Human -/- Author: Ayad Gharbawi 2023 -/- Word Count: 1,088 Key Words: Human Existence; Human Non-existence; Mind; Awareness; Non-awareness; Extinction of Mind, Self and Physicality -/- Dear Sir/Madam; -/- I hope this email finds you well. -/- This paper seeks to prove that in certain mental states, the Mind can be in what we call in the English language, ‘being in a blanked-out state.’ This means the conscious (...) person is not thinking, feeling, sensing, hearing, or smelling anything – his Mind is in a state of Nothingness precisely because he is not acting, reacting or interacting with the Constituents of his own Mind [CoM] or with anything in his surroundings. -/- So, what can say about such an individual? -/- In this manuscript, I will argue that the person in question no longer exists. -/- Why? Because the individual’s Awareness is non-existent. And this is the decisive reason for this phenomenon. -/- Neither his Mind is aware, conscious, alert to anything and nor is his body alert, aware, or sensitive to anything. Therefore, the Mind and the Physicality of the person are extinct. -/- It is no different to being in a coma or a dreamless state. Thus, our lives, and our existence cannot be a linear field precisely because every now and then we cease to ‘exist’, as just explained. -/- It is counterintuitive for people to think that when they blank out for a few moments, they ‘no longer exist’, but in every practical and functional sense, it is true. We like to think we are in ‘control’ of ourselves, our minds, and our bodies, but in truth, that is far from being the case. -/- . (shrink)

1. Our 'vision' of our surroundings is minimal as to the richness of what is out there. That is because our eyes and optical faculties are severely limited in seeing a semblance of that reality. -/- 2. When speaking of 'reality', there are numberless levels of that subject matter. There is the reality of what each organism sees. There is the reality of the different conditions a perceiving person is in, for example, what is the speed the observing agent watching (...) the perceived object and that will change the 'reality' of what they see if we change the speed. -/- 3. In summation there is no unity in any perceived object. (shrink)

The evolution of Intelligent Tutoring System (ITS) is the result of the amount of research in the field of education and artificial intelligence in recent years. English is the third most common languages in the world and also is the internationally dominant in the telecommunications, science and trade, aviation, entertainment, radio and diplomatic language as most of the areas of work now taught in English. Therefore, the demand for learning English has increased. In this paper, we describe the design of (...) an Intelligent Tutoring System for teaching English language grammar to help students learn English grammar easily and smoothly. The system provides all topics of English grammar and generates a series of questions automatically for each topic for the students to solve. The system adapts with all the individual differences of students and begins gradually with students from easier to harder level. The intelligent tutoring system was given to a group of students of all age groups to try it and to see the impact of the system on students. The results showed a good satisfaction of the students toward the system. (shrink)

Tinnitus is a common condition characterized by the perception of sound in the absence of an external source, with potential negative physical and psychological impacts. Accurate and efficient diagnosis of tinnitus is crucial for appropriate treatment and management. Traditional diagnostic methods have limitations in terms of time, cost, and accuracy. To address these challenges, expert systems have emerged as a promising tool for tinnitus diagnosis. This paper explores the application of expert systems in tinnitus diagnosis, highlighting their potential to improve (...) accuracy and efficiency. By incorporating a knowledge base and rule-based decision-making, expert systems can provide valuable insights for accurate diagnosis and appropriate management of tinnitus. Further research and development in this area can enhance the clinical assessment and treatment of tinnitus, ultimately improving the quality of life for affected individuals. (shrink)

Abstract: Lemons are an important fruit that have a wide range of uses and benefits, from culinary to health to household and beauty applications. Deep learning techniques have shown promising results in image classification tasks, including fruit quality detection. In this paper, we propose a convolutional neural network (CNN)-based approach for detecting the quality of lemons by analysing visual features such as colour and texture. The study aims to develop and train a deep learning model to classify lemons based on (...) their quality, evaluate the model's performance, compare it to traditional machine learning approaches, and identify key factors that affect the model's performance. The dataset used in the study consists of approximately 2533 images of lemons and an empty surface, divided into training, test, and validation data, and includes images of both good and bad quality lemons under different lighting conditions. The deep learning model achieved an accuracy of 99.74% on the test dataset and outperformed traditional machine learning approaches. The developed model has the potential to improve efficiency and accuracy in lemon quality control in the agriculture and food industry. (shrink)

This article critiques the account of the invisible hand theory that individual actions bring about macro-level social benefits. The standard account of the invisible hand theory asserts that individual actions, motivated mostly by self-interest, advance the common good inadvertently and unknowingly. The invisible hand theory provides explanation how social reality, such as emergence of language, social morality and culture, evolve through individual actions. The account of the invisible hand embedded in self-interest is generally attributed to Adam Smith. Adam Smith’s account (...) of the invisible hand is centred on self-interest and freedom. In the invisible hand theory, freedom unfetters individual actions based on self-interests and promotes a kind of competition in an economic sense, which is known as capitalism. Certainly, the account of the invisible hand theory, which is based on only self-interest is un-Smithian. I argue that although the invisible hand theory provides an adequate explanation for the evolution of language, morality, culture, and market, it promotes an unbridled capitalism, which, in an economic sense, may cause malign consequences. In qualitative research methodology, I adopt the empirically informed philosophical analysis method to documentary resources, including journal papers, academic books, and proceedings of conferences and congresses. (shrink)

