A compact microcontroller based photoacoustic spectrometer (PAS) has been designed and fabricated. The photoacoustic (PA) cell designed for the present study is of Helmholtz resonator type with a provision to measure the sample behavior as a function of temperature. In this system, an electret microphone is employed to achieve high signal to noise ratio. The microphone compartment is isolated from the sample compartment to avoid the heating effect to the electric microphone which detects the photoacoustic signal. A (...) high-gain low-noise two stage preamplifier, second order bandpass and tunable narrow band-pass filters have been designed with a low noise op-amp LM308 to improve signal quality. C8051F060 microcontroller-based phase sensitive detector has been implemented to measure the amplitude and phase of the signal from the photoacoustic cell. The applications of PAS for phase transition studies on some samples are presented. The designed system is low-cost, very compact and easy to carry the experiments for studying the thermal properties of samples. (shrink)

In medical ethics, business ethics, and some branches of political philosophy (multi-culturalism, issues of just allocation, and equitable distribution) the literature increasingly combines insights from ethics and the social sciences. Some authors in medical ethics even speak of a new phase in the history of ethics, hailing "empirical ethics" as a logical next step in the development of practical ethics after the turn to "applied ethics." The name empirical ethics is ill-chosen because of its associations with "descriptive ethics." Unlike (...) descriptive ethics, however, empirical ethics aims to be both descriptive and normative. The first question on which I focus is what kind of empirical research is used by empirical ethics and for which purposes. I argue that the ultimate aim of all empirical ethics is to improve the context-sensitivity of ethics. The second question is whether empirical ethics is essentially connected with specific positions in meta-ethics. I show that in some kinds of meta-ethical theories, which I categorize as broad contextualist theories, there is an intrinsic need for connecting normative ethics with empirical social research. But context-sensitivity is a goal that can be aimed for from any meta-ethical position. (shrink)

Design for Values (DfV) philosophies are a series of design approaches that aim to incorporate human values into the early phases of technological design to direct innovation into beneficial outcomes. The difficulty and necessity of directing advantageous futures for transformative technologies through the application and adoption of value-based design approaches are apparent. However, questions of whose values to design are of critical importance. DfV philosophies typically aim to enrol the stakeholders who may be affected by the emergence of such a (...) technology. However, regardless of which design approach is adopted, all enrolled stakeholders are human ones who propose human values. Contemporary scholarship on metahumanisms, particularly those on posthumanism, have decentred the human from its traditionally privileged position among other forms of life. Arguments that the humanist position is not (and has never been) tenable are persuasive. As such, scholarship has begun to provide a more encompassing ontology for the investigation of nonhuman values. Given the potentially transformative nature of future technologies as relates to the earth and its many assemblages, it is clear that the value investigations of these design approaches fail to account for all relevant stakeholders (i.e., nonhuman animals). This paper has two primary objectives: (1) to argue for the cogency of a posthuman ethics in the design of technologies; and (2) to describe how existing DfV approaches can begin to envision principled and methodological ways of incorporating non-human values into design. To do this, the paper provides a rudimentary outline of what constitutes DfV approaches. It then takes up a unique design approach called Value Sensitive Design (VSD) as an illustrative example. Out of all the other DfV frameworks, VSD most clearly illustrates a principled approach to the integration of values in design. (shrink)

The distinction between true belief and knowledge is one of the most fundamental in philosophy, and a remarkable effort has been dedicated to formulating the conditions on which true belief constitutes knowledge. For decades, much of this epistemological undertaking has been dominated by a single strategy, referred to here as the modal approach. Shared by many of the most widely influential constraints on knowledge, including the sensitivity, safety, and anti-luck/risk conditions, this approach rests on a key underlying assumption — the (...) modal profiles available to known and unknown beliefs are in some way asymmetrical. The first aim of this paper is to deconstruct this assumption, identifying its plausibility with the way in which epistemologists frequently conceptualize human perceptual systems as excluding certain varieties of close error under conditions conducive to knowledge acquisition. The second aim of this paper is to then argue that a neural phase phenomenon indicates that this conceptualization is quite likely mistaken. This argument builds on the previous introduction of this neural phase to the context of epistemology, expanding the use of neural phase cases beyond relatively narrow questions about epistemic luck to a much more expansive critique of the modal approach as a whole. (shrink)

This paper argues that although moral intuitions are insufficient for making judgments on new technological innovations, they maintain great utility for informing responsible innovation. To do this, this paper employs the Value Sensitive Design (VSD) methodology as an illustrative example of how stakeholder values can be better distilled to inform responsible innovation. Further, it is argued that moral intuitions are necessary for determining stakeholder values required for the design of responsible technologies. This argument is supported by the claim that (...) the moral intuitions of stakeholders allow designers to conceptualize stakeholder values and incorporate them into the early phases of design. It is concluded that design-for-values (DFV) frameworks like the VSD methodology can remain potent if developers adopt heuristic tools to diminish the influence of cognitive biases thus strengthening the reliability of moral intuitions. (shrink)

The last decade has witnessed the mass distribution and adoption of smart home systems and devices powered by artificial intelligence systems ranging from household appliances like fridges and toasters to more background systems such as air and water quality controllers. The pervasiveness of these sociotechnical systems makes analyzing their ethical implications necessary during the design phases of these devices to ensure not only sociotechnical resilience, but to design them for human values in mind and thus preserve meaningful human control over (...) them. This paper engages in a conceptual investigations of how meaningful human control over smart home devices can be attained through design. The value sensitive design (VSD) approach is proposed as a way of attaining this level of control. In the proposed framework, values are identified and defined, stakeholder groups are investigated and brought into the design process and the technical constraints of the technologies in question are considered. The paper concludes with some initial examples that illustrate a more adoptable way forward for both ethicists and engineers of smart home devices. (shrink)

Selon l’interprétation traditionnelle, la révolution copernicienne, en arrachant l’homme de sa position centrale dans le cosmos, lui a infligé une profonde vexation. Si elle dit bien notre désarroi contemporain face à un univers devenu infini, cette inter­pré­tation ne reflète pas suffisamment la complexité historique du passage du géocentrisme à l’héliocentrisme. Aussi convient-il de la remettre en question. Mais pour ce faire, il faut d’abord bien la connaître. Aussi cet article étudie-t-il la phase de structu­ration de cette interprétation (1835-1925), dans (...) le contexte du positivisme, du darwinisme, du marxisme et enfin du freudisme. ––– Según la interpretación tradicional, la revolución copernicana, al sacar al hombre de su ubicación central en el cosmos, le propinó una profunda incomodidad. Esta interpretación corres­ponde a nuestra desazón actual provocada por un universo infinito pero desconoce la complejidad histórica implícita en el tránsito desde el geocentrismo al heliocentrismo. Por ello es necesario volver a plantear el problema, y para hacerlo hay que abordar correctamente el tema. De ahí que el presente artículo estudie el período de estructuración de esta interpretación (1835-1925) en los contextos del positivismo, del darwinismo, del marxismo y finalmente del freudismo. (shrink)

In the last two decades, Davidson’s event-argument hypothesis has become very popular in natural language semantics. This article questions that event-based analyses actually add something to our understanding of the respective phenomena: I argue that they already find their explanation in independently motivated grammatical assumptions and principles which apply to all kinds of modification. Apart from a short discussion of Davidson’s original arguments in favour of his hypothesis, I address Larson’s event-based account of the distinctions between stage-level vs. individual-level modification (...) and adverbial vs. adjectival modification in the nominal domain. I argue that his analysis of the former reduces straightforwardly to the grammatical structure of the nominal phase. As for the latter, I provide reasons which motivate a re-description of the phenomenon in terms of sensitivity to descriptive content rather than events. I argue that, so described, the phenomenon can be explained in terms of interface conditions, given a phasal architecture of grammar. (shrink)

(English, then french abstract) : -/- Fantasy, Discourse, Ideology – Transmission Beyond Propaganda. -/- Propaganda is everywhere, not only in commercials or politics. It is aimed at faraway strangers as well as nearby friends and relations. Propaganda in fact relies on a certain type of psychic structure, one that is tuned to receive it and disseminate it. This structure is a result of an unconscious subjective identification which is therefore not open to change through either cognition, argumentation or reasoning. Propaganda’s (...) form and content are best explained by an unconscious subjectivity rather than by Pavlov’s theory. The social dimension of this subjectivity may be defined by what we refer to as our ‘Analysis of Subjective Logics’ (a legacy of Lacan’s theory of the Four Discourses, which is deficient in some respects). We will first explore the various facets of the ‘Fantasy to Propagate’ by means of a word by word analysis, and will then go on to describe the connexions between Fantasy, Discourse and Ideology. We will show how a clever manipulator triggers an echo in the psyche of his victims, knitting together different and sometimes even contradictory fantasies in an unsteady synthesis he manages to maintain through patient repetition. As for psychoanalysis, it is not only possible but also highly desirable to practise it in the absence of all propaganda : among analysts, on condition that the precept of authority be outwitted, and within each analysis, by undoing the analysand’s sensitivity to suggestion. Psychoanalysis indeed does not only address the individual’s symptoms and their unravelling, but also, more ambitiously, aims to heal civilization of its discontents. This would entitle us to speak in terms of a genuine form of ‘propaganda prevention.’ -/- ---------------------- -/- Fantasme, Discours, Idéologie - D’une transmission qui ne serait pas propagande -/- La propagande se rencontre partout, pas seulement en publicité ou en politique. Avant d’être verticale et adressée aux lointains inconnus, elle est horizontale et s’adresse aux connaissances proches. C’est qu’elle repose en fait sur une structure psychique apte à la recevoir et à la répercuter, structure qui résulte de l’identification subjective, inconsciente donc non modifiable par la cognition, l’argumentation, la raison. Plutôt que par Pavlov, la forme et le contenu de la propagande s’expliquent par la subjectivité inconsciente. Celle-ci se laisse décrire dans le champ social par notre « Analyse des Logiques Subjectives » (héritière critique de la théorie des Quatre Discours de Lacan, insuffisante à maints égards). Nous passerons de l’analyse des facettes du « fantasme de propager » (par le détail des expressions qui en constituent les réalisations) à la description des rapports entre Fantasme, Discours et Idéologie : comment les habiles suscitent un écho dans le psychisme de leurs victimes en fédérant des fantasmes divers –voire opposés– dans une synthèse instable, mais que sa patiente répétition a pour effet de maintenir. En psychanalyse, transmettre sans propagande est non seulement possible mais souhaitable : horizontalement chez les analystes, à condition d’y déjouer l’argument d’autorité, et verticalement dans chaque analyse, en défaisant chez l’analysant les réseaux de suggestibilité. Car la psychanalyse, loin de se borner à la simple disparition des symptômes individuels, a pour vocation plus ambitieuse de contribuer à déconstruire le « malaise dans la civilisation ». On serait alors en droit de parler d’un authentique « prévention de la propagande ». (shrink)

1. Animal Cruelty Industrial farming is appallingly abusive to animals. Pigs. In America, nine-tenths of pregnant sows live in “gestation crates. ” These pens are so small that the animals can barely move. When the sows are first crated, they may flail around, in an attempt to get out. But soon they give up. Crated pigs often show signs of depression: they engage meaningless, repetitive behavior, like chewing the air or biting the bars of the stall. The sows live like (...) this for four months. Gestation crates will be phased out in Europe by the end of 2012, but they will still be used in America.1 In nature, pigs nurse their young for about thirteen weeks. But in industrial farms, piglets are taken from their mothers after about ten days. Because the piglets are weaned prematurely, they develop a lifelong craving to suck and chew. But the farmers don’t want them sucking and chewing on other pigs’ tails. So the growers routinely snip off the tails of all their pigs. They do this with a pair of pliers and no anesthetic. However, the whole tail is not removed; a tender stump remains. The point is to render the area sensitive, so the pigs being chewed on will fight back. Which they do.2 Over 113 million pigs are slaughtered each year in America.3 Typically, these pigs are castrated, their needle teeth are clipped, and one of their ears is notched for identification —all without pain relief.4 In nature, pigs spend up to three quarters of their waking hours foraging and exploring their environment.5 But in the factory farms, “tens of thousands of hogs spend their entire lives ignorant of earth or straw or sunshine, crowded together beneath a metal roof standing on metal slats suspended over a septic tank. ”6 Bored, and in constant pain, the pigs must perpetually inhale the fumes of their own waste. These pigs often get sick, and their ill health is exacerbated by the overcrowding. In 2000, the U.S. Department of Agriculture compared hog farms containing over 10,000 pigs—which is the norm—with farms containing under 2,000 pigs. (shrink)

Background: The concept of digital twins has great potential for transforming the existing health care system by making it more personalized. As a convergence of health care, artificial intelligence, and information and communication technologies, personalized health care services that are developed under the concept of digital twins raise a myriad of ethical issues. Although some of the ethical issues are known to researchers working on digital health and personalized medicine, currently, there is no comprehensive review that maps the major ethical (...) risks of digital twins for personalized health care services. Objective: This study aims to fill the research gap by identifying the major ethical risks of digital twins for personalized health care services. We first propose a working definition for digital twins for personalized health care services to facilitate future discussions on the ethical issues related to these emerging digital health services. We then develop a process-oriented ethical map to identify the major ethical risks in each of the different data processing phases. Methods: We resorted to the literature on eHealth, personalized medicine, precision medicine, and information engineering to identify potential issues and developed a process-oriented ethical map to structure the inquiry in a more systematic way. The ethical map allows us to see how each of the major ethical concerns emerges during the process of transforming raw data into valuable information. Developers of a digital twin for personalized health care service may use this map to identify ethical risks during the development stage in a more systematic way and can proactively address them. Results: This paper provides a working definition of digital twins for personalized health care services by identifying 3 features that distinguish the new application from other eHealth services. On the basis of the working definition, this paper further layouts 10 major operational problems and the corresponding ethical risks. Conclusions: It is challenging to address all the major ethical risks that a digital twin for a personalized health care service might encounter proactively without a conceptual map at hand. The process-oriented ethical map we propose here can assist the developers of digital twins for personalized health care services in analyzing ethical risks in a more systematic manner. (shrink)

In this paper, we propose a methodology to maximize the benefits of interdisciplinary cooperation in AI research groups. Firstly, we build the case for the importance of interdisciplinarity in research groups as the best means to tackle the social implications brought about by AI systems, against the backdrop of the EU Commission proposal for an Artificial Intelligence Act. As we are an interdisciplinary group, we address the multi-faceted implications of the mass-scale diffusion of AI-driven technologies. The result of our exercise (...) lead us to postulate the necessity of a behavioural theory that standardizes the interaction process of interdisciplinary groups. In light of this, we conduct a review of the existing approaches to interdisciplinary research on AI appliances, leading to the development of methodologies like ethics-by-design and value-sensitive design, evaluating their strengths and weaknesses. We then put forth an iterative process theory hinging on a narrative approach consisting of four phases: definition of the hypothesis space, building-up of a common lexicon, scenario-building, interdisciplinary self-assessment. Finally, we identify the most relevant fields of application for such a methodology and discuss possible case studies. (shrink)

Background Men with antisocial personality disorder show lifelong abnormalities in adaptive decision making guided by the weighing up of reward and punishment information. Among men with antisocial personality disorder, modifi cation of the behaviour of those with additional diagnoses of psychopathy seems particularly resistant to punishment. Methods We did a case-control functional MRI (fMRI) study in 50 men, of whom 12 were violent off enders with antisocial personality disorder and psychopathy, 20 were violent off enders with antisocial personality disorder but (...) not psychopathy, and 18 were healthy non-off enders. We used fMRI to measure brain activation associated with the representation of punishment or reward information during an event-related probabilistic response-reversal task, assessed with standard general linear-model-based analysis. Findings Offenders with antisocial personality disorder and psychopathy displayed discrete regions of increased activation in the posterior cingulate cortex and anterior insula in response to punished errors during the task reversal phase, and decreased activation to all correct rewarded responses in the superior temporal cortex. This finding was in contrast to results for off enders without psychopathy and healthy non-off enders. Interpretation Punishment prediction error signalling in off enders with antisocial personality disorder and psychopathy was highly atypical. This finding challenges the widely held view that such men are simply characterised by diminished neural sensitivity to punishment. Instead, this fi nding indicates altered organisation of the information processing system responsible for reinforcement learning and appropriate decision making. This difference between violent offenders with antisocial personality disorder with and without psychopathy has implications for the causes of these disorders and for treatment approaches. (shrink)

The psychology of reasoning uses norms to categorize responses to reasoning tasks as correct or incorrect in order to interpret the responses and compare them across reasoning tasks. This raises the arbitration problem: any number of norms can be used to evaluate the responses to any reasoning task and there doesn’t seem to be a principled way to arbitrate among them. Elqayam and Evans have argued that this problem is insoluble, so they call for the psychology of reasoning to dispense (...) with norms entirely. Alternatively, Stupple and Ball have argued that norms must be used, but the arbitration problem should be solved by favouring norms that are sensitive to the context, constraints, and goals of human reasoning. In this paper, I argue that the design of reasoning tasks requires the selection of norms that are indifferent to the factors that influence human responses to the tasks—which aren’t knowable during the task design phase, before the task has been given to human subjects. Moreover, I argue that the arbitration problem is easily dissolved: any well-designed task will contain instructions that implicitly or explicitly specify a single determinate norm, which specifies what would count as a solution to the task—independently of the context, constraints, and goals of human reasoning. Finally, I argue that discouraging the use of these a priori task norms may impair the design of novel reasoning tasks. (shrink)

The perception of brightness differences in Ehrenstein figures and of illusory contours in phase-shifted line gratings was investigated as a function of the contrast polarity of the inducing elements. We presented either continuous lines or line-like arrangements composed of aligned dashes or dots whose spacing was varied. A yes/no procedure was used in which naive observers had to decide whether or not they perceived a brightness difference in a given Ehrenstein figure or an illusory contour in a phase-shifted (...) line grating. The results show that brightness differences are perceived to some extent in Ehrenstein figures with inducers of opposite polarity of contrast; however, the percentage of yes response was systematically lower and response times were longer than for figures with inducers of the same polarity. Phase-shifted line gratings with lines of opposite polarity of contrast yielded stronger illusory contours and shorter response times than those with lines of the same polarity. When the sign of contrast was not the same within a given line of induction, neither differences in brightness nor illusory contours were perceived. The results suggest that the mechanisms that lead to apparent differences in brightness are more sensitive to input of the same contrast polarity, the mechanisms generating illusory contours more sensitive to input of opposite polarity. The data are discussed in the light of a multistage approach to illusory form perception and some implications for cortical models of illusory contour integration are discussed. (shrink)

In a world where increasingly more voices from different geographical areas talk speak about equality between people, religions are called to uphold and preach human dignity and rights of all people, without taking account of race, sex or religion. In the interreligious dialog, the meetings between representatives of Christianity and Islam have multiplied considerably and they deal with themes analyzing preaching and defending human rights at all levels of life. From the preceding discussion it is clear that the human rights (...) issue is quite sensitive, especially after the latest political, economic and social events that have shaken the world in which we live. After the period of time that the proclamation and recognition of global human rights were made as contained in the various international documents, it was passed into a new phase where the followers of different religions should work together for human dignity and human rights. (shrink)

Gene clustering is a useful exploratory technique to group together genes with similar expression levels under distinct cell cycle phases or distinct conditions. It helps the biologist to identify potentially meaningful relationships between genes. In this study, we propose a clustering method based on multivariate normal mixture models, where the number of clusters is predicted via sequential hypothesis tests: at each step, the method considers a mixture model of m components (m = 2 in the first step) and tests if (...) in fact it should be m - 1. If the hypothesis is rejected, m is increased and a new test is carried out. The method continues (increasing m) until the hypothesis is accepted. The theoretical core of the method is the full Bayesian significance test, an intuitive Bayesian approach, which needs no model complexity penalization nor positive probabilities for sharp hypotheses. Numerical experiments were based on a cDNA microarray dataset consisting of expression levels of 205 genes belonging to four functional categories, for 10 distinct strains of Saccharomyces cerevisiae. To analyze the method’s sensitivity to data dimension, we performed principal components analysis on the original dataset and predicted the number of classes using 2 to 10 principal components. Compared to Mclust (model-based clustering), our method shows more consistent results. (shrink)

Il existe de nombreuses sources d’exigences. Certaines exigences sont normatives dans la mesure où elles impliquent des affirmations concernant ce que nous avons raison de croire, faire, désirer, etc. À ce titre, les exigences morales sont parmi les meilleures candidates. Si la morale exige que l’on tienne notre promesse, il semble que nous avons une raison de la tenir. Cependant, ce ne sont pas toutes les exigences qui sont normatives en ce sens. Le catholicisme exige que l’on assiste à la (...) messe chaque dimanche. Il ne s’ensuit pas pour autant que nous avons une raison d’y assister. Pourquoi cela? Pourquoi certaines exigences sont normatives en ce sens, mais pas d’autres? En vue de répondre à cette question, je défends la conception reasons-sensitive des exigences normatives, selon laquelle les exigences normatives sont celles et seulement celles qui sont sensibles aux raisons. Par contre, cette conception n’est pas la seule disponible. Selon ce que j’appelle la conception reasons-providing, les exigences normatives sont celles et seulement celles qui fournissent des raisons. Je soutiens que cette conception-ci est vulnérable à deux objections, ce qui nous donne raison de préférer la première. (shrink)

Given a subject so imbued with contention and conflicting theoretical stances, it is remarkable that automated instruments ever came to replace the human eye as sensitive arbiters of color specification. Yet, dramatic shifts in assumptions and practice did occur in the first half of the twentieth century. How and why was confidence transferred from careful observers to mechanized devices when the property being measured – color – had become so closely identified with human physiology and psychology? A fertile perspective (...) on the problem is via the history of science and technology, paying particular attention to social groups and disciplinary identity to determine how those factors affected their communities’ cognitive territory. There were both common and discordant threads motivating the various technical groups that took on the problems of measuring light and color from the late nineteenth century onwards, and leading them towards the development of appropriate instruments for themselves. The transition from visual to photoelectric methods could be portrayed as a natural evolution, replacing the eye by an alternative roviding more sensitivity and convenience – indeed, this is the conventional positivist view propounded by technical histories. However, the adoption of new measurement technologies seldom is simple, and frequently has a significant cultural component. Beneath this slide towards automation lay a raft of implicit assumptions about objectivity, the nature of the observer, the role of instruments, and the trade-offs between standardization and descriptive power. While espousing rational arguments for a physical detector of color, its proponents weighted their views with tacit considerations. The reassignment of trust from the eye to automated instruments was influenced as much by the historical context as by intellectual factors. I will argue that several distinct aspects were involved, which include the reductive view of color provided by the trichromatic theory; the impetus provided by its association with photometry; the expanding mood for a quantitative and objective approach to scientific observation; and, the pressures for commercial standardization. As suggested by these factors, there was another shift of authority at play: from one technical specialism to another. The regularization of color involved appropriation of the subject by a particular set of social interests: communities of physicists and engineers espousing a ‘physicalist’ interpretation, rather than psychologists and physiologists for whom color was conceived as a more complex phenomenon. Moreover, the sources for automated color measurement, and instrumentation for measuring color, were primarily from the industrial sphere rather than from academic science. To understand these shifts, then, this chapter explores differing views of the importance of observers, machines and automation. (shrink)