Dualism holds that experiences and physical states are distinct in that neither sort of state is identical with or grounded in the other. Cognitive phenomenal realism holds that cognitive experiences are irreducible to sensory experiences. While dualism and cognitive phenomenal realism are logically orthogonal and usually discussed separately, I argue that dualism’s plausibility is sensitive to whether cognitive phenomenal realism is true. In particular, I argue that if cognitive phenomenal realism is true, then it bolsters the case for dualism via (...) a cognitive knowledge argument that has several advantages over the standard sensory knowledge argument. (shrink)

Heidegger develops his reading of a-lētheia as privative un-concealment (Unverborgenheit) in tandem with his early phenomenological theory of truth. He is not simply reinterpreting a word, but rather reading Greek philosophy as having a primordial understanding of truth which has itself been concealed in interpretation. After shedding medieval and modern presuppositions of truth as correspondence, the existential truth-experience shows itself, no longer left puzzlingly implicit in unsatisfactory conventional readings of Greek philosophy. In Sein und Zeit §44, Heidegger resolves interpretive difficulties (...) in Parmenides through his interpretation of alētheia and philologically grounds this reading in Heraclitus’s description of the unconcealing logos. Although this primordial sense of the word has already been obscured in Plato and Aristotle, the structural gradation of their theories of truth conserves the primordial pre-Socratic sense of truth as the experience of unconcealment. (shrink)

Our universe features a harmonious match between laws and states: applying its laws to its states generates other states. This is a striking fact. Matters might have been otherwise. The universe might have been stillborn in a state unengaged by its laws. The problem of nomological harmony is that of explaining the noted striking fact. After introducing and developing this problem, we canvass candidate solutions and identify some of their virtues and vices. Candidate solutions invoke the likes of a designer, (...) axiarchic meta-laws, multiverses, essential causal powers, and Humean laws. (shrink)

Florence Ashley has argued that requiring patients with gender dysphoria to undergo an assessment and referral from a mental health professional before undergoing hormone replacement therapy is unethical and may represent an unconscious hostility towards transgender people. We respond, first, by showing that Ashley has conflated the self-reporting of symptoms with self-diagnosis, and that this is not consistent with the standard model of informed consent to medical treatment. Second, we note that the model of informed consent involved in cosmetic surgery (...) resembles the model Ashley defends, and that psychological assessment and referral is recognised as an important aspect of such a model. Third, we suggest that the increased prevalence of psychiatric morbidity in the transgender population arguably supports the requirement of assessment and referral from a mental health professional prior to undergoing HRT. (shrink)

This article explains and examines the ethical implications of Immanuel Kant’s philosophy for human development and global peace. The article addresses the problem of whether Kant’s philosophy advances human development and global peace. I argue that Kant’s philosophy promotes human development and global peace. The argument is based on the following premises: Kant’s moral philosophy supports reverence for humanity. Reverence for humanity promotes the cultivation of human potential, such as rationality. Kant considers rationality a property par excellence in human persons, (...) making them superior to other animals; so, rationality is a guiding principle that makes human persons worthy of reverence. Rationality helps resolve conflicts among people in a society. Moreover, Kant’s political philosophy promotes cooperation among states, eventually leading to global peace. Peace and human development depend on each other: human development develops positive peace, and negative peace augments human development. Kant’s ethics of reverence for humanity promotes positive peace, while his politics of cosmopolitan rights creates negative peace among states. Negative peace is the absence of violence, while positive peace refers to activities affirming life. In general, Kant’s moral and political philosophy is characteristically rational and cosmopolitan, which strives to cultivate natural capacities among human persons across the states, which enhances human development and global peace. In the arena of qualitative research, this article uses the method of empirically informed philosophical analysis to examine journal papers, scholarly books, proceedings of conferences, and congresses. (shrink)

This article defends Ibn Khaldun as a social holist philosopher. Ibn Khaldun is an Arab philosopher regarded as a proto-social holist theorist of modern social thought. The central thesis of social holism asserts that human beings are social creatures because they depend upon one another for their biological existence and the development of human cognitive potential. Many European philosophers since the eighteenth century, including Giambattista Vico, Jean-Jacques Rousseau, Johann Gottfried Herder, Georg Wilhelm Friedrich Hegel, and Ferdinand Tönnies, contributed their roles (...) to the development of social holism in the modern Western tradition. Significantly, after Aristotle and before these European social holist theorists, Ibn Khaldun developed his notion of social holism in the fourteenth century in the Islamic tradition. The key argument of Ibn Khaldun’s social holism holds that cooperation is essential for human existence. He makes a distinction between the sedentary and the nomadic social groups. Ibn Khaldun claims that Asabiyyah is the central value of the nomadic society. ‘Asabiyyah’ refers to ‘social cohesiveness’ which binds people together. Indeed, Ibn Khaldun is an essential philosopher because he is not only a bridge between classical and modern thought in Western tradition but also between Islamic and Western traditions. Thus, I argue that Ibn Khaldun is a significant social holist philosopher. (shrink)