GAMETOGÊNESE -/- Emanuel Isaque Cordeiro da Silva Instituto Agronômico de Pernambuco Departamento de Zootecnia – UFRPE Embrapa Semiárido -/- • _____OBJETIVO -/- Os estudantes bem informados, estão a buscando conhecimento a todo momento. O estudante de Veterinária e Zootecnia, sabe que a Reprodução é uma área de primordial importância para sua carreira. Logo, o conhecimento da mesma torna-se indispensável. No primeiro trabalho da série fisiologia reprodutiva dos animais domésticos, foi abordado de forma clara, didática e objetiva os mecanismos de diferenciação (...) sexual dos embriões em desenvolvimento, quais os genes envolvidos nesse processo e tudo mais. Nesse segundo trabalho, a abordagem será teórica, mas também clara, sobre a formação primordial dos gametas femininos e masculinos, através da ovogênese nas fêmeas e a espermatogênese nos machos. Esse trabalho visa levar a importância do processo de formação dos gametas e a produção hormonal das gônadas, bem como o entendimento sobre as interações com o eixo hipotálamo-hipofisário. -/- •____INTRODUÇÃO -/- A reprodução sexual é um processo mediante a qual dois organismos da mesma espécie unem seu material genético para dar lugar a um organismo fixo com combinação única de genes; para isso, cada organismo produz células que contém a metade do material genético característico da espécie. Essas células haploides (1n) são denominadas gametas; ao combinar-se um gameta masculino com um feminino produz-se uma célula diploide (2n) (zigoto ou ovo) a partir da qual se forma o embrião. A grande maioria das espécies com reprodução sexual são anisogâmicas, o que significa que produzem dois tipos de gametas diferentes: os gametas masculinos são microscópios, móveis e produzem-se em grande quantidade, enquanto que os femininos são grandes, imóveis e produzem-se em menor quantidade. O tipo de gameta que um indivíduo produz é o que define seu sexo; sobre os animais o macho é o indivíduo que produz grandes quantidades de espermatozoides e a fêmea produz uma menor quantidade de óvulos, enquanto que nas plantas as gônadas masculinas são as produtoras pólen e as femininas produzem oosferas. Os gametas são diferentes do resto das células do organismo, as quais se chamam células somáticas; essas últimas são diploides porque contém dois pares de cromossomos, um par herdado do pai do indivíduo e o outro da mãe. As células somáticas, ademais, se dividem por mitose, ao qual os cromossomos se duplicam antes de cada divisão celular e cada uma das células filhas recebe um complemento diploide idêntico dos cromossomos, logo todas as células somáticas de um indivíduo possuem o mesmo material genético, embora cada tipo celular expresse diferentes combinações de genes. Em contraponto, os gametas são células haploides porque possuem somente um par de cromossomos e a metade do material genético característico da espécie. Cada um dos cromossomos em um gameta é resultado da recombinação dos genes contidos nos cromossomos paterno e materno do indivíduo que originam o gameta, e cada um destes possuem uma combinação única de genes. Os gametas se formam a partir das células germinais, que são células que em sua origem são diploides e elas de “comprometem” a manter-se como uma linha celular especial que em determinado momento sofrerá o processo de meiose para dar origem aos gametas haploides, sejam óvulos ou espermatozoides segundo o sexo do animal. Como descrito no trabalho sobre a diferenciação sexual, as células germinativas primordiais originam-se no epiblasto do embrião, e migram desde o saco vitelino até colonizar as cristas gonodais, onde, por sua vez, proliferam-se e se organizam junto com as células somáticas da gônada primitiva para formar o testículo ou o ovário. As células germinais masculinas e femininas tem a mesma origem embrionária. As gônadas indiferenciadas em um embrião possuem três tipos celulares: as células que dão origem aos gametas (ovogonia ou espermatogonia), as precursoras de células que nutrem os gametas em desenvolvimento (células da granulosa no ovário; células de Sertoli no testículo) e as precursoras de células que secretam hormônios sexuais (células da teca no ovário; células de Leydig no testículo). As células germinais são as únicas estruturas do organismo que têm a capacidade de dividir-se por meiose sofrendo uma redução no número de seus cromossomos, sendo responsável pela transmissão da carga genética aos descendentes. Em contraste, as células somáticas somente se dividem por mitose. A formação dos gametas compreende fases sequenciais de mitose, meiose e pós-meiose. Esses processos são altamente organizados e necessitam de um preciso e bem coordenado programa de expressão genética. Uma das características importantes da gametogênese é a redução cromossômica, que através da meiose, reduz pela metade o número de cromossomos e produz células distintas entre si, devido a trocas de material genético entre os pares de cromossomos provenientes do pai e da mãe, o que ocorre no processo de “crossing over” durante a primeira fase da meiose. A gametogênese é o processo mediante o qual as células germinais de cada sexo se multiplicam, dividem e diferenciam até formar os gametas. No caso da formação dos gametas masculinos o processo recebe o nome específico de espermatogênese, e para os gametas femininos é denominado como ovogênese. Embora os dois processos alcancem o objetivo comum de produção das células haploides, por onde compartilham algumas características, existem diferenças marcadas entre eles devido a necessidade de produzir um número muito distinto de gametas, de tamanho diferente, e com características de motilidade também distintas. -/- •___ESPERMATOGÊNESE -/- A espermatogênese é o processo mediante o qual se produz os gametas masculinos denominados espermatozoides. Durante a vida fetal as células germinais e as células somáticas do testículo em formação organizam-se em túbulos seminíferos que se derivam dos cordões sexuais primários e conformam a maior parte da medula do testículo. Na etapa fetal cada tubo seminífero é delimitado por uma membrana basal, recoberta na parte interior pelas células precursoras das células de Sertoli (um tipo de células somáticas). No exterior do túbulo localizam-se as células precursoras das células de Leydig ou intersticiais (figura 1), que também são células somáticas. Entre a membrana basal e as células de Sertoli encontram-se algumas células germinais denominadas espermatogonias de reserva A0 (denominadas gonócitos) que serão o único tipo de células germinais presentes no testículo enquanto o animal não alcançar a puberdade. As células de Sertoli estabelecem na região basal uniões oclusoras entre si, formando parte da barreira hemato-testicular. As espermatogonias A0 localizam-se por dentro da membrana basal do túbulo seminífero, embora fora da barreira hemato-testicular. Figura 1: fase neonatal. Nota-se a grande infiltração de tecido intersticial em quase 50% da seção originando que os túbulos sejam pequenos e redondos em sua maioria. O citoplasma e núcleo das células pré-Leydig são notadas claramente por essa ser uma espécie suína onde o tecido intersticial está claramente diferenciado. Hematoxilina-eosina (X 220.5). Fonte: Embrapa. -/- O número de células de Sertoli no testículo depende da influência do hormônio folículo estimulante (FSH) presente durante a vida fetal e as primeiras etapas de vida pós-natal. A população de células de Sertoli ao chegar a puberdade se manterá fixa durante o resto da vida do animal; existe uma relação positiva entre o tamanho e a população de células de Sertoli e a capacidade de produção de espermatozoides do testículo. As células de Sertoli são as únicas células somáticas que estão no epitélio seminífero, e sua função é a nutrição, sustentação e controle endócrino das células germinais. As células de Sertoli participam ativamente no processo de liberação dos espermatozoides para a luz do túbulo. Nesse momento, as células de Sertoli realizam a fagocitose de parte do citoplasma do espermatozoide dos chamados corpos residuais. As células de Sertoli também fagocitam as células germinais que se degeneram no curso normal da espermatogênese. Essas células ainda sintetizam grande quantidade de proteínas, como por exemplo as proteínas ABP (androgen hinding protein), que transportam andrógenos para todo o aparelho reprodutivo, transferrinas, que transportam ferro para a respiração celular das células germinais e também às inibinas, que regulam a liberação de FSH pela hipófise, através de um sistema de retroalimentação (feedback) negativa (figura 2). Figura 2: epitélio seminífero, células de Sertoli (flecha) (400 X). Fonte: Embrapa. -/- Antes da puberdade dos túbulos seminíferos observam-se ao corte como estruturas de diâmetro pequeno, sem luz, e conformados unicamente pelas células de Sertoli e espermatogonias de reserva e rodeados por abundante tecido intersticial, ao que estão presentes as células precursoras das células de Leydig. Ainda antes da puberdade, a diferenciação celular manifesta-se primeiro pela presença de espermatócitos primários, os quais se degeneram em geral na fase de paquíteno, por falta de estimulação hormonal. A partir de que o animal chega a puberdade inicia-se o processo de espermatogênese, que se manterá durante toda a vida do animal, exceto em espécies de animais silvestres muito estacionais, ao qual pode se suspender durante a época não reprodutiva para voltar e ser retomada na época ou estação reprodutiva. Depois da puberdade, os túbulos seminíferos possuem um diâmetro muito maior; em seu interior observa-se um grande número de células germinais de todos os tipos, diferentes estádios de divisão, e em seu lúmen contém líquido e espermatozoides. Ainda sobre o alcancei da puberdade, as espermatogonias começam a dividir-se aceleradamente por mitose, enquanto que no espaço intersticial as células mesenquimais também começam a se diferenciar e a dar origem as células de Leydig (figura 3). A partir dessa etapa as células de Leydig (totalmente diferenciadas) são também evidentes no exterior do túbulo, junto com as células mioides ou peritubulares que o rodeiam o que ao contrair-se são responsáveis por controlar o avanço dos fluidos e as células presentes no lúmen do túbulo. As células mioides estão situadas ao redor do túbulo, e é creditado a elas a promoção da contração e da integridade estrutural do túbulo. Esse tipo celular apenas se diferencia na puberdade pela ação dos andrógenos (figura 4). As interações entre as células de Sertoli e as mioides parecem ter um papel importante na manutenção das funções do testículo. Durante o processo de espermatogênese, as espermatogonias de reserva dividem-se periodicamente e enquanto algumas células fixas permanecem como espermatogonias de reserva, outras proliferam e sofrem uma seção de divisões mitóticas durante as quais se vão diferenciando até formarem espermatócitos primários (espermatocitogênese ou fase de mitose), logo sofrem divisões especiais mediante as quais reduzem seu número de cromossomos (fase de meiose), e ao final trocam de forma para converter-se em espermatozoides (espermatocitogênese) (figura 5). Cada uma dessas etapas da espermato- gênese será descrito detalhadamente adiante, antes é necessário a explicação de algumas características das células de Sertoli e de Leydig que ajudarão a entender seu papel durante a espermatogênese. Figura 3: células de Leydig no espaço intersticial do testículo bovino adulto PAS (400 X). Fonte: Embrapa. -/- Figura 4: o estabelecimento da puberdade pela presença de espermatozoides no túbulo. Hematoxilina-eosina (400 X). Fonte: Embrapa. Figura 5: fases mitóticas das espermatogonias (A0 e B) para formação de um espermatócito primário e as duas fases de meiose que se sucedem antes da espermatogênese. Fonte: ZARCO, 2018. -/- Ao início da espermatocitogênese as uniões oclusoras entre as células de Sertoli se abrem por etapas (como as comportas de um submarino) para permitir a passagem das espermatogonias em direção ao centro do túbulo seminífero sem que se estabeleça uma continuidade entre o exterior e o interior da barreira hemato-testicular. Uma vez ultrapassada essa barreira, as sucessivas gerações de espermatogonias, espermatócitos, espermátides e espermatozoides irão se localizar em direção ao interior do túbulo seminífero, em estreita associação com as células de Sertoli. Em consequência, as células de Sertoli dividem o túbulo seminífero em dois compartimentos; o compartimento basal (debaixo das uniões oclusoras das células de Sertoli), ao qual residem as espermatogonias de reserva, e o compartimento adluminal (em direção ao centro do túbulo), cujos espaços entre as células de Sertoli desenvolvem o resto do processo de espermatogênese (meiose e espermatocitogênese). Esse feito é importante porque durante a vida fetal as únicas células germinais existentes eram as espermatogonias de reserva, pelo que os antígenos expressados por gerações mais avançadas (espermatogonias intermediárias, secundárias, espermátides e espermatozoides) não são reconhecidos como próprios do corpo pelo sistema imunológico. Logo, o anterior implica que deve existir uma barreira entre eles e o sangue para evitar um ataque imunológico. Em todas as etapas da espermatogênese, as células de Sertoli atuam como células de suporte para as células germinais, que sempre permanecem recoberta pela membrana das células de Sertoli. Também atuam como células nutricionais já que proporcionam o meio em que as células germinais se desenvolvem e maturam, assim como as substâncias que regulam e sincronizam as sucessivas divisões e transformações das células germinais. As células de Sertoli produzem hormônios, como estrógenos e inibina que atuam sobre a hipófise para regular a secreção das gonadotropinas que controlam a espermatogênese. As células de Leydig que residem no exterior do túbulo seminífero também são importantes para a espermatogênese: produzem a testosterona que estimula e mantém a espermatogênese, bem como serve como substrato sobre o qual atua como aromatizador das células de Sertoli para transformá-las em estrógenos. Como supracitado, para seu estudo podemos dividir a espermatogênese em três fase: espermatocitogênese, meiose e espermiogênese (figura 6). Agora, serão descritas cada uma dessas etapas. Em algumas espécies, incluindo no homem, os macrófagos representam o segundo tipo celular intersticial mais numeroso no testículo, depois das células de Leydig. Os macrófagos e vários subtipos de linfócitos são identificados nós testículos de ovinos e ratos. Eles estão intimamente associados com as células de Leydig e atuam juntamente na regulação da esteroidogênese. Figura 6: fluxograma da espermatogênese. -/- Espermatocitogênese -/- A espermatocitogênese, também chamada de etapa proliferativa ou de mitose, consiste numa série de divisões mitóticas sofridas pelas células descendentes de uma espermatogonia de reserva. Uma vez que a célula se divide, abandona o estado de reserva e começa um processo de diferenciação. As espermatogonias de reserva (denominadas espermatogonias A0 na rata ou As nos humanos) são células que existem desde a vida fetal e que permanecem mitoticamente inativas durante a infância. Uma vez que alcançam a puberdade começam a dividir-se em intervalos regulares, e as células filhas podem permanecer como espermatogonias de reserva ou abandonar a reserva e ingressar na dita espermatocitogênese. Uma vez abandonada a reserva, as células filhas que vão se formando em cada divisão permanecem unidas por pontes citoplasmáticas, constituindo um clone que se divide sincronicamente. As células que se formam depois de cada divisão continuam sendo espermatogonias, porém cada geração é ligeiramente diferente da anterior. Na rata, por exemplo, as espermatogonias tipo A0 ao dividir-se originam espermatogonias do tipo A1, que em sucessivas divisões formam espermatogonias dos tipos A2, A3 e A4, as quais, por sua vez, sofrem outra mitose para formar espermatogonias intermediárias e uma mais para formar espermatogonias do tipo B. Essas últimas se diferenciam (sem se dividir) em espermatócitos primários, processo em que termina a fase de espermatocitogênese, que literalmente significa processo de geração de espermatócitos. As espermatogonias tipo A0 são a fonte para a contínua produção de gametas. A metade delas se dividem e formam células iguais (as chamadas células tronco) e a outra metade forma as espermatogonias A1, que sofre novas divisões mitóticas e formam os tipos 2, 3 e 4. O tipo A4 sofre mitose para formar a intermediária (A In), que por mitose, forma a tipo B (figura 6). Esses tipos de espermatogonias podem ser identificadas em evoluções histológicas de acordo com sua organização topográfica na membrana basal dos túbulos seminíferos ou mediante seu conteúdo de heterocromatina. Outra maneira de diferenciação se baseia em marcadores moleculares específicos que distinguem as espermatogonias tronco (A0) das demais, com os fins de isolamento, desenvolvimento in vitro e transplante. As tipo B passam por mitose para formarem os espermatócitos primários; estes iniciam a primeira etapa da meiose formando os espermatócitos secundários; na segunda etapa da divisão meiótica, cada espermatócito secundário se divide e formam as chamadas espermátides. Quando o testículo alcança seu desenvolvimento total, a meiose completa-se e as espermátides originadas se convertem em espermatozoides. Um dos maiores sinais característicos desse fenômeno é o alargamento das espermátides e sua migração em direção ao lúmen do túbulo seminífero (figuras 4, 7 e 8). Figura 7: espermatogonias marcadas por imuno-histoquímica, anticorpo monoclonal TGFa (400 x). Figura 8: fases de divisões meióticas (M), espermatócitos em paquíteno (PA) e espermatócitos secundários (ES). -/- Figura 9: estádio posterior a liberação dos espermatozoides na luz do túbulo. Hematoxilina-eosina (400 x). Mediante as seis divisões mitóticas que ocorrem durante a espermatocitogênese se forma potencialmente um clone de 64 espermatócitos primários a partir de cada espermatogonia A que ingressa sobre o processo. Não obstante, algumas células sofrem apoptose em cada uma das etapas do processo, ao qual o número real formado é menor. Em outras espécies produzem-se um transcurso similar de divisões mitóticas sucessivas durante a espermatocitogênese, embora a nomenclatura utilizada possa ser distinta, por exemplo nos bovinos as duas últimas divisões mitóticas dão origem as espermatogonias de tipo B1 e B2. -/- Meiose -/- Uma vez que as espermatogonias B se diferenciam em espermatócitos primários, esses iniciam a etapa de meiose, com uma nova divisão; desta vez a divisão é do tipo meiótica. Ao completar-se a primeira divisão meiótica (meiose I) se obtém os espermató-citos secundários, que ao sofrer a segunda divisão meiótica (meiose II) dão origem as espermátides. Vale salientar que a meiose é o processo mediante o qual reduz-se a metade do número de cromossomos, pelo que as espermátides que se obtém são células haploides (1n). Os espermatócitos secundários que se formam depois da primeira divisão meiótica contém a metade do número normal de cromossomos, porém a mesma quantidade de DNA já que cada cromossomo é duplo. As espermátides formadas na conclusão da segunda divisão meiótica (figura 7), por sua vez, contém a metade dos cromossomos, e esse já não são duplos, já que se trata de células 1n. Também deve-se enfatizar que durante a meiose é relevante o entrecruzamento dos cromossomos homólogos, pelo que cada espermátide possui uma combinação única e diferente de genes paternos e maternos. Outro ponto que deve ser levado em consideração é que cada espermátide somente possui um cromossomo sexual; a metade das espermátides contém o cromossomo X herdado da mãe do macho que está levando a cabo a espermatogênese e a outra metade contém o cromossomo Y herdado de seu pai. Para cada espermatócito primário que entra no processo de meiose obtém-se cerca de quatro espermátides, pelo qual ao ser completada a meiose potencialmente se poderiam formar até 256 espermátides por cada espermatogonia que abandona a reserva e ingressa na espermatocitogênese. -/- Espermiogênese -/- Durante a espermiogênese, também chamada de fase de diferenciação, as esper-mátides sofrem, sem se dividir, uma metamorfose que as transforma em espermatozoides, os quais finalmente são liberados das células de Sertoli em direção ao lúmen do túbulo seminífero. A espermiogênese é um processo complicado e longo já que a espermátide deve sofrer complexas trocas nucleares, citoplasmáticas e morfológicas que resultam na forma-ção dos espermatozoides. Algumas dessas mudanças incluem a condensação do material nuclear para formação de um núcleo plano e denso, a eliminação do citoplasma para a constituição de uma célula pequena, a formação de uma estrutura especializada denomi-nada acrossomo ou tampa cefálica, e a formação do pescoço e da cauda (flagelo) do esper-matozoide, do que depende a sua motilidade. Durante a maior parte da espermiogênese, as espermátides se mantém com uma estreita associação com as células de Sertoli; logo, chega-se a observar, então, flagelos que se projetam em direção a luz do túbulo que pare-cem sair das células de Sertoli, sendo na realidade os flagelos dos espermatozoides que ainda não tinham sido liberados pelo lúmen. Ao liberar os espermatozoides em direção a luz do túbulo, as células de Sertoli realizam a fagocitose de parte do citoplasma dos espermatozoides (corpos residuais). Também fagocitam os restos de todas as células germinais que sofrem apoptose ou degeneram-se durante a espermatogênese. Credita-se que ao realizar essas funções as células de Sertoli podem fazer uma monitoração eficiente da espermatogênese, o que lhes permitiria emitir sinais para colaborar na regulação desse processo em nível gonodal e a nível sistêmico através da secreção de hormônios como a inibina e o estradiol. Além da inibina e activina, as células de Sertoli sintetizam outras proteínas, como a ABP (proteína ligadora de andrógenos) que serve como uma molécula de transporte de andrógenos dentro dos túbulos seminíferos, ductos deferentes e epidídimo, ou a transfer-rina, que transporta o ferro necessário para a respiração celular. -/- Resultados da espermatogênese -/- O resultado da espermatogênese não significa apenas uma simples multiplicação das células germinais (até 256 espermatozoides a partir de cada espermatogonia A1), senão que através dela são produzidos gametas haploides pequenos, móveis e com grande diversidade genética entre eles, ao mesmo tempo que se mantêm uma reversa de células mãe (espermatogonias A0) a partir das quais se poderiam originar novos ciclos de esper-matogênese durante o resto da vida do animal. -/- Controle hormonal da espermatogênese -/- Como mencionado, o FSH reproduz um importante papel para o estabelecimento das células de Sertoli durante a vida fetal e início da vida pós-natal. O começo da esper-matogênese também é estimulado pelo FSH, que atua sobre as células de Sertoli para estimular sua função e a ativação de sinais dessas células em direção as células germinais, incluindo-as a abandonar a reserva e ingressar na espermatogênese. O FSH, assim mesmo, estimula a mitose durante o resto da espermatogênese e aumenta a eficiência do processo, já que reduz a apoptose e a degeneração de espermatogonias intermediárias e do tipo B. O FSH também estimula as células de Sertoli para produzirem inibina e ABP. Uma vez iniciada a espermatogênese somente requerem níveis baixos de FSH para se mantê-la. As células de Sertoli também devem ser estimuladas pela testosterona para funcio-nar de maneira adequada; se requer também do LH hipofisário: hormônio que estimula as células de Leydig para produzir testosterona. Por sua vez, a secreção de LH e FSH é regulada pelo GnRH hipotalâmico: esse neurohormônio também faz parte do mecanismo de regulação da espermatogênese. A espermatogênese também é modulada em nível local mediante a produção de determinados fatores e interações entre as células. Dentro dos fatores locais podemos mencionar o fator de crescimento parecido com a insulina 1 (IGF-1), o fator de crescimen-to transformante beta (TGF- β), activina, ocitocina e diversas citocinas. Entre as intera-ções celulares existem tanto uniões de comunicação entre as células de Sertoli e as células germinais, como pontes citoplasmáticas entre todas as células germinais que formam o clone de células descendentes de uma espermatogonia A1. Uma vez que as células de Sertoli iniciam sua função na puberdade é possível manter experimentalmente a espermatogênese somente com testosterona, sem ser requeri-dos nenhum outro hormônio. A quantidade de espermatozoides produzidos, no entanto, é maior quando há presença do FSH. Abaixo do estímulo do FSH as células de Sertoli produzem estradiol e inibina, hormônios que geram uma retroalimentação sobre o eixo hipotálamo-hipofisário para a regulação da secreção de gonadotropinas. Em particular, a inibina reduz a secreção de FSH, pelo qual é factível que sirva como um sinal que evite uma excessiva estimulação as células de Sertoli. -/- Ciclo do epitélio seminífero -/- Em cada espécie as espermatogonias de reserva iniciam um novo processo de divi-sões celulares em intervalos fixos: a casa 14 dias no touro; 12 dias no garanhão e a cada 9 dias no cachaço (reprodutor suíno). A nova geração de células que começam a proliferar sobre a base do tubo deslocam-se em direção ao centro do túbulo a geração anterior, que por sua vez deslocam-se as gerações anteriores. Devido as mudanças que vão sofrendo cada geração celular se ajustam a tempos característicos de cada etapa, já que rodas as células em uma determinada seção do túbulo estão sincronizadas entre si pelas células de Sertoli; em cada espécie somente é possível encontrar um certo número de combinações celulares: 14 diferentes combinações no caso da rata, 8 no touro e 6 no ser humano. A sucessão de possíveis combinações até regressar a primeira combinação