Abstract: Classifying sea animals is an important problem in marine biology and ecology as it enables the accurate identification and monitoring of species populations, which is crucial for understanding and protecting marine ecosystems. This paper addresses the problem of classifying 19 different sea animals using convolutional neural networks (CNNs). The proposed solution is to use a pretrained MobileNetV2 model, which is a lightweight and efficient CNN architecture, and fine-tune it on a dataset of sea animals. The results of the study (...) show that the fine-tuned MobileNetV2 model is able to achieve an accuracy of 85% on the classification task, which is competitive with the state-of-the-art methods. Additionally, the study also found that data augmentation and regularization techniques such as dropout were important for preventing overfitting and improving the performance of the model. This study demonstrates the potential of using pretrained models and efficient CNN architectures for classifying sea animals, and it provides insights into the challenges and best practices for solving this important problem in marine biology and ecology. (shrink)

تَتَنَاوَلُ هذه الدِّراسَةُ الوظيفة التي تؤدِّيها هيرمينوطيقا ريكور، بوصفها فَلْسَفَةً للترجمة وَفَلْسَفَةً بوصفها تَرْجَمَةً. تنطلقُ من إطلالةٍ، عامة، على نظريات ريكور في ضوء تاريخ فلسفة الترجمة، وتوضح الكيفية التي اقتفى بها خطى غادامر في فهم عملية التَّرجمة، بوصفها فنًّا للتفاوض والوساطة بين الذَّات والآخر. وتَسْتَكشف الباراديغم الهيرمينوطيقي للترجمة الذي طوره ريكور في أعماله اللاحقة من خلال مظاهر ثلاثة رئيسة: لسانية، وأنطولوجية، وأخلاقية. وتنتهي الدِّراسة بمناقشة الدَّور الحاسم الذي تَلعبه التَّرجمة في مسائلِ الضّيافة والتَّعددية والصَّفح. -/- تمثّل التَّرجمة سمةً جوهريّةً ومركزيّةً (...) في فلسفة بول ريكور، وبالرغم من أنه لم يجعلها موضوعًا صريحًا في أعماله، إلا أنَّها كانت حاضرةً، بقوةٍ، في ممارساته الفلسفية. كان ريكور وسيطًا بارعًا، وشخصًا يُتْقِنُ فن التَّحكيم والتَّفاوض بين المواقف المتضاربة (=والمتباينة). لا يُضاهى بول ريكور في دبلوماسيته التَّبادلية حين يتعلق الأمر بالأفكار الفلسفية، حيث كان يجد دائمًا نقاطًا مشتركة - وإن لم يكن دائمًا يصل دائماً إلى حلٍّ نهائيٍّ - بين وجهات النَّظر المتناقضة في ظاهرها، لكن دعنا نفكر في وساطتهِ الدَّائمة والانتقال الذي قام به بين التفكير القاريّ والأنغلوسكسوني، على المستوى العام، ثم على المستوى القاري، ووساطته بين الوجودية والهيغلية؛ بين علم الاستدلال والنّقدية النظرية؛ بين علم الظواهر والعلوم الإنسانية؛ بين التحليل النفسي الفرويدي والجدليات الهيغلية؛ بين نظرية الأدب وفلسفة الدّين؛ بين الفهم التَّاريخي (Verstehen) والتَّفسير العلميِّ (Erklären)، بين علم النفس وعلم الأعصاب، بين الأخلاق والسِّياسة، وهكذا دواليك. وينبغي النَّظر، في النهاية، إلى جهوده العَديدةِ في إقحامِ التَّرجمة في إطار الهيرمينوطيقا ذاتها، بين الهيرمينوطيقا الرومانسية (المستمدةِ من شليرماخر، وديلتاي) والهيرمينوطيقا النقدية أو الهيرمينوطيقا الراديكالية (التي طورها هابرماس وديريدا على التوالي). -/- ما يُلفت النَّظر - في هذه الوساطات النَّقدية كلِّها - أنَّ ريكور لم يتوقف، إطلاقاً، عن احترام طَرفي التبادل المتَنازعين؛ إذ يحوّل ببراعة الصِّراع إلى حِوَارٍ، من دُون التَّنَازل عن عمق الاعتقاد أو دقَّة التَّقييم. وفي اعتقادي لا يضاهي ريكور من معاصريه أحدٌ في دوره الفلسفيّ كمترجم. وفي الواقع، يمكن القول إنَّ فكر ريكور يجسّد كلًّا من الفلسفة بوصفها ترجمةً وكفلسفةٍ عن التَّرجمة. وسأركز، في ما يلي، بشكل رئيس على النقطة الأخيرة. (shrink)

Recently, due to the rapid progress of computer technology, researchers develop an effective computer program to enhance the achievement of the student in learning process, which is Intelligent Tutoring System (ITS). Science is important because it influences most aspects of everyday life, including food, energy, medicine, leisure activities and more. So learning science subject at school is very useful, but the students face some problem in learning it. So we designed an ITS system to help them understand this subject easily (...) and smoothly by analyzing it and explaining it in a systematic way. In this paper, we describe the design of an Intelligent Tutoring System for teaching science for grade seven to help students know the 7 characteristics for living things smoothly. The system provides all topics of living things and generates some questions for each topic and the students should answer these questions correctly to move to the next level. In the result of an evaluation of the ITS, students like the system and they said that it is very useful for them and for their studies. (shrink)

This essay is on Man's limitations as per his perceptions of his reality, given his physiology and given his mind's attributes. Of course, not many people think or care much about this matter, moving on through their daily chores, doing, serving, and buying their specific necessities for life. That fact does not change the truth that what all human beings experience, feel, endure and remember as their reality is a vastly complex fabrication woven by our minds, ultimately creating, designing a (...) cohering ‘reality’ that makes our ‘reality’ recognizable enough such that, as stated, we can go on ignoring the unreality of our reality and get on with the necessities for our daily sustenance. -/- Thus, each day, we believe in all that we did, spoke, and in the ways, we acted and interacted with whomsoever we performed and interacted with. We live each day believing, feeling, experiencing ‘our consciousness’ as being real; believing our memories are real; believing in all that we experience, witnessed, and/or participated in specific events. Now the point here is this; rare is the Man who pauses a while, contemplating the truth of all his beliefs, considering the vastness of the falsities of much of these beliefs. And, apart from such a few introspective, the fact of the matter is most human beings live and die believing they have genuinely experienced the entirety of all that they have experienced, considering, in effect, the entire film of their life was ‘real.’ . (shrink)

This article examines the implications of utilitarianism for social justice, considering different cases of the trolley problems. Utilitarianism comprises a cluster of ethical theses, which have political and legal implications. In general, utilitarianism is assumed to augment the common good, such as pleasure, happiness, satisfaction, and utility, or to reduce pain, suffering, dissatisfaction, and disutility. The article investigates a key problem whether utilitarianism brings about social justice as a moral theory. In recent literature, many moral philosophers have developed several thought (...) experiments, known as trolley problems, that help understand the utilitarian applications to social justice. Philippa Foot and others formulated several thought experiments to help explain the utilitarian difference between the maximum good and the minimum loss. Considering different cases of the trolley problem, I argue that utilitarianism does not do egalitarian justice to all people because it does not eliminate unjust inequalities in society. I hold that utilitarianism is an ethical theory without an egalitarian morality. John Rawls posited a landmark theory of social justice in contrast to the utilitarian notion of social justice. Utilitarianism does not provide social justice to the few, the minority, or the weak in the social world. So, utilitarianism is an inadequate moral theory for acquiring social justice. In qualitative research methodology, I adopt a method of an empirically informed philosophical analysis to examine documentary resources, including journal papers, academic books, and conferences and congresses. (shrink)

Abstract: Breast cancer is reported to be the most common cancer type among women worldwide and it is the second highest women fatality rate amongst all cancer types. Notwithstanding all the progresses made in prevention and early intervention, early prognosis and survival prediction rates are still not sufficient. In this paper, we propose an ANN model which outperforms all the previous supervised learning methods by reaching 99.57 in terms of accuracy in Wisconsin Breast Cancer dataset. Experimental results on Haberman’s Breast (...) Cancer Survival dataset show the superiority of proposed method by reaching 88.24 % in terms of accuracy. The results are the best reported ones obtained from Artificial Neural Network using JNN environment without any preprocessing of the dataset. (shrink)

Lung cancer is a serious and deadly disease that affects the lungs, which are responsible for taking in oxygen and expelling carbon dioxide from the body. The disease can develop in any part of the lungs and is usually caused by smoking or exposure to certain chemicals. The main Objective: of this expert system is to provide an accurate diagnosis of lung cancer and the appropriate treatment options. In this paper, Methods: we present the design and implementation of an expert (...) system that can assist physicians in diagnosing lung cancer and determining the best course of treatment. The system provides an overview of the disease, its causes, symptoms, diagnosis, and treatment, along with relevant medical information. Results: The system was developed using the Clips expert system language and evaluated by medical professionals who found it to be an effective tool for diagnosing and treating lung cancer. Conclusion: The proposed expert system has the potential to improve patient outcomes and reduce healthcare costs associated with the treatment of lung cancer. (shrink)

Abstract: The aim behind analyzing Google Stock Prices dataset is to get a fair idea about the relationships between the multiple attributes a day might have, such as: the opening price for each day, the volume of trading for each day. With over a hundred thousand days of trading data, there are some patterns that can help in predicting the future prices. We proposed an Artificial Neural Network (ANN) model for predicting the closing prices for future days. The prediction is (...) based on these features (date, opening price, highest price, lowest price, volume), which were used as input variables and (closing price) as output variable for our ANN model. Our model was created, trained, and validated using data set in JNN environment, which its title is “Google-Stock-Prices”. The model evaluation showed that the ANN model is able to predict correctly 99.48% of the validation samples. (shrink)