se conhece como o ciclo do epitélio seminífero. Na maioria das espécies os espermatozoides que são libera-dos em direção a luz do túbulo provém das células que entraram no processo de esperma-togênese quatro gerações antes que a geração que está ingressando nesse momento, pelo que a espermatogênese no touro dura ao redor de 60 dias e um pouco menos em outras espécies domésticas. Significa que os efeitos negativos das alterações na espermatogêne-se podem estar presentes até dois meses depois de que se produziram essas alterações. Como supracitado, geralmente se observa a mesma combinação celular em toda a área de uma determinada secção transversal do túbulo seminífero. No entanto, se fizermos uma série de secções, observa-se que ao longo do túbulo há uma sucessão ordenada de combinações (a primeira em uma determinada secção; a segunda combinação na seguinte secção, e assim sucessivamente em secções subsequentes até regressar a primeira combi-nação. Teremos, então, que ao início da divisão das espermatogonias A1 se produz de forma sincronizada em uma secção do túbulo, e vai-se transmitindo como uma onda peristáltica as secções adjacentes. Esse processo é denominado como onda do epitélio seminífero e graças à esse túbulo seminífero sempre tem secções em todas as etapas da espermatogênese, com o que se alcança uma produção constante de espermatozoides. -/- Alterações da espermatogênese -/- Nas espécies estacionais a espermatogênese, como já mencionado, pode reduzir-se ou inclusive suspender sua atividade fisiológica durante a época não reprodutiva dessas espécimes, porém esse processo fisiológico não pode ser considerado como uma altera-ção. No entanto, a espermatogênese só pode ser alterada pelas enfermidades ou por fatores externos. A principal causa de alterações na espermatogênese é o aumento da temperatura testicular. Por isso, os testículos são localizados na saco escrotal e são “caídos” para fora do corpo como pode-se observar nos bovinos, caprinos, ovinos, caninos e no próprio homem. A temperatura testicular deve estar cerca de 2 a 6 °C abaixo da temperatura corporal normal. As células germinais masculinas são sensíveis ao calor, pelo qual na maioria dos mamíferos os testículos se encontram fora da cavidade abdominal e existe um sofisticado sistema de termorregulação para mantê-los a uma temperatura menor que a corporal. Se a temperatura corporal for elevada ou se os testículos permanecerem na cavidade abdominal, ou ainda se os sistemas termorreguladores do testículo sejam afetados por fatores inflamatórios como edema ou falta de mobilidade testicular dentro do escroto, a temperatura do tecido testicular aumentará e a espermatogênese sofrerá alterações proporcionais ao excesso de temperatura e a duração da elevação. A espermatogênese também pode ser afetada pela exposição a hormônios ou a outras substâncias. É possível que a causa mais comum (sobretudo no homem) seja o uso de esteroides anabólicos, que elevam a concentração de andrógenos na circulação, provo-cando um feedback negativo sobre a secreção de gonadotropinas. Ao deixar de estimular-se o testículo pelas gonadotropinas, este deixará de produzir testosterona, e as concentra-ções de andrógeno exógeno nunca alcançará as altíssimas concentrações de testosterona que normalmente estão presentes a nível do tecido testicular por ser o local onde se produz o hormônio. Também se supõe que diversas substâncias com propriedades estrogênicas derivadas de processos industriais (indústria dos plásticos, hidrocarbonetos etc.) e presentes no ambiente (fatores xenobióticos) podem ser responsáveis pelas alterações na espermatogênese em diversas espécies, entre as quais se inclui o ser humano. -/- • OVOGÊNESE E FOLICULOGÊNESE -/- A ovogênese é o processo seguido pelas células germinais da fêmea para a forma-ção dos óvulos, que são células haploides. Durante a vida fetal as células germinais proliferam-se no ovário por mitose, formando um grande número de ovogonias, algumas das quais se diferenciam em ovócitos primários que iniciam sua primeira divisão meiótica para deter-se na prófase da divisão. Somente alguns desses ovócitos primários retornarão e concluirão a primeira divisão meiótica em algum momento da vida adulta do animal, dando origem a um ovócito secundário e a um corpo polar. O ovócito secundário inicia a sua segunda divisão meiótica, a qual volta a ficar suspensa até receber um estímulo apropriado, já que somente os ovócitos secundários que são ovulados e penetrados por um espermatozoide retornam e concluem a segunda divisão meiótica, dando origem a um óvulo (figura 10). O processo de ovogênese é realizado dentro dos folículos ovarianos, que também tem que sofrer um longo transcurso de desenvolvimento e diferenciação denominado foliculogênese pelo que a ovogênese como tal realiza-se dentro do marco desse último processo. Por essa razão, na seguinte seção descreverei tanto a ovogênese como a folicu-logênese, e a relação que existe entre ambos. Figura 10: representação da ovogênese. Na etapa de proliferação, as células germinais se diferen-ciam por mitose. A meiose I se caracteriza por uma prófase prolongada, ocorrendo a duplicação do DNA. Nas duas divisões, que ocorrem antes da ovulação e depois da fertilização, a quantidade de DNA é reduzida a 1n, com o fim de que a fusão dos pronúcles (singamia) pós-fertilização, seja gerado um zigoto com um número de cromossomos de 2n (diploide). -/- Geração de ovócitos primários e folículos primordiais Tanto a ovogênese como a foliculogênese iniciam-se durante a vida fetal, quando as células germinais primordiais provenientes do saco vitelino colonizam a gônada primitiva e, junto com as células somáticas z organizam-se para a formação dos cordões sexuais secundários, que se desenvolvem principalmente no córtex do ovário. Nesse período, as células germinais que colonizaram o ovário sofrem até 30 divisões mitóticas, proliferando-se até formar milhares ou milhões de ovogonias, que inicialmente formam “ninhos” constituídos cada um deles por um clone de várias ovogonias que descendem da mesma célula precursora e que se mantêm unidas por pontes citoplasmáticas, sincronizan-do suas divisões mitóticas. Nessa etapa alcança-se a máxima população de células germinais no ovário, que antes de nascer se reduzirá drasticamente por apoptose. No ovário do feto humano chegam a haver até sete milhões de células germinais que ao nascimento se reduzem a dois milhões. Os ovários fetais do bovino, de maneira análoga, chegam a ter até 2.100.000 células germinais, que ao nascimento reduzem para 130.000 aproximadamente. A redução no número de ovogonias produz-se ao mesmo tempo que essas células, que vêm dividindo-se por mitose e estão agrupadas em ninhos, iniciam sua primeira divisão meiótica para se transformarem em ovócitos primários: células germinais que se encontram em uma etapa de suspensão (diplóteno) da prófase da primeira divisão meiótica. Nesse período produz-se uma grande proporção de células germinais; as células somáticas dos cordões sexuais, por sua vez, emitem projeções citoplasmáticas que separam a isolam os ovócitos primários sobreviventes, ficando cada um deles rodeados por uma capa de células aplanadas da (pré) granulosa. Ao mesmo tempo em que se forma uma membrana basal entre as células da granulosa e o tecido intersticial do ovário. Ao ovócito primário rodeado de uma capa de células da (pré) granulosa aplanadas e delimita-das por uma membrana basal denomina-se de folículo primordial (figura 11). Nas vacas os folículos primordiais bem formados já estão presentes nos ovários a partir do dia 90 da gestação. A maioria dos folículos primordiais com os que nasce uma fêmea se manterão inativos durante um longo tempo; muitos deles durante toda a vida do animal. Nos folículos primordiais inativos tanto os ovócitos primários como as células da granulosa conservam sua forma original e mantém um metabolismo reduzido estritamente ao mínimo necessário para manter-se viáveis. Por essa razão, ao realizar um corte histológico de qualquer ovário as estruturas mais numerosas que se observam serão os folículos primordiais. No entanto, cada dia da vida de um animal, inclusive desde a vida fetal, um certo número de folículos primordiais reiniciam seu desenvolvimento, e a partir desse momento um folículo exclusivamente pode ter dois destinos: o primeiro, prosseguir seu desenvolvi-mento até chegar a ovular, e o segundo (que é muito mais frequente) encontrar em algum momento condições inadequadas que fazem fronteira com ele para parar seu desenvolvi-mento, levando-o a sofrer atresia e degenerar até desaparecer do ovário. Figura 11: sequência da foliculogênese apresentando as diferentes estruturas que podemos encontrar em cada fase. Fonte: ZARCO, 2018. Culminação da ovogênese A ovogênese somente se completará quando um ovócito primário reinicia a meio-se; completa sua primeira divisão meiótica para formar um ovócito secundário e um primeiro corpo polar e, quando, finalmente sofrer uma segunda divisão meiótica para formar um óvulo e um segundo corpo polar. Os óvulos são as células 1n que constituem os gametas femininos, pouco numerosos, grandes e imóveis. A grande maioria dos ovóci-tos primários, como veremos mais adiante, nunca retomam a meiose e, em consequência, não chegam a formar ovócitos secundários, e muitos dos ovócitos secundários tampouco sofrem uma segunda divisão meiótica, pelo que não chegam a formar os óvulos. Ao longo da vida de uma fêmea, na maioria das espécies, menos de 0,1% dos ovócitos primários (um a cada mil) chega a terminar a ovogênese, dando origem a um óvulo. O supracitado deve-se a que a ovogênese somente pode retomar-se e ser completa-da em ovócitos primários que se encontram dentro dos folículos primordiais que (uma vez ativados) vão alcançando diversas etapas de seu desenvolvimento em momentos precisos aos que encontram as condições ideais de oxigenação, nutrição, vascularização e exposição a fatores parácrinos e a exposição a concentrações de hormônios que se requerem para que o folículo continue em cada etapa de seu desenvolvimento com o processo de foliculogênese até chegar a ovular. Qualquer folículo que não esteja nessas condições ao longo do desenvolvimento sofrerá degeneração e atresia, pelo que o ovócito primário em seu interior nunca chegará ao ponto em que pode retomar a primeira divisão meiótica. No que resta da presente seção revisaremos o processo de foliculogênese em cujo marco se desenvolve a ovogênese; havemos que tomar de conta que essa última se limita ao que ocorre nas células germinais (ovogonia, ovócito primário, secundário e óvulo), pelo qual depende intimamente do desenvolvimento do folículo de que essas células formam parte. Em um princípio a ativação do folículo primordial e o desenvolvimento folicular são independentes das gonadotropinas: não se conhecem os mecanismos precisos median-te os quais um folículo primordial se ativa e reinicia seu desenvolvimento, nem como se decide quais folículos, dentre as dezenas de milhares de ou centenas de milhares presentes em um ovário se reativarão em um dia em particular. A reativação trata-se de uma liberação de influência de fatores inibidores, já que os folículos primordiais se reativam espontaneamente quando cultivados in vitro, isolados do resto do tecido ovariano. Uma vez que um folículo primordial se ativa, inicia-se um longo processo de desenvolvimento que somente depois de vários meses (ao redor de cinco meses no caso dos bovinos) o levará a um estádio em que seu desenvolvimento posterior requer a presença das gonado-tropinas; daí que se diz que as primeiras etapas do desenvolvimento são independentes das gonadotropinas. Durante a fase independente de gonadotropinas, um folículo primordial que tenha sido ativado e tenha começado a crescer; passará primeiro para a etapa de folículo primá-rio, caracterizada por conter um ovócito primário que está rodeado, por sua vez, por uma capa de células da granulosa, que não são planas, e sim cúbicas. Depois, se o folículo continuar crescendo se transformará em um folículo secundário, ao qual as células da granulosa começam a proliferar (aumentando em número) e se organizam em duas ou mais capas que rodeiam o ovócito primário. Entre o ovócito e as células da granulosa que o rodeiam se forma nesta uma zona pelúcida; ainda assim o ovócito mantém contato direto com essas células, mediante o estabelecimento de pontes citoplasmáticas que atravessam a zona pelúcida. Através dessas pontes citoplasmáticas as células da granulosa podem passar nutrientes e informação ao ovócito primário. O volume e o diâmetro do ovócito primário aumentam ao mesmo tempo que as células da granulosa proliferam-se, para incrementar as capas ao redor do ovócito. De maneira gradual o citoplasma do ovócito primário aumenta até 50 vezes seu volume e a proliferação das células continua. Esses folículos que possuem cada vez mais células e portanto mais capas de células da granulosa se denominam folículos secundários. Para evitar confusões, há a necessidade de nomen-clatura ao qual o folículo vá mudando de nome de primordial a primário e logo, de secun-dário, a terciário, por sua vez, o ovócito que encontra-se em seu interior, a todo momento, segue sendo um ovócito primário. Durante a etapa dependente de gonadotropinas, os folículos secundários começam a formar um espaço cheio de líquido, o antro folicular, desse modo se convertem em folí-culos terciários. Com a utilização de outra nomenclatura, a formação do antro marca a transição entre folículos pré-antrais (sem antro) e folículos antrais (com antro). Em algum momento dessa transição entre folículo secundário e terciário, também aparece a depen-dência de folículos em direção as gonadotropinas, pelo qual somente podem seguir crescendo na presença do hormônio luteinizante (LH) e do hormônio folículo estimulante (FSH). Nos bovinos e em outras espécies (para seu estudo), os folículos antrais são dividi-dos em pequenos, médios e grandes. Embora todos eles possuam um antro folicular, dependendo do seu grau de desenvolvimento requerem diferentes concentrações de gona-dotropinas para continuar o crescimento. Os folículos antrais mais pequenos somente re-querem concentrações baixas de LH e FSH, pelo qual podem continuar crescendo em qualquer momento do ciclo estral inclusive em animais que não estão ciclando (fêmeas em anestro pré-puberal, gestacional, lactacional, estacional). Nas etapas posteriores os folículos antrais requerem primeiro concentrações elevadas de FSH, e nas etapas finais somente podem continuar crescendo na presença de pulsos frequentes de LH, pelo qual somente os folículos que encontram-se sob concentrações apropriadas desses hormônios podem seguir crescendo. Por essa razão, nos animais que se encontram em anestro de qualquer tipo somente é possível encontrar folículos antrais pequenos ou médios, segundo a espécie, e nos animais que se encontram ciclando (estro) o maior tamanho folicular encontrado em um determinado dia do ciclo dependerá das concentrações de FSH e LH presentes nesse momento e nos dias anteriores. Um folículo que chega ao estado máximo de desenvolvimento, conhecido como folículo pré-ovulatório, ao final, somente chegará a ovular se for exposto a um pico pré-ovulatório de LH. Como supracitado, cada dia na vida de uma fêmea inicia seu desenvolvimento um certo número de folículos; a grande maioria sofrem atresia, mas depois da puberdade em cada dia do ciclo estral um ou vários folículos vão encontrando ao longo do seu desenvol-vimento concentrações hormonais que lhes permite chegar na etapa de folículo pré-ovula-tório. Somente nestes folículos, e como consequência de um pico pré-ovulatório de LH, se reinicia e completa-se a primeira divisão meiótica do ovócito primário, produzindo duas células distintas. Uma delas é o ovócito secundário, que retém praticamente todo o citoplasma. Contém, assim mesmo, em seu núcleo um par de cromossomos duplos, a outra é o primeiro corpo polar, que é exclusivamente um núcleo com uma quantidade mínima de citoplasma. Na maioria das espécies ovula-se um ovócito secundário que se encontra, então, suspendido na segunda divisão meiótica. Esta segunda divisão meiótica somente reinicia-rá e completarar-se uma vez que o espermatozoide começa a penetrar sob o ovócito secundário. Ao concluir-se a divisão se forma o segundo corpo polar e completa-se a ovogênese com o qual se obtém o óvulo, célula 1n que constitui o gameta feminino. No entanto, o óvulo existe pouco tempo como tal, já que em poucos minutos/horas (depen-dendo da espécie) se produzirá a fusão do núcleo do mesmo (pró-núcleo feminino) com o do espermatozoide (pró-núcleo masculino), com o qual se completa a fertilização e se forma um novo indivíduo (o ovo ou zigoto). -/- Ondas foliculares -/- Como mencionado supra, todos os dias um determinado número de folículos pri-mordiais se ativam e começam a crescer, os quais crescem em um ritmo característico em cada espécie. Isso provoca que em qualquer momento existam nos ovários folículos pri-mordiais (que começam a crescer em alguns dias ou semanas), assim como folículos secundários em diversas etapas do desenvolvimento, os quais iniciaram seu desenvolvi-mento em semanas ou inclusive meses (segundo o grau de desenvolvimento atual). Também em qualquer momento poderá haver folículos antrais nas etapas iniciais de seu desenvolvimento (com antros que já se podem detectar em cortes histológicos mas não são visíveis macroscopicamente). Todos esses folículos chegaram até seu estado de de-senvolvimento atual (primário, secundário ou antral pequeno), independente da etapa do ciclo estral em que sejam observados ou encontrados. Nos bovinos, os folículos que chegam ao início da etapa antral iniciaram seu desenvolvimento cinco meses antes, e todavia requerem ao redor de 42 dias para chegar ao estado pré-ovulatório. Para continuar seu desenvolvimento, os folículos antrais pequenos devem encon-trar concentrações altas de FSH, que os estimulam para prosseguir o crescimento. Cada vez que se produz uma elevação nas concentrações de FSH, esse hormônio estimula o desenvolvimento de um grupo de folículos antrais pequenos, que começaram a crescer muito tempo antes e que o dia da elevação de FSH tenha alcançado o grau de desenvolvi-mento preciso para responder com eficiência a este hormônio, o qual atuará através de seus receptores nas células da granulosa para estimular a produção de estradiol, a secreção de inibina, a produção de líquido folicular e a proliferação das células da granulosa. Um grupo de folículos antrais pequenos é assim recrutado pelo FSH para acelerar seu cresci-mento e aumentar sua produção de estradiol e inibina (figura 12). Mediante um seguimento ultrassonográfico dos ovários é possível identificar pou-cos dias depois um certo número de folículos, que por haver sido recrutados começam um período de crescimento acelerado. Durante alguns dias vários folículos crescem juntos, porém depois um deles é selecionado para continuar crescendo, enquanto que o restante do grupo deixam de fazê-lo e terminam sofrendo atresia. Através da ultrassom é possível identificar o folículo selecionado, agora chamado folículo domi-nante, já que sua trajetória de crescimento sofre um desvio com respeito a seguida pelo restante do grupo. Os folículos que não foram selecionados deixam de crescer e sofrem atresia já que deixam de possuir o suporte gonadotrópico de FSH, uma vez que as concentrações desse hormônio são suprimidos pela inibina e o estradiol produzidos pelo conjunto de folículos que conformam a onda folicular (figura 12), porém o folículo mais desenvolvido do grupo se converterá em dominante. A inibina atua diretamente a nível hipofisário para reduzir a secreção de FSH. Figura 12: onda folicular e relação dos níveis de FSH, estradiol e LH. Fonte: ZARCO, 2018. -/- Figura 13: Recrutamento, seleção e dominação folicular na espécie ovina e influência do FSH e LH nas fases. Fonte: SILVA, E. I. C. da, 2019. -/- A razão pela qual o folículo dominante é capaz de continuar seu desenvolvimento apesar da baixa nas concentrações de FSH é que o folículo é o único que alcançou o grau de progresso necessário para que apareçam os receptores para LH em suas células da granulosa. Esse processo permite ao folículo dominante ser estimulado pela LH, e que requeira baixas concentrações de FSH para manter seu desenvolvimento. A secreção de LH em forma de pulsos de baixa frequência (um pulso a cada quatro a seis horas), característica da fase lútea do ciclo estral; é suficiente para permitir que um folículo dominante continue crescendo por mais dias depois da sua seleção e que mais tarde mantenha-se viável durante alguns dias embora não aumentem de tamanho. Contu-do, se durante o período viável desse folículo não seja finalizada a fase lútea e não diminuam as concentrações de progesterona, o folículo terminará sofrendo atresia devido a exigência de um padrão de secreção acelerada de LH (aproximadamente um pulso por hora) durante o desenvolvimento pré-ovulatório, que somente pode ser produzido com a ausência da progesterona. Uma vez que um folículo dominante sofre atresia deixa de produzir inibina, pelo qual as concentrações de FSH podem elevar-se novamente para iniciar o recrutamento de outro grupo de folículos a partir da qual se origina uma nova onda folicular. Durante o ciclo estral de uma vaca podem gerar-se dois ou três ondas foliculares; somente em raros casos quatro. A etapa de dominância folicular da primeira onda na grande maioria dos casos não coincide com a regressão do corpo lúteo, pelo qual o primei-ro folículo dominante quase invariavelmente termina em atresia. Em algumas vacas o fo-lículo dominante da segunda onda ainda está viável quando se produz a regressão do corpo lúteo e acelera-se a secreção de LH, pelo qual esse segundo folículo dominante se converte em folículo pré-ovulatório e, ao final ovula. Em outros animais o segundo folícu-lo dominante também perde a sua viabilidade antes da regressão do corpo lúteo, por onde nesses animais se inicia uma terceira onda folicular, da qual surge o folículo que finalmen-te ovulará depois de produzir-se a regressão do corpo lúteo. Sem importar a onda em que se origine, uma vez que um folículo dominante é ex-posto a alta frequência de secreção de LH que se produz depois da regressão do corpo lúteo, aumenta ainda mais sua secreção de estradiol até que as altas concentrações desse hormônio comecem a exercer um feedback positivo para a secreção do LH. Isso provoca-rá a aceleração da frequência de secreção do LH até que os pulsos são tão frequentes que começam a ficar por cima e produzir-se o pico pré-ovulatório de LH, que é responsável pela realização da ovulação e a maturação final do ovócito. -/- •___DIFERENÇAS ENTRE ESPERMATOGÊNESE E OVOGÊNESE -/- Enquanto que na fêmea a ovogênese inicia-se durante a vida fetal, no macho a es-permatogênese começa na puberdade. Na fêmea, a partir de um ovócito primário se origi-na um óvulo; no macho, de um espermatócito primário se produzem, teoricamente, quatro espermatozoides. Outra característica interessante é que enquanto a fêmea já conta desde o nasci-mento com todos os ovócitos que necessitará na vida adulta, o macho necessitará chegar a puberdade para iniciar o desenvolvimento das células sexuais, já que ao nascer somente possui gonócitos precursores das células germinais, células de Sertoli e intersticiais. Na vida adulta de uma fêmea, o número de células germinais desaparece paulati-namente. Uma vez iniciada a espermatogênese no macho, a cada ciclo do epitélio seminí-fero as células germinais são renovadas mantendo a provisão para toda a vida reprodutiva. Na fêmea, a meiose sofre duas interrupções em seu transcurso, e no macho é ininterrupta. Figura 14: representação em diagramação comparativa do desenvolvimento da gametogênese. -/- Principais pontos abordados sobre as diferenças entre a gametogênese masculina e feminina: ❙ Na ovogênese a meiose contêm-se em duas ocasiões esperando acontecimentos externos para prosseguir. Já na espermatogênese não existe a suspensão da meiose. ❙ A espermatogênese é um processo contínuo, enquanto que a ovogênese pode completar exclusivamente um óvulo em cada ciclo estral; já que só pode ser completada por mais de um nas espécies que ovulam vários ovócitos no caso das porcas, cadelas, gatas etc. ❙ Na espermatogênese existem células de reserva que permitem a continuação du-rante toda a vida, enquanto que na ovogênese o número de ovócitos primários é limitado. A fêmea somente conta com os que nasceu, e eles não se dividem. ❙ Na espermatogênese obtém-se até 256 espermatozoides para cada espermatogo-nia que inicia o processo, enquanto que na ovogênese somente se obtém um óvulo a partir de cada ovócito primário. ❙ Durante a espermatogênese se produz uma metamorfose que transforma as es-permátides em espermatozoides. Na ovogênese não ocorre um processo análogo. ❙ Na espermatogênese, durante a meiose produzem-se quatro espermátides a partir de cada espermatócito primário. Na ovogênese se produz somente um óvulo a partir de cada ovócito primário; produz, ademais, dois corpos polares. ❙ Todos os óvulos que se produzem durante a ovogênese contém um cromossomo X, enquanto que a metade dos espermatozoides possuem um cromossomo Y e a outra metade um cromossomo X. ❙ Na espermatogênese produzem-se centenas ou dezenas de milhões de esperma-tozoides por dia, enquanto que na ovogênese se produz um ou alguns óvulos a cada ciclo estral. ❙ A espermatogênese produz gametas macroscópicos e com motilidade própria, enquanto que a ovogênese produz gametas grandes e imóveis. -/- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS -/- ABDEL-RAOUF, Mohammed et al. The postnatal development of the reproductive organs in bullswith special reference to puberty.(Including growth of the hypophysis and the adrenals). Acta endocrinologica, n. Suppl No. 49, 1960. ADONA, Paulo Roberto et al. Ovogênese e foliculogênese em mamíferos. Journal of Health Sciences, v. 15, n. 3, 2013. AERTS, J. M. J.; BOLS, P. E. 