This article explains Muhammad Iqbal’s ethics of reverence for humanity and determines how it fits with Islamic ethics. The cardinal goal of Islamic ethics is reverence for humanity. The Arabic expression ‘Islam’ means ‘peace’. The cardinal claim of Islamic ethics is that human beings deserve reverence because they are created with the best conformation. The Arabic phrase Ahsan al-Taqweem refers to the best conformation, which means a wide range of unique physical, metaphysical, moral, aesthetic and cognitive potentials. From a broader (...) perspective, Islamic ethics foster reverence for humanity based on three primary moral and political values: equality, freedom, and fraternity. Drawing on the Islamic tradition, Iqbal argues that all human beings are worthy of reverence irrespective of their racial, cultural, religious, or linguistic disparities because of their distinctive potentials, such as creativity, freedom, and knowledge. These potentials are preordained in human beings by birth. To develop these potentials, Iqbal posits his theory of egohood which fosters unique individuality. Under certain conditions, such as individual-society relationships, freedom, equality, and fraternity, Iqbal insists on developing these potentials to acquire the status of a perfect human. According to Iqbal, a perfect human is a God’s vicegerent on earth, who collaborates with Him in creation. Iqbal’s ethics of reverence for humanity emancipates human beings from poverty, war, violence, humiliation, discrimination, exploitation, hatred, and destruction. Yet, Iqbal’s ethics of reverence for humanity furnishes human beings with prosperity, peace, self-respect, equality, dignity, friendship, fraternity, and survival on earth. Thus, Iqbal’s ethics of reverence for humanity is consistent with Islam’s ethics of reverence for humanity. (shrink)

In this paper, we designed and developed an intelligent tutoring system for teaching Photoshop. We designed the lessons, examples, and questions in a way to teach and evaluate student understanding of the material. Through the feedback provided by this tool, you can assess the student's understanding of the material, where there is a minimum overshoot questions stages, and if the student does not pass the level of questions he is asked to return the lesson and read it again. Eventually this (...) administration is a special teacher for the students and can continue with him until he fully understands the lesson without weariness or boredom, regardless of the level of student. (shrink)

This article explicates the nature of social ontology. There are three social holist theses relevant to the problem: First, the individual and society are not independent of each other. Second, the development of the individual’s human potential depends upon the nature of society. Third, a good society cultivates rather than undermines human potential. To explore the problem, this paper juxtaposes Muhammad Iqbal and Philip Pettit, two social holist philosophers, who belong to the Islamic and Western traditions, respectively. Drawing on the (...) Islamic tradition, Iqbal argues that the individual cannot develop human potential, such as creativity, without a society. Iqbal’s social ontology, based on his theory of egohood, asserts that the individual ego (the individual) develops in relationship to the holistic ego (society). Iqbal repudiates a totalitarian society while supporting an Islamic society based on the principles of freedom, equality, and fraternity. In the Western tradition, Pettit posits an idea of holistic individualism by drawing on four contrasting social theories: atomism, holism, collectivism, and individualism. Pettit envisions a society that is neither totalitarian nor anarchic, but it is a creation of autonomous individuals. Hence, Iqbal’s and Pettit’s social ontological positions are significant to understanding the nature of society and their malign and benign roles in the social world. (shrink)

This article fosters the significance of Muhammad Iqbal’s pacifist ethics in the post-9/11 world. In the post-9/11, there emerged a new world order in which violence emerged in many guises, including terrorism and war, which has devastated global peace since the advent of the twenty-first century. Undeniably, the threat of a nuclear war has been constantly harassing the world. Under these atrocious conditions, the question is whether Iqbal’s pacifist ethics could help achieve and sustain global peace. Iqbal was an empirically (...) informed and trained philosopher in the early twentieth century in the Western and Islamic traditions. He witnessed the First World War and identified the factors of the Second World War, which had started just a year after his death. Iqbal identified that materialistic interests and colonial and imperial exploitations cause conflicts, eventually leading to violence and war. The recurrent problem is how we avoid the Third World War to sustain global peace. Iqbal’s ethics offer two ideas for achieving global peace: reverence for humanity and human fraternity. Reverence for humanity helps develop human potential, which promotes creative activities vital for positive peace. Human fraternity is the only dependable unity among human beings, despite their particular races, colours, cultures, or languages, for acquiring global peace. The article thus demonstrates the relevance and significance of Iqbal’s ethics in achieving and sustaining a peaceful co- existence in the world. (shrink)