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DESENVOLVIMENTO EMBRIONÁRIO E DIFERENCIAÇÃO SEXUAL -/- E. I. C. da Silva Departamento de Agropecuária – IFPE Campus Belo Jardim Departamento de Zootecnia – UFRPE sede -/- 1.1 INTRODUÇÃO O sexo foi definido como a soma das diferenças morfológicas, fisiológicas e psicológicas que distinguem o macho da fêmea permitindo a reprodução sexual e assegurando a continuidade das espécies. Os processos de diferenciação sexual são realizados durante o desenvolvimento embrionário, onde ocorre a proliferação, diferenciação e maturação das células germinativas e primordiais, precursoras (...) de ovócitos e espermatozoides em fêmeas e machos, respectivamente. Assim, os embriões machos e fêmeas iniciam o seu desenvolvimento de forma semelhante, de modo que em ambos os sexos se estabelecem em estruturas idênticas a partir das quais se formarão os órgãos reprodutores correspondentes a cada sexo. O conhecimento da origem e do desenvolvimento do aparelho genital é indispensável para entender sua função e as alterações que produzem infertilidade ou esterilidade. 1.2 DETERMINAÇÃO DO SEXO CROMOSSÔMICO Nos mamíferos, o sexo cromossômico é determinado no momento da fertilização, quando um óvulo, que contém um cromossomo X, é fecundado por um espermatozoide portador de um cromossomo X ou um cromossomo Y. No primeiro caso, o complemento cromossômico seria XX, o que originaria uma fêmea (sexo homogamético), e no segundo daria como resultado um macho com a fórmula cromossômica XY (sexo heterogâmico). 1.3 A GÔNADA INDIFERENCIADA A primeira manifestação das gônadas se aprecia no embrião em forma de um par de eminências longitudinais chamadas cristas ou dobras gonodais, situadas em ambos os lados da linha média entre os mesonefros (rins em desenvolvimento) e do mesentério dorsal. Nos embriões dos mamíferos, as células germinativas primordiais (CGP) manifestam-se em estágios precoces do desenvolvimento, podendo ser detectadas pela primeira vez na metade da gastrulação. As CGP são células grandes, de citoplasma claro e núcleo grande e redondo, localizadas na parede do saco vitelino, perto do alantoide. Essas células possuem grande capacidade de proliferação e vão migrar desde o endoderma do intestino e o epitélio do saco vitelino, através do mesentério, até as cristas gonodais. Isso ocorre por volta do 26° dia da gestação no bovino. Sua migração realiza-se graças aos movimentos de translocação passiva e deslocamento ameboide ativo. Desconhece-se o mecanismo pelo qual estas células são dirigidas para as cristas gonodais, porém foram estudadas algumas moléculas que se expressam durante sua migração e que poderiam desempenhar um papel importante na diferenciação deste tipo celular. A fosfatase alcalina é uma enzima que tem sido usada como marcador de CGP para determinar a sua origem e migração. Num estudo recente, foi inserido um marcador fluorescente que se exprime unicamente nas células germinativas primordiais de embriões transgênicos, e utilizando este marcador e a fosfatase alcalina determinou-se a origem e o padrão de migração destas células. O primeiro sinal de diferenciação das células germinativas primordiais é a expressão de fosfatase alcalina, e esta apareceu pela primeira vez na parte mais posterior da linha primitiva. No sétimo dia de desenvolvimento no embrião do camundongo, o endoderma visceral (AF+) é substituído pelo endoderma definitivo (AF-) originado na parte anterior da linha primitiva. O fator de transcrição Oct-4 é expresso nas CGP de ambos os sexos, pelo que acredita-se estar envolvido na mantença a totipotêncialidade das células. O receptor tirosina quinase, cujo ligante é o fator de Steel, é outra das moléculas que expressam as CGP. Tem sido demonstrado que este receptor possui um papel muito importante na sobrevivência deste tipo celular. Existem outros fatores que promovem a sobrevivência e/ou proliferação de CGP in vitro. Em experiências realizadas com o fator de transformação beta I (TGFβ-I), observou-se que este tem um efeito negativo sobre a proliferação das CGP. Outra atividade que tem sido postulada a este fator é o de um agente quimioatraente que possivelmente possa direcionar a migração destas células para a gônada. a) Um formado pelas células germinativas primordiais (precursoras dos gametas masculinos ou femininos), rodeadas de células somáticas das quais posteriormente se derivarão as células de Sertoli no macho e as células da granulosa na fêmea. b) O tecido que formará o estroma da gônada: tecido conjuntivo, vasos sanguíneos e as células intersticiais com atividade esteroidogênica (células de Leydig no testículo e a teca interna do ovário). As células somáticas do primórdio gonodal originam-se do mesoderma. Inicialmente são de três tipos: mesenquimáticas, mesoteliais e endoteliais. As células mesenquimáticas e mesoteliais iniciam grande atividade proliferativa ao chegar as CGP. Observa-se então uma condensação de células de origem mesotelial e mesenquimatoso que forma um agregado compacto denominado "blastema gonodal". A partir deste primórdio embrionário, diferenciam-se dois tecidos gonodais: os cordões sexuais e o estroma. Os cordões sexuais são arranjos epiteliais que se encontram delimitados por uma folha basal, e dentro deles encontramos as CGP. Por sua vez, no estroma encontram-se células do tipo mesenquimático e vasos sanguíneos. Neste momento, as gônadas são indiferenciadas e bipotencialmente sexuais, sendo impossível diferenciar, morfologicamente, uma gônada masculina de uma feminina, mas no caso dos machos genéticos já existe uma diferenciação da gônada a nível molecular. Nesta fase já se encontram presentes as estruturas das quais se desenvolvem os dutos mesonéfricos ou de Wolff precursores do aparelho genital masculino e os dutos paramesonéfricos ou de Müller que darão origem ao aparelho reprodutor feminino. Há uma série de fatores envolvidos no desenvolvimento precoce da gônada, entre os quais o fator esteroidogênico I (SFI: Steroidogenic fator l), que é um membro da subfamília de receptores nucleares, receptores órfãos. Este fator de transcrição tem um local de ligação ao DNA composto por dois dedos-de-Zinc. O SFI foi identificado como um ativador de genes envolvidos na biossíntese de esteroides em diferentes células. O SFI está presente durante o desenvolvimento embrionário em regiões associadas com funções endócrinas como gônadas, adrenais, pituitárias e hipotálamos. Os animais homozigotos para o gene SFI defeituoso, necessitam de gônadas e adrenais e têm a função gonadotrófica alterada. Os ratos sem SFI carecem de gonadotrofos e têm um desenvolvimento anormal do núcleo ventro-medial do hipotálamo; em particular as gônadas deixam de se desenvolver entre os dias 11 a 15 e degeneram-se por apoptose. No entanto, a crista genital forma-se e é colonizada pelas células germinativas, o que indica que estas continuam a receber o sinal adequado para a sua migração. Portanto, o SFI não está envolvido no desenvolvimento precoce da gônada e do sistema urogenital, mas parece estar envolvido na manutenção do crescimento das células somáticas presentes na gônada indiferenciada. O gene associado ao tumor de Wilms (WTI: Wilm's tumor Associated) está envolvido no desenvolvimento da gônada e do rim. Durante o desenvolvimento embrionário, WTI se expressa em todo o mesoderma intermediário e posteriormente na gônada indiferenciada, bem como no rim em formação. WTI regula o sinal indutivo do mesênquima para o epitélio celômico dos mesonefros. Se este for o caso, então WTI é responsável pelo crescimento da crista genital ao dirigir a entrada do epitélio celômico. Dado que estas células darão origem às células de Sertoli, a carência de WTI pode causar o desenvolvimento de embriões XY como fêmeas simplesmente porque não se formam as células de Sertoli. Em geral, todos os genes importantes na diferenciação do mesoderma intermediário e do sistema urogenital intervêm no desenvolvimento da gônada precoce. 1.4 DIFERENCIAÇÃO GONODAL O desenvolvimento das gônadas e ductos genitais descritos até o momento, é o mesmo para ambos os sexos. Igualmente, os genes descritos, que estão envolvidos no desenvolvimento das gônadas, ductos genitais e migração das células germinativas, afetam igualmente os embriões com genótipo XX ou XY. A gônada primitiva consiste anatomicamente de uma medula (interna) e uma crosta (externa), e de acordo com o local onde ocorre a colonização das células germinativas, diferenciara em testículo ou um ovário, respectivamente. Nos mamíferos, a primeira manifestação estrutural de diferenciação sexual é detectada na gônada dos machos, onde as células germinativas estão localizadas na medula. A diferenciação do testículo inicia-se quando os cordões sexuais se separam do epitélio celômico como consequência dos arranjos produzidos por uma invasão do mesênquima e vasos sanguíneos que provoca a compactação dos cordões, agora denominados cordões testiculares. As células que rodeiam os cordões se achatam e formam as células mioides, que são responsáveis pela formação das membranas basais. As células do epitélio interno, ou seja, as células de Sertoli, têm duas funções principais: o suporte das CGP e a síntese da hormona antimulleriana, responsável pela regressão dos ductos de Müller e secretada durante o período de diferenciação sexual. As células do estroma que rodeiam os cordões testiculares diferenciam-se para formar vários tipos de células: células mioides, fibroblastos, endotélio e células de Leydig, que são as mais importantes pela sua atividade endócrina. Posteriormente, os cordões testiculares dão origem aos túbulos seminíferos, que contêm o epitélio que produzirá os espermatozoides ao chegar à puberdade. Na fêmea, durante os estágios iniciais de diferenciação gonodal, não se observam mudanças em relação à gônada indiferenciada, só pode-se observar um certo crescimento devido à proliferação de células somáticas e germinativas. As células germinativas iniciam um período de proliferação, que termina com o início da meiose. Iniciada a meiose, dá-se o processo de foliculogênese; neste momento os cordões epiteliais se fragmentam, de tal maneira que cada ovócito fica rodeado de células epiteliais cobertas por uma folha basal fina (figura 1). Para que a gônada primitiva se desenvolva em testículo é indispensável a presença do cromossoma Y, independentemente do número de cromossomas X que contenha o genoma de um indivíduo. O gene determinante do testículo encontra-se localizado no cromossoma Y, denominado sry em ratos e SRY em humanos. O gene sry se expressa durante o desenvolvimento embrionário na crista genital de embriões de camundongos. A expressão é detectável no dia 10,5, pouco depois do aparecimento das cristas genitais, atinge o seu máximo durante o dia 11,5 e mantém-se até pouco depois de ocorrerem os primeiros sinais morfológicos de diferenciação testicular no dia 12,5. Este padrão de expressão é compatível com a teoria de que sry atua induzindo a ativação dos genes (figura 2) que conduzem ao desenvolvimento testicular, sem que exista a necessidade da expressão contínua de sry para manter a diferenciação do testículo após o dia 12,5. Como mencionado anteriormente, a gônada primitiva é composta por vários tipos de células. No entanto, as células germinativas primordiais não são o local de expressão do sry, já que os embriões que necessitam de células germinativas mantêm a expressão de sry e desenvolvem o sexo gonodal normalmente. As células somáticas na gônada em desenvolvimento incluem também as células de suporte. Sabe-se que é nestas células que o sry é expresso para que se diferenciem em células de Sertoli, e a expressão transitória de sry indica que deve ativar a outros genes para a manutenção das células de Sertoli. Uma vez diferenciadas as células de Sertoli, elas se encarregarão da diferenciação do resto das células na gônada. -/- Figura 1: Representação da diferenciação dos órgãos genitais internos. Adaptado de BRONSON, 1989. Figura 2: Cascada de genes envolvidos na diferenciação sexual, adaptado de KOOPMAN, 1999. O fator sry é necessário para a diferenciação do testículo. Embora não se conheçam os genes que provavelmente regulam esse gene, estudos realizados em camundongos demonstram que este gene parece coordenar-se com certos genes autossômicos. Entre estes genes autossômicos, o sox9, que é produzido pelas células de Sertoli uma vez que são estimuladas por sry, de modo que sox9 é um dos genes relacionados estruturalmente com sry. O Sox9 funciona como um fator de transcrição, mas não se sabe se a proteína tem qualquer outra função estrutural; este gene exprime-se abundantemente nos condrócitos e está relacionado com defeitos do aparelho ósseo chamados displasia campomélica. Curiosamente, os pacientes XY com esta condição sofrem frequentemente de reversão do sexo. O Sox9 é um dos poucos genes, além do SRY, do qual as mutações demonstraram interferir com a determinação sexual masculina. No entanto, apenas 75% dos pacientes com anomalias esqueléticas de tipo displasia campomélica têm reversão sexual e não foram encontrados casos de reversão sexual devido a um defeito de Sox9 que não seja acompanhado de defeitos esqueléticos. Isso indica que o Sox9 é apenas um membro da rede de genes que são ativados para determinar a diferenciação sexual, enquanto a rota que rege a condrogênese é mais sensível a perturbações deste. O momento em que se detecta a expressão do gene Sox9 (11dpc em ratos) coincide com a máxima expressão de sry, o que poderia indicar a possibilidade de que sry regule positivamente a Sox9. De fato, na região do promotor de Sox9 há um local de união ao que potencialmente se pode unir o sry. A expressão de Sox9 durante a diferenciação sexual sugere um papel abaixo de sry na diferenciação das células de Sertoli. O cromossoma X também é importante na diferenciação gonodal. O gene DAX-I foi isolado do lócus DSS (Dosage sensitive sex reversal) do cromossoma X. DAX-I é parte da cascata de determinação sexual, mas não é necessário para a formação do testículo. DAX-I é um membro dos receptores nucleares conhecidos como receptores órfãos. Este gene demonstrou ser um poderoso repressor da transcrição de SFI e de vários genes. Os padrões de expressão de DAX-I são complementares daqueles de SFI, ambos expressos nas cristas genitais. Em resumo, dada a evidência exposta, desenvolveu-se a hipótese de que DAX-I é um antagonista de sry; esse antagonismo é dependente dos níveis relativos de DAX-I e sry e de um limiar que varia de espécie para espécie. A DAX-I foi classificada como o gene antitestículo. Na fêmea (cariótipo XX) é importante que ocorra a inativação de um dos cromossomas sexuais X para que se mantenha o equilíbrio genético ao igualar o conteúdo de DNA dos cromossomas. Esse cromossoma inativado constitui o chamado corpúsculo de Barr. No entanto, para que a meiose se realize, é necessário dos dois cromossomas X ativos nos ovócitos para assegurar a diferenciação ovárica e a fertilidade. 1.5 DIFERENCIAÇÃO DOS DUCTOS SEXUAIS O embrião possui, além das gônadas indiferenciadas, dois sistemas de ductos: os de potencialidade masculina denominam-se ductos de Wolff ou mesonéfricos, e os de potencialidade feminina se chamam ductos de Müller ou paramesonéfricos (figura 1). Se a diferenciação gonodal levou à formação de um testículo, a partir do ducto mesonéfrico ou de Wolff se desenvolverão os ductos eferentes, o epidídimo, os ductos deferentes e as vesículas seminais. As hormonas importantes no desenvolvimento do aparelho genital masculino são a testosterona, produzida pelas células de Leydig, e sua forma 5α reduzida, a 5α di-hidrotestosterona. Acredita-se que a testosterona é responsável pela virilização dos ductos de Wolff, e a di-hidrotestosterona dos órgãos genitais externos. No macho, os canais de Müller atrofiam-se devido à ação de uma hormona fetal de origem testicular denominada hormona inibidora das estruturas de Müller (HIM) ou hormona antimulleriana. Este processo começa assim que os cordões espermáticos se formam e se diferenciam as células de Sertoli. A existência de HIM foi proposta baseada em estudos realizados em bezerras freemartin, devido à existência de uma hormona responsável pela atresia dos ductos de Müller que na fêmea dá origem ao útero e aos ovidutos. Essa hormona provoca a involução do aparelho genital do bovino nas gestações gemelares nas quais os produtos de diferente sexo têm comunicação sanguínea por ter ocorrido a anastomose dos vasos de ambas as placentas (figura 3). A HIM é uma glicoproteína pertencente à subfamília de TGFβ, é expressa pelas células que darão origem às células de Sertoli e é um dos primeiros marcadores de diferenciação nestas células. A HIM é secretada na vida adulta pelas células de Sertoli no testículo e por células da granulosa no ovário. No rato a HIM é expressa-se no 12° dia em um teste padrão que segue muito de perto o aumento na expressão de sry. No macho, esta secreção de HIM continua durante a vida fetal e adulta, contudo os níveis de HIM declinam na puberdade devido a um aumento na secreção de testosterona. Vários fatores intervêm na regulação do gene de HIM, incluindo os acima descritos SFI e Sox9. O gene HIM contém segmentos de DNA que são conservados em várias espécies de vertebrados. Existe um nexo de ligação para SFI, que ativa a transcrição de HIM. A mutação no local de ligação de SFI resulta em reversão do sexo em indivíduos XY incluindo genitais femininos normais, presença de um útero formado enfatizando a importância de SFI na determinação sexual e na expressão de HIM. Embora SFI seja um bom candidato como regulador de HIM, é expresso em outras células, como as de Leydig e adrenais, que não expressam HIM. Em contrapartida, Sox9 é expresso unicamente nas células de Sertoli que são as produtoras de HIM. O gene HIM também tem um nexo de ligação para Sox9. Além disso, Sox9 pode atuar sinergicamente com SFI para promover a secreção de HIM. Ao contrário destes dois fatores de transcrição, DAX-I antagoniza a ação de Sox9 e provavelmente SFI sobre o promotor de HIM. Assim, para que as células de Sertoli secretem HIM, a transcrição de DAX-I deve diminuir. Figura 3: Representação da diferenciação dos órgãos genitais externos. Adaptado de BRONSON, 1989. Os ductos de Wolff tornam-se o sistema de ejaculação do macho. A porção mais próxima dos testículos dá origem ao epidídimo, a parte central ao ducto deferente e a porção mais distal às vesículas seminais. A próstata e a parte membranosa da uretra do macho desenvolvem-se a partir da porção pélvica do seio urogenital. A virilização e diferenciação dos ductos de Wolff dependem da produção de testosterona pelo testículo. Quanto aos órgãos genitais externos do macho, o tubérculo genital é ampliado e as dobras uretrais se fundem para formar a uretra peniana. A fusão das dobras uretrais aproxima os tubérculos genitais para formar o escroto (figura 4). Figura 4: Diferenciação do aparelho genital da fêmea e do macho. Adaptado de KOOPMAN, 1989. A diferenciação dos órgãos genitais da fêmea ocorre de forma passiva, já que a ausência de testículos e por isso da hormona inibidora dos ductos de Müller (HIM), assim como dos andrógenos virilizantes, favorece o desenvolvimento dos ductos de Müller, enquanto os de Wolff sofrem atrofia. A porção cefálica dos ductos de Müller dá origem aos ovidutos, que na sua terminação caudal se fundem com o útero. O contato dos ductos de Müller com o seio urogenital induz uma intensa proliferação celular que resulta na formação da área uterovaginal localizado entre o seio urogenital e os ductos de Müller. As células do prato uterovaginal proliferam e aumentam a distância entre as duas estruturas criando o espaço que formará a vagina quando o prato é canalizado e forma um lúmen. Em contraste com o que ocorre no macho, na fêmea a maior parte do seio urogenital se mantém exposta na superfície da abertura onde desembocam a vagina e a uretra. O tubérculo urogenital da fêmea tem um crescimento limitado e forma o clitóris. A sequência de passos da diferenciação sexual do aparelho genital é resumida na tabela 1. Tabela 1: Destino em desenvolvimento dos rudimentos sexuais dos fetos macho e fêmea dos mamíferos -/- Rudimento sexual Macho Fêmea Gônada Testículo Ovário Ductos de Müller (Paramesonéfricos) Vestígios Útero, parte da vagina, ovidutos Ductos de Wolff (Mesonéfricos) Ductos eferentes deferentes, epidídimo, vesículas seminais Vestígios Seio urogenital Uretra, próstata, glândulas bulbouretrais Parte da vagina, uretra, vestíbulo, glândulas vestibulares Tubérculo genital Pênis Clitóris Pregas vestibulares Escroto Lábios vulvares Fonte: HAFEZ, 2004. 1.6 DIFERENCIAÇÃO SEXUAL DO HIPOTÁLAMO Os processos de diferenciação sexual não se limitam apenas às células somáticas do organismo do feto, mas incluem também os centros nervosos superiores do cérebro. Assim, da mesma maneira que a gônada e os ductos sexuais se desenvolvem para o tipo feminino ou masculino, propôs-se que o cérebro pode ser "masculinizado" ou permanecer "Feminizado". A diferenciação do hipotálamo vai depender do ambiente esteroidal do neonato e ocorre na fase perinatal. Estes eventos serão de grande transcendência na vida reprodutiva do indivíduo. Tanto a fêmea como o macho nascem com a capacidade de secreção de gonadotropinas de acordo com um padrão cíclico; contudo, no macho, a exposição do hipotálamo à ação dos andrógenos testiculares durante os primeiros dias da vida extrauterina provoca a masculinização, com o qual o hipotálamo do macho é programado para que a secreção de gonadotropinas se realize a um ritmo relativamente constante por parte da hipófise (secreção tônica). Na fêmea, tanto a secreção tônica como a cíclica se conservam. No entanto, observou-se que a injeção de testosterona ou o transplante de testículo na rata fêmea durante os primeiros dias de vida, suprime a sua futura atividade estral (secreção cíclica). Por outro lado, se os ovários forem transplantados para o rato macho normal castrado na idade adulta, o animal não desenvolve qualquer atividade cíclica, mas se os machos transplantados forem castrados ao nascer, o ovário é capaz de efetuar mudanças cíclicas e ovulações. Isto foi demonstrado em roedores, mas não em animais domésticos ou na espécie humana. Portanto, o padrão de secreção de gonadotropinas, seja cíclico ou tônico, não depende da hipófise, mas do hipotálamo e sua correta diferenciação. 1.7 CONCLUSÕES A maioria dos conhecimentos no campo da biologia do desenvolvimento e, muito especificamente, dos processos de diferenciação sexual têm sido originados de estudos relacionados com desordens congênitas, que na sua maioria devem-se a defeitos de genes específicos. A análise detalhada destas desordens permitiu entender alguns mecanismos endócrinos, moleculares e genéticos envolvidos na diferenciação sexual. A identificação do gene sry como determinante do testículo foi uma contribuição crucial e abriu as portas à compreensão dos mecanismos moleculares e celulares relacionados com o desenvolvimento do testículo. Se este gene não estiver presente, é criado um programa genético alternativo para levar a cabo a diferenciação gonodal para o ovário. Finalmente, devemos ter presente que é necessária uma correlação entre mudanças morfológicas e expressão de genes durante o desenvolvimento para entender os mecanismos relacionados com a diferenciação. -/- Apoio -/- Realização -/- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ANDERSON, Robert et al. The onset of germ cell migration in the mouse embryo. Mechanisms of development, v. 91, n. 1-2, p. 61-68, 2000. AUSTIN, Colin Russell; SHORT, R. V. Reproduction in Mammals: Volume 1, Germ Cells and Fertilization. Londres: Cambridge University Press, 1972. BRONSON, Franklin H. Mammalian reproductive biology. Chicago: University of Chicago Press, 1989. BUEHR, Mia. The primordial germ cells of mammals: some current perspectives. Experimental cell research, v. 232, n. 2, p. 194-207, 1997. BYSKOV, Anne G. Differentiation of mammalian embryonic gonad. Physiological reviews, v. 66, n. 1, p. 71-117, 1986. CAPEL, Blanche et al. Migration of mesonephric cells into the mammalian gonad depends on Sry. Mechanisms of development, v. 84, n. 1-2, p. 127-131, 1999. CAPEL, Blanche. The battle of the sexes. Mechanisms of development, v. 92, n. 1, p. 89-103, 2000. DERIVAUX, Jules; BARNABÉ, Renato Campanarut. Reprodução dos animais domésticos. Zaragoza: Acribia, 1980. DOMENICE, Sorahia et al. Aspectos moleculares da determinação e diferenciação sexual. Arquivos Brasileiros de Endocrinologia & Metabologia, v. 46, n. 4, p. 433-443, 2002. DONAHOE, Patricia K. et al. 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Confrontée à l’exigence de neutralité axiologique, comprise comme le rejet de tout jugement de valeur, la doctrine environnementaliste ne fait pas preuve d’une particulière originalité. Elle porte peu d’intérêt à cette exigence, son discours est inéluctablement affecté par les mêmes biais que ceux qui touchent les autres catégories de doctrine et elle y apporte aussi des réponses comparables. Elle met d’une part en place des processus d’objectivation dont la portée est limitée en raison de l’étroitesse de la communauté scientifique du (...) droit de l’environnement. D’autre part, elle expose peu ses méthodes et sa posture théorique alors même que ces deux éléments seraient de nature à améliorer sa réflexivité. Mais là encore, on ne peut déceler aucune véritable spécificité de la doctrine environnementaliste par rapport aux autres. Elle apparaît donc ni plus ni moins critiquable que les autres au regard de l’exigence de neutralité axiologique. Au-delà, une première phase de la doctrine environnementaliste s’achève probablement, phase qui ressemble d’ailleurs à ce qu’ont connu d’autres catégories de doctrine, entre défense de son objet et recherche de légitimité. Il s’agit désormais d’ouvrir une nouvelle phase que nous souhaiterions à la fois plus théorique et plus méthodique. (shrink)