The study aims to identify the reality of management of electronic documents and electronic archiving retirement in the Palestinian Pension Agency -analytical study, as well as to recognize the reality of the current document management system in the Palestinian Pension Agency. The study found the following results: that the reality of the current system for the management of documents in the agency is weak and suffers from many jams. Employee in the agency understand the importance and benefits of the management (...) of electronic documents system, where the application of electronic document management system provide important features and benefits most of which reduce the loss of documents between departments, illustrates the flow path, the speed, accuracy, transparency, and reduce the proportion of damage and destruction of files. Furthermore, the electronic documents system cost will be less than the cost of the current system and it will reduce the tasks assigned for the staff. The existence of a clear adoption of the agency for the policies and procedures established for the application of electronic documents management system. There are weak plans for training and developing of staff in the agency to raise their efficiency. The study found a set of recommendations, including: increased interest and awareness of the need to implement policies, mechanisms, and procedures to ensure the success of electronic document management system through benefiting from the experiences of other organizations and the private sector. The agency need to increase and develop its services for retirees in order to encourage the private sector, universities, and institutions to join the agency, and open the way for all segments of society in Gaza and West Bank and enhance its competitiveness between international social security institutions. The need to focus its attention on developing and publishing appropriate clear plans and specific goals about management of electronic documents and the agency should be committed to apply them. The need to focus on the establishment of a public management of archiving in the structure dealing with all technical operations and having competent and qualified employees in the field of electronic document management. The need to focus on the Palestinian National Archives and the follow-up with the international standards by the International Council Archives (ICA). (shrink)

This paper is a part-review analysis into the modern conception of both the word and Jihād and the violent nature of Islam. In order to develop an overarching modern theory of Jihād, current opinions and general argumtations in the literature are examined. Two theories have emerged in defining Islam and the role of Jihād in Islam. The first is that of the so-called Muslim apologists; scholars who define Jihād as mainly a personal struggle, and whose physical application (warfare) is only (...) in self-defence of the Islamic community. The second sponsors the concept of ‘offensive’ Jihād: that Islam is imperialistic and has a vision of global domination. The stark contrast in the divisions that the scholarship have are indicative of two opposing parties, likely each basing their respective policy positions on beliefs on the nature of Islam as a violent of peaceful ‘religion’. (shrink)

Florence Ashley has responded to our response to ‘Gatekeeping hormone replacement therapy for transgender patients is dehumanising.’ Ashley criticises some of our objections to their view that patients seeking hormone replacement therapy (HRT) for gender dysphoria should not have to undergo a prior psychological assessment. Here we clarify our objections, most importantly that concerning the parity between cosmetic surgery and the sort of intervention Ashley has in mind. Firstly, we show Ashley’s criticism of our comparison is insubstantial. We then examine (...) their comments regarding the analogy between abortion and HRT, and the language of informed consent. We also scrutinize the data upon which Ashley relies to defend the claim that informed consent without assessment always yields positive outcomes, finding this conclusion to be overstated. Finally, even if Ashley’s arguments were vindicated, the claim that the gatekeeping of HRT is motivated by hostility towards transgender people remains unsupported. (shrink)

Abstract: Fruits are a rich source of energy, minerals and vitamins. They also contain fiber. There are many fruits types such as: Apple and pears, Citrus, Stone fruit, Tropical and exotic, Berries, Melons, Tomatoes and avocado. Classification of fruits can be used in many applications, whether industrial or in agriculture or services, for example, it can help the cashier in the hyper mall to determine the price and type of fruit and also may help some people to determining whether a (...) certain type of fruit meets their nutritional requirement. In this paper, machine learning based approach is presented for classifying and identifying 10 different fruit with a dataset that contains 6847 images use 4793 images for training, 1027 images for validation and 1027 images for testing. A deep learning technique that extensively applied to image recognition was used. We used 70% from image for training and 15% from image for validation 15% for testing. Our trained model achieved an accuracy of 100% on a held-out test set, demonstrating the feasibility of this approach. (shrink)

In a recent article in this journal, Abram Brummett argues that new and future assisted reproductive technologies will provide challenging ethical questions relating to lesbian, gay, bisexual and transgender (LGBT) persons. Brummett notes that it is likely that some clinicians may wish to conscientiously object to offering assisted reproductive technologies to LGBT couples on moral or religious grounds, and argues that such appeals to conscience should be constrained. We argue that Brummett's case is unsuccessful because he: does not adequately interact (...) with his opponents’ views; equivocates on the meaning of ‘natural’; fails to show that the practice he opposes is eugenic in any non‐trivial sense; and fails to justify and explicate the relevance of the naturalism he proposes. We do not argue that conscience protections should exist for those objecting to providing LGBT people with artificial reproductive technologies, but only show that Brummett's arguments are insufficient to prove that they should not. (shrink)

My aim in this paper is to show how the functionalist standards assumed in the AI debate are, in fact, the assumptions of a capitalist, ableist society writ large. The already established argument against the proposed humanity of AI systems implies a wider critique of the entire ideology of functionalism under which the notion of intelligent machines has taken root.

Abstract: Context: grapevine leaves are an important agricultural product that is used in many Middle Eastern dishes. The species from which the grapevine leaf originates can differ in terms of both taste and price. Method: In this study, we build a deep learning model to tackle the problem of grape leaf classification. 500 images were used (100 for each species) that were then increased to 10,000 using data augmentation methods. Convolutional Neural Network (CNN) algorithms were applied to build this model (...) specifically using the pre-trained model on top of the VGG16 architecture. Then, dense layers were added to classify the output of the Convolutional layers and classify outputs to the five classes (species) the leaf belonged to. Results: It was found that feature extraction without fine-tuning the convolutional layers yielded poor results, about 86% accuracy, while training the whole network along with some data preprocessing gave the best results, about 99.45% accuracy on the testing dataset. Conclusions: The proposed CNN model is an effective one for the problem of classification of grape leaf species. (shrink)

In _The Origin of Consciousness in the Breakdown of the Bicameral Mind_, Julian Jaynes presents a philosophy of mind with radical implications for contemporary discussions about artificial intelligence (AI). The ability of AI to replicate the cognitive functions of human consciousness has led to widespread speculation that AI is itself conscious (or will eventually become so). Against this functionalist theory of mind, Jaynes argues that consciousness only arises through the mythopoetic inspiration of metaphorical language. Consciousness develops and enacts new forms (...) of self-understanding, continually evolving new "metaphors of mind," metaphors which must now account for the emergence of AI. (shrink)

This paper aims to debunk the spectre of terrorism through social capital. At the advent of the twenty-first century, the menace of terrorism becomes a global phenomenon. Undeniably, terrorism is an evil. The central thesis of social capital theory holds that social relationships matter. There are three central elements of terrorism: politics, terror and ideology. Terrorists plan political strategies using certain kind of ideology to create terror. To deal with all these three elements of terrorism, social capital can be an (...) effective weapon. For explicating the core contours of social capital theory, I draw on Pierre Bourdieu, James Coleman and Robert Putnam. To deal with political, violent and ideological foundations of terrorism, I assert that social capital can be useful for countering all of these foundations. Putnam’s binding and bonding strands of social capital can potentially empower people to develop a social network between people, institutions and states to debunk political, violent and ideological roles of terrorism. Thus, a social capital of intellectuals can repudiate the ideological foundations of terrorism for bringing about global peace. (shrink)

This article makes an exposition of the substantial cosmopolitan strands in Muhammad Iqbal’s writings. Cosmopolitanism is a philosophical approach that recognises human beings across nations to be members of a global tribe. This approach supports the idea of world citizenship, global state or global institutions. Individualism, egalitarianism and universalism are the key principles of cosmopolitanism. I argue that Iqbal is a cosmopolitan philosopher because his philosophical thinking is consistent with the core principles of cosmopolitanism and contains essential cosmopolitan aspects, including (...) intellectual, moral and political. Iqbal postulates the idea of the human self that acquires the idea of a unique individuality which is compatible with egalitarianism and universalism in certain ways. Iqbal’s intellectual cosmopolitanism fosters the cognitive development of people for enhancing their creativity, which is based not only on the oriental and the occidental traditions but also on the inter-temporal epochs with an interdisciplinary approach ranging primarily from philosophy, religion and literature to science. Intellectual cosmopolitanism produces creative human agency. Iqbal’s moral cosmopolitanism develops certain moral values to make human perfection and human fraternity. Iqbal’s political cosmopolitanism envisions a federation of states in which people practising spiritual democracy in the kingdom of ends on earth create and sustains global peace. These strands in Iqbal’s philosophical ideas create a creative human agency, human fraternity, reverence for humanity, and global peace, respectively. Thus, I argue that Iqbal meets all the conditions squarely to be a cosmopolitan philosopher. (shrink)

ويروم هذا الكتاب التفكير في قضايا النصّ القرآني، منطلقا في ذلك من افتحاص الفرضيات التي قامت عليها القراءات الاستشراقية، ومن خلال بيان حدودها المعرفية والمنهجية، والوقوف عند الأبعاد الأيديولوجية التي اختلطت فيها المساعي العلمية بالرهان التبشيري، والوعي العلمي باللاوعي الثقافي. ومن جهة أخرى يحاول هذا المؤلف التفكير في أشكال تلقي النص القرآني ضمن أفق الفكر العربي المعاصر، والوقوف عند أبرز المشاريع التي اتخذت من القرآن مركز اهتمامها، وتوسلت بأساليب الدرس الحديث في التعاطي معه تأويله.

Abstract: Rice is one of the most important staple crops in the world and serves as a staple food for more than half of the global population. It is a critical source of nutrition, providing carbohydrates, vitamins, and minerals to millions of people, particularly in Asia and Africa. This paper presents a study on using deep learning for the classification of different types of rice. The study focuses on five specific types of rice: Arborio, Basmati, Ipsala, Jasmine, and Karacadag. A (...) dataset of 75,000 images was collected and annotated, consisting of 15,000 images for each of the five types of rice. The deep learning system uses convolutional neural networks (CNNs) to classify images of rice grains based on their physical characteristics. The performance of the deep learning system was evaluated using metrics such as accuracy, precision, recall, and F1-score. The results show that the proposed deep learning system was able to achieve high accuracy in classifying the different types of rice, outperforming traditional image processing techniques. This study provides valuable insights into the potential of deep learning for classifying different types of rice and can be useful for applications such as quality control in rice processing industries and research in crop science. The large size of the dataset, 15,000 images for each type of rice, helped the deep learning system to learn the features of each type of rice, and increase the performance of the classifier. The attained overall accuracy of the proposed model (99.96%), Precision (99.96%), Recall (99.96%) and F1-score (99.96%). Thus, the proposed model proved that it leaned the five categories of rice and it can generalize these categories and it is effective. (shrink)