In the context of the relationship between science and society, the internalist pa- radigm of the history of science does not appear to be satisfactory. The fact that a paradigm for Science and Technology / Society Studies has not been built yet, does not prevent the researchers to analyse the effects of social phenomena on science. The economic structure of society, which is one of the non-epistemological factors, has at least as much effect as the epistemological factors on the development (...) or stagnation of science in a given society. In this study, we intend to make a comparison between European Science that developed through “non-scientific” factors in the 17th century and Ottoman Science that could not develop due to “non-scientific” factors. The Science evolved into positivism from its phase of craftsman and engineers developed relatively due to the economic and social structure differences in the Ottoman Empire compared to Europe. (shrink)

The development of biosensors to measure the concentration of dissolved oxygen in the blood began. This sensor is also called COBD because it covers the surface of the electrode with an enzyme whose constituent is sometimes called (electro-calorie). Later, it helped oxidize glucose. This sensor was used to measure blood sugar. In the same Bapvshandn electrode, an enzyme that has the ability to convert urea into ammonium carbonate in the electrode material ++ ion, NH4, was used to create biosensors that (...) could measure the urea in the blood or urine. Each of these two early biosensors used a different transducer in its signal conversion section . In the first type, blood sugar was measured by measuring the electric current generated (ammetric),while in the urea sensor, the urea concentration was measured based on the electric charge created sensors are made (.Potentiometric) may someday the patient without having to visit a doctor and only on the basis of information that a COBD or Doctor-Board-on-Chip provides, the type of disease has been detected. And then injected into the blood. This will drastically reduce the dosage of the required drugs directly from the side effects of the Effect-Side drug , because the drug is very low and is also sent to the required place in the body. The drug acts directly on a biosensor that converts the biological response into an electrical signal and consists of two main components: the receptor and the detector. The ability to select one biosensor is determined by the receiving section. Enzymes, antibodies, and lipid layers are good examples of receptors. The task of the detector is to convert the physical or chemical changes by detecting the material to be analyzed into an obvious factor that the detectors can select in the type of reaction of the electrical signal. They do not have the perfect .They are electrochemical, optical, piezoelectric, and thermal. In the type of electrochemistry the action takes place in one of the following ways: amperometric, potentiometric, and impedance. The most common electrodes used in the potentiometric type include: the Glass electrode, the Selective-Ion ion electrode, and the FET sensitive-Ion ion field-effect transistor or ISFET. In general, a biosensor consists of an immobilized static biological system, such as a cell bundle, a micro enzyme, or an antibody, and a measuring. In the presence of a certain molecule, the biological system changes the properties of the environment. (shrink)

Imagism about Phenomenal Thought is (roughly) the view that there is some concept *Q* (for some sensory quality Q) that we can employ only while we experience the quality Q. I believe this view is theoretically significant, is or can be made intuitively appealing, and is explicitly or implicitly accepted by many contemporary philosophers However, there is no good reason to accept it. Or so I argue.

Aunque el derecho probatorio y el derecho procesal se han dedicado desde siempre al estudio de los problemas relacionados con las pruebas y el establecimiento de los hechos en los procesos judiciales, el énfasis ha estado siempre en el aspecto formal, doctrinal y procedimental en detrimento de los fundamentos filosóficos y teóricos. Durante los últimos años ha habido un intento sostenido de explorar estos fundamentos combinando no sólo las herramientas tradicionales proporcionadas por la lógica, la gramática y la retórica, sino (...) también los avances hechos en ciencias como la estadística y la probabilidad, la medicina y la psicología forenses, la psicología de la percepción, la epistemología y la filosofía de la ciencia. El presente libro reúne las contribuciones de destacados juristas y filósofos latinoamericanos a esta nueva perspectiva interdisciplinaria, conocida como epistemología jurídica. El libro está dividido en tres grandes temas: la primera parte explora los problemas epistemológicos del conocimiento de los hechos en los procesos judiciales; la segunda se enfoca en el problema de los estándares de prueba; y la sección final discute el testimonio de los expertos. En su conjunto el libro ofrece un panorama tanto de los problemas centrales de la epistemología jurídica, como del estado del arte de la disciplina. (shrink)

Abstract: In this work, polystyrene/waste tires composites were prepared by incorporating of waste tires into polydisperse commercial polystyrene in a melt-mixing method. The rheological characterization of PS and PS/composite have been studied and compared. These properties were studied using ARES-Rheometer under nitrogen atmosphere in parallel plate geometry with diameter 8 mm. The measurements are carried out over a wide range of temperatures ranged from 120°C to 220°C and frequencies from 100 to 0.1 radians per second. The complex modulus (G*) were (...) evaluated and compared with those of unfilled PS. The dynamic mechanical properties and stability at elevated temperatures were found to increase with the addition of waste tires to PS as confirmed by the results. The results showed that the value of G* at  = 1.0 radian/s is 1.8104 and 4.4104 Pa for PS and PS/waste tires, respectively. This difference rises at low frequencies-branch to be the value of G* at  = 0.06 radian/s is 8.8102 and 7.8103 Pa for PS and PS/waste tires, respectively. Generally G* increases by the addition of rubber as filler for PS . (shrink)

Abstract: Polystyrene/waste tires composites were prepared in this study by incorporating small particles of waste tires into polydisperse commercial polystyrene (PS) in a melt-mixing method. The dynamic mechanical properties of PS and PS/composite were studied using ARES-Rheometer under nitrogen atmosphere in parallel plate geometry with diameter 8 mm. The measurements were carried out over a wide range of temperatures ranged from 120°C to 220°C and frequencies from 100 to 0.1 radians per second. The shear compliance of PS composite were studied (...) and compared with those of unfilled PS. The shear compliance were studied and evaluated. Where the values of J' at  = 0.06 radians/s are 110-4 and 5.310-5 Pa-1 for PS and PS composite, respectively At  = 0.1 radians/s the addition of the rubber alters the value of J'' from 1.610-4 to 8.410-5 Pa-1. That means the stability of PS is enhanced by the incorporation of the rubber. (shrink)

Abstract— Polystyrene/waste tires composites were prepared in this study by incorporating shredded waste tires into polydisperse polystyrene in a melt-mixing method. The dynamic mechanical properties of PS and PS/composite have been evaluated and compared. These properties were studied using ARES-Rheometer under nitrogen atmosphere in parallel plate geometry with diameter 8 mm. The measurements are carried out over a wide range of temperatures ranged from 120°C to 220°C and frequencies from 100 to 0.1 radians per second. The shear creep stress J(t) (...) and loss factor were studied and compared with those of unfilled PS. The dynamic mechanical properties and stability at elevated temperatures were found to increase with the addition of waste tires to PS as confirmed by the results. From the results, the value of J(t) modulus for PS/waste tire is higher than this for the original material of PS. The incorporation of the rubber to the PS changes the value of J(t) at 0.001 second from 5.610-6 to 3.710-6 Pa-1 for PS and PS/waste tire, respectively and this difference increases with time. This confirmed that PS/waste tire composite exhibits higher stability at 180°C for a long time than the original unfilled PS. At frequency  = 6.7102 radians/s , the value of tan increases about 20% by the incorporation of the rubber filler, due to the increase in the G'' modulus particularly at low frequencies in the flow regime. (shrink)