This article presents a critique of the contemporary realist political theory developed as an anti–thesis to the Rawlsian normative political philosophy. John Rawls’s A Theory of Justice (1971) fosters a colossal influence on the current Anglo–American political thought which defends that political philosophy ought to be an applied moral philosophy. It offers a normative standpoint. Political realists, on the other hand, argue that political philosophy should be independent of moral philosophy. It offers a realist standpoint. The core contention between these (...) two standpoints is that whether political philosophy is (in)dependent to moral philosophy. The normative standpoint places ethics at the centre of politics while the realist standpoint places sociology and history at the centre of politics. In this paper, I examine the central contours of political realism to understand whether it can be consistent with political moralism. I conclude that reverence as a moral and political ideal could be a common foundation for political realism and moralism. (shrink)

Source: Author: Marwan Kadhim Mohammed, Wan Roselezam Wan Yahya Martin Amis's manipulation of the patriarchal concept of power is a notable indication of his transgressive attitudes that raise remarkable questions about the human identity. Transgressing power investigates the violation of the normal and familiar trends of literature in order to circulate a new discourse by which a new identity is reframed. Hence, the study of power in Martin Amis's novels, as an important technique of identity re-definition, is not taken (...) into consideration in the light of Foucault's theory of power. The objective of this study is to examine the role applied by transgression as a technique of subverting the common discourse of power in the field of identity re-formation. The study investigates the concept of power manipulated in Amis's Money to define the identity of the 'New Man'. Accordingly, the Foucauldian theory of power is taken as a framework of this study. The study reveals a conclusion in which the transgressive aspects of power are effectively utilized by Amis to re-define the identity of his protagonist in the novel. Although John Self-has finally lost his name and fortune, which are necessary demands to define one's self-in the patriarchal society, he finds his own new identity away from the materialistic norms of the common discourse. ]]>. (shrink)

In his consideration of thought development, Auguste Comte proposed a three-stage model, in which the mechanism of development may lead to new types of thought. So the process that led to a philosophy of science may be repeated to create a new type of thought. The thought development is attributed to a process of accumulation of challenged but unanswered questions, followed by a decline of interest in that type of thinking.

Background: A bean is the seed of one of several genera of the flowering plant family Fabaceae, which are used as vegetables for human or animal food. They can be cooked in many different ways, including boiling, frying, and baking, and are used in many traditional dishes throughout the world. Beans are one of the longest-cultivated plants. Broad beans, also called fava beans, in their wild state the size of a small fingernail, were gathered in Afghanistan and the Himalayan foothills. (...) In a form improved from naturally occurring types, Beans were an important source of protein throughout old and new world history, and still are today. Objectives: The main goal of this expert system is to get the appropriate diagnosis of disease and the correct treatment. Methods: In this paper, the design of the proposed Expert System was produced to help farmers and those interested in agriculture in diagnosing many of the Bean diseases such as Fusarium wilt, Charcoal rot or ashy stem blight, Bacterial leaf spot and blight, Mung bean yellow mosaic virus, Cercospora leaf spot. The proposed expert system presents an overview of Bean diseases are given, the cause of diseases outlined and the treatment of disease whenever possible is given out. CLIPS Expert System language was used for designing and implementing the proposed expert system. Results: The proposed Bean diseases diagnosis expert system was evaluated by Agricultural experts and some friends interested in agriculture and they were satisfied with its performance. Conclusions: The proposed expert system is very useful for Farmers and those interested in agriculture. (shrink)

Abstract: The Knowledge-Based System for Diagnosing Breast Cancer aims to support medical students in enhancing their education regarding diagnosis and counseling. The system facilitates the analysis of biopsy images under a microscope, determination of tumor type, selection of appropriate treatment methods, and identification of disease-related questions. According to the Ministry of Health's annual report in Gaza, there were 7,069 cases of breast cancer between 2009 and 2014, with 1,502 cases reported in 2014. In an era dominated by visual information, where (...) 65% of the population are visual learners, the Knowledge-Based System serves as an effective tool to aid long-term information retention by utilizing visual and textual resources. The system features a user-friendly interface, enabling students to diagnose the disease and expand their understanding. Furthermore, it can be accessed via smartphones. The Knowledge-Based System comprises three primary components: Firstly, it provides specific patient-oriented questions to familiarize students with the questioning process. Secondly, it facilitates the analysis of biopsy sample images to determine their integrity and identify potential infections. Lastly, the system incorporates animated videos illustrating various approaches for treating breast cancer. (shrink)