ABSTRACT Drawing inspiration from Fred Dretske, L. S. Carrier, John A. Barker, and Robert Nozick, we develop a tracking analysis of knowing according to which a true belief constitutes knowledge if and only if it is based on reasons that are sensitive to the fact that makes it true, that is, reasons that wouldn’t obtain if the belief weren’t true. We show that our sensitivity analysis handles numerous Gettier-type cases and lottery problems, blocks pathways leading to skepticism, and validates (...) the epistemic closure thesis that correct inferences from known premises yield knowledge of the conclusions. We discuss the plausible views of Ted Warfield and Branden Fitelson regarding cases of knowledge acquired via inference from false premises, and we show how our sensitivity analysis can account for such cases. We present arguments designed to discredit putative counterexamples to sensitivity analyses recently proffered by Tristan Haze, John Williams and Neil Sinhababu, which involve true statements made by untrustworthy informants and strange clocks that sometimes display the correct time while running backwards. Finally, we show that in virtue of employing the paradox-free subjunctive conditionals codified by Relevance Logic theorists instead of the paradox-laden subjunctive conditionals codified by Robert Stalnaker and David Lewis. (shrink)

1. Do models formulated in programming languages use explicit rules where connectionist models do not? 2. Are rules as found in programming languages hard, precise, and exceptionless, where connectionist rules are not? 3. Do connectionist models use rules operating on distributed representations where models formulated in programming languages do not? 4. Do connectionist models fail to use structure sensitive rules of the sort found in "classical" computer architectures? In this chapter we argue that the answer to each of these (...) questions is negative. (shrink)

Empathic design, which is the outcome of embedding the empathic approach in community resilience, will meet all four critical features of any models which are supposed to satisfy both physical resilience and humanistic considerations. It holds that in addition to the technical knowledge, engineers have to care about the humanistic side of the engineering process as well. Empathic design refers to a design in which the designers, as well as the technical specifications, consider the humanistic aspects of the system in (...) virtue of three types of empathy, namely, cognitive, affective, and conative. The empathic design brings about an inclusive and effective community resilience approach that is human-centric, individual and communal sensitive, justice-oriented, and value-based consistent. (shrink)

In this paper, we argue that an inclusive and effective community resilience approach requires empathy as a missing component in the current engineering education and practice. An inclusive and effective community resilience approach needs to be human-centric, individual- and communal-sensitive, justice-oriented, and values-based consistent. In this paper, we argue that three kinds of empathy, namely cognitive, affective, and conative, play a central role in creating and sustaining an inclusive and effective approach to community resilience. Finally, we discuss empathetic education (...) through learning theories and analytics skills to cultivate empathy in engineering education. Cultivating empathy in engineering education could help advance the impact and contribution of engineering to well-being. (shrink)

L’article de Karl Popper « Indeterminism in Quantum Physics and in Classical Physics » est tombé injustement dans l’oubli. Popper jugeait le déterminisme faux : l’avenir est ouvert. En principe, remplacer la variante de Laplace de la pré-détermination par une prédétermination prévisible permet de rendre scienti-fique, donc réfutable, le déterminisme « scientifique ». Popper a affirmé qu’il l’avait réfuté. Maintenant, un système métaphysique peut avoir une extension – au sens mathématique – qui le rend explicatif et testable. Si une extension (...) existe, alors elle n’est pas unique, et de nombreuses autres extensions alterna-tives existent. La preuve de Popper n’est alors pas concluante. (shrink)

“The Sustainable Development Goals (SDGs)”, are a universal call for action, covering targets to be fulfilled by the end of 2030. Many global problems such as global climate change and drought, environmental pollution, depletion of natural resources and biodiversity, inclusive education have evolved into the greatest collective problem of all humanity. It is recognized that teachers, are also responsible for ensuring a sustainable life for future generations and contributing to its sustainability. At this point, there is a need for educational (...) approaches based on group dynamics that will contribute to the socialization of the individual, support them to gain new experiences, provide them with the opportunity to produce solutions to the encountered obstacles, be sensitive to human values, have a questioning perspective, support them in processes that will enable critical, collaborative, attentive and creative thinking skills, and guide them in processes that will enable them to activate their critical, collaborative, attentive and creative thinking skills. Philosophy and creative drama practices for children based on these educational approaches are among two of the methods that are thought to be effective in addressing and questioning development goals and developing solutions for individuals who are learning about the actions that can be carried out. The research, which is designed to convey this universal call for action to children through the teachers of the future and to support them to be an active part of this process, is based on three components: sustainable development goals, creative drama and philosophy for children, and a sample workshop plan is presented. (shrink)

Dharmakīrti’s (c. seventh century) Examination of Relations (Sambandhaparīkṣā) is unique in the Indian Buddhist canon for its being the only extant root text devoted entirely to the topic of the ontological status of relations. But the core thesis of this treatise—that relations are only nominally real—is in prima facie tension with another claim that is central to Dharmakīrti’s epistemology: that there exists some kind of “natural relation” (svabhāvapratibandha) that reliably underwrites inferences. Understanding how Dharmakīrti can consistently rely on natural relations (...) to prop up his presentation of inferential reasoning while at the same time advancing an anti-realist account of relations is critical for making sense of his system of logic and epistemology, which came to be nearly universally adopted in Tibetan Buddhism cutting across traditions. Chomden Rikpé Reldri (1227–1305), who was perhaps the most prolific commentator on logic and epistemology in the history of Tibetan philosophy, composed two texts commenting on the Examination of Relations, neither of which have received any scholarly attention to date. In this paper, I provide an introduction to Chomden Reldri’s two commentaries and consider how they may illuminate Dharmakīrti’s text and also what they reveal about the understanding of Dharmakīrti’s account of relations in early Tibetan scholasticism. I then present a translation of Dharmakīrti’s Examination of Relations together with Chomden Reldri’s commentary, Annotations and Topical Outline of the Examination of Relations (’Brel pa brtag pa’i mchan dang sa bcad gnyis). (shrink)

Introduction: Sexual harassment involves an assortment of coercive behaviors, including physical force, intimidation, and various forms of compulsion, including verbal harassment and forced penetration [1]. Sexual abuse can happen to both men and women. In the United Kingdom(UK), the problem of child sexual abuse (CSA) has epidemic proportions and is a global public health issue [2]. 53,874 incidents were reported under the 2012 Protection of Children from Sexual Offences Act as of 2021 [3]. to their ignorance about puberty, sexuality, and (...) fundamental human biological changes, adolescents have a very difficult time addressing their SRH demands. These underlying causes contribute to high rates of teen pregnancy, STIs, sexual assault, poor negotiating skills, forced marriage, and high fertility rates [4]. -/- Methods: The study used a quantitative technique and a descriptive cross-sectional design. Students at Jahangir Nagar University and the American International University of Bangladesh were the intended target group. Jahangir Nagar University and American International University of Bangladesh served as the study locations. The six-month trial period ran from January 2022 through June 2022. For this investigation, primary sources of data were used. The study unit was the individual student. Non-probability (purposive) sampling techniques were used for the investigation. -/- Results: The majority of survey participants (N=81) 62.2% were aged between 19 and 21 years old, and there was a statistically significant difference in age between students at public and private universities. None of our study participants suffered from any kind of sexual abuse, though they mentioned hearing about it. Regarding the view of sexual abuse, public universities 23% of those polled claimed sexual abuse as a justification for sharing inappropriate photos. At private universities, the response rate for crude jokes is 32.5%. Only the least number of public (2%) and private university (10%) students took part in sexual abuse-related awareness or training programs. Regarding the rights to receive training for prevention and safeguarding from sexual abuse, only 28% of the public and 40% of the private university students replied in affirmative. -/- Conclusion: Sexual harassment is a sensitive issue, though due to various reasons, the rate of reporting and providing justice to the victims is delayed all over the world including Bangladesh. There social, religious, and policy lacking in this context. -/- . (shrink)

Abstract: The COVID-19 pandemic has posed unprecedented challenges to global healthcare systems, necessitating accurate and timely forecasting of cases for effective mitigation strategies. In this research paper, we present a novel approach to predict COVID-19 cases using Artificial Neural Networks (ANNs), harnessing the power of machine learning for epidemiological forecasting. Our ANNs-based forecasting model has demonstrated remarkable efficacy, achieving an impressive accuracy rate of 97.87%. This achievement underscores the potential of ANNs in providing precise and data-driven insights into the dynamics (...) of the pandemic. However, this paper underscores the critical importance of a comprehensive evaluation beyond accuracy, including metrics such as sensitivity, specificity, and the area under the ROC curve (AUC-ROC), to assess the model's performance robustness. The research paper offers detailed insights into the architecture of the ANN model, encompassing critical hyperparameters, data preprocessing techniques, and regularization strategies employed to optimize model accuracy. Ethical considerations surrounding data privacy and potential biases within the COVID-19 dataset are also addressed. While the achieved accuracy is a significant milestone, this study underscores the dynamic and evolving nature of the pandemic, necessitating continuous model refinement and validation. Furthermore, it emphasizes the importance of considering false positives and false negatives in the context of public health decision-making. In conclusion, this research contributes to the arsenal of tools available for pandemic management by showcasing the potential of ANNs in COVID-19 case forecasting. It encourages ongoing exploration and adaptation of predictive models to enhance their applicability in real-world public health scenarios, ultimately contributing to more effective pandemic control and response efforts. (shrink)

Should we grant a fresh start to those who come to regret their past lifestyle choices? A negative response to this question can be located in the luck egalitarian literature. As a responsibility-sensitive theory of justice, luck egalitarianism considers it just that people’s relative positions reflect their past choices, including those they regret. In a recent article, Vansteenkiste, Devooght and Schokkaert argue against the luck egalitarian view, maintaining instead that those who regret their past choices in health are disadvantaged (...) in a relevant way and should receive compensation. Employing the ideal that people should be made equal as measured by equivalent resources, they purport to show the fairness of such an arrangement through a hypothetical scenario. Relaxing the implicit assumptions of this scenario brings forth several unattractive consequences of the fresh-start idea. The main problem is that in striving to ensure that people’s past choices do not affect their own opportunities, the authors must accept that these choices put heavy strains on the opportunities available to other people. Furthermore, the luck egalitarian position is more compelling than they admit. (shrink)

Plagiarism detection is the process of finding similarities on electronic based documents. Recently, this process is highly required because of the large number of available documents on the internet and the ability to copy and paste the text of relevant documents with simply Control+C and Control+V commands. The proposed solution is to investigate and develop an easy, fast, and multi-language support plagiarism detector with the easy of one click to detect the document plagiarism. This process will be done with (...) the support of intelligent system that can learn, change and adapt to the input document and make a cross-fast search for the content on the local repository and the online repository and link the content of the file with the matching content everywhere found. Furthermore, the supported document type that we will use is word, text and in some cases, the pdf files –where is the text can be extracting from them- and this made possible by using the DLL file from Word application that Microsoft provided on OS. The using of DLL will let us to not constrain on how to get the text from files; and will help us to apply the file on our Delphi project and walk throw our methodology and read the file word by word to grantee the best working scenarios for the calculation. In the result, this process will help in the uprising the documents quality and enhance the writer experience related to his work and will save the copyrights for the official writer of the documents by providing a new alternative tool for plagiarism detection problem for easy and fast use to the concerned Institutions for free. (shrink)

Recent years have seen a heightened focus on the study of minimal forms of awareness during sleep to advance the study of consciousness and understand what makes a state conscious. This focus draws on an increased interest in anecdotical descriptions made by classic Indian philosophical traditions about unusual forms of awareness during sleep. For instance, in the so-called state of witnessing-sleep or luminosity sleep, one is said to reach a state that goes beyond ordinary dreaming and abide in a state (...) of just awareness, a state in which one is not aware of anything else other than one’s own awareness. Moreover, for these traditions, this state is taken to be the essence or background of consciousness. Reports on such a state opens the door to exciting new lines of research in the study of consciousness, such as inquiry into the so-called “objectless” awareness during sleep—states of awareness that lack an ordinary object of awareness. In this two-staged research project, we attempted to find the phenomenological blueprints of such forms of awareness during sleep in 18 participants by conducting phenomenological interviews, informed by a novel tool in qualitative research, the micro-phenomenological interview (MPI) method. Following a phenomenological analysis, we isolated a similar phase across 12 reported experiences labelled as ‘nothingness phase’ since it described what participants took to be an experience of ‘nothingness’. his common phase was characterised by minimal sense of self—a bodiless self, yet experienced as being ‘somewhere’—, the presence of non-modal sensations, relatively pleasant emotions, an absence of visual experience, wide and unfocused attention, and an awareness of the state as it unfolded. (shrink)

The essence of consciousness, the ability to know self, is not something that can be detected with the aid of physical devices. Therefore, the study of consciousness cannot be limited to the methods of sciences. A human being is the “detector” of his or her own self and so a human being is in a sort of space with both physical and nonphysical dimensions. The latter is what C. S. Lewis calls “Supernature.” Conceptual thought, free will, moral autonomy, the (...) notion of God, etc. are all unique to humans and cannot be reduced to the purely physical. Of course, different levels of conscious experience are related to brain-states but self cannot be reduced to such physical states. It is analogous to electrical charge that must always be accompanied by mass but cannot be reduced to it. (shrink)

Depuis Kant, les philosophes ont appris à parler, avec prudence, du surnaturel et de sa relation avec la nature. En général le surnaturel n’est même pas reconnu comme faisant partie de la philosophie. La situation n’aurait pu être plus différente aux XVIIe-XVIIIe siècles, lorsque les philosophes comprenaient la relation entre Dieu et le monde comme l’un des problèmes les plus importants que la philosophie fût censé résoudre. Les solutions étaient bien sûr extrêmement diverses : Spinoza niera même que l’on puisse (...) faire la distinction entre principe créateur et création, tandis que d’autres, tel Robert Boyle, s’imagineront un maître horloger créant une machine absolument parfaite, qui depuis sa création ne requiert aucun acte supplémentaire de la part de son créateur. Jusque dans la pensée du jeune Kant, cette idée se rencontrera sous des formes diverses. Tous convenaient, tout de même, qu’il fallait rejeter l’ancien modèle aristotélicien d’une nature désirante, reconstruisant la nature comme un système reposant sur quelques lois fondamentales et repensant à nouveaux frais le rôle que Dieu peut, ou doit, jouer dans un tel système. Les contributions du présent volume traitent d’aspects historiques et systématiques des théories modernes de la nature et du surnaturel, tout en essayant de comprendre, dans ce contexte, l’importance des théories de la relation entre Dieu et le monde. (shrink)

Human consciousness and reasoning summarize all physical data into laws and create the mathematical theories that lead to predictions. However, the human element that creates the theories is totally absent from the laws and theories themselves. Accordingly, human consciousness and rationality are outside the bounds of science since they cannot be detected by purely physical devices and can only be “detected” by the self in humans. One wonders if notions of information, function, and purpose, can provide explanations of such nonphysical (...) aspects of creation. (shrink)

According to telling based views of testimony (TBVs), B has reason to believe that p when A tells B that p because A thereby takes public responsibility for B's subsequent belief that p. Andrew Peet presents a new argument against TBVs. He argues that insofar as A uses context-sensitive expressions to express p, A doesn't take public responsibility for B's belief that p. Since context-sensitivity is widespread, the kind of reason TBVs say we have to believe what we're told, (...) is not widespread. Peet doesn't identify any problem with his own argument though he does attempt to limit its sceptical potential by identifying special contexts in which TBVs stand a chance of success. A more general defence of TBVs can be provided by showing Peet's argument to be unsound. I argue that Peet's argument is unsound because it requires us to wrongly suppose that speakers do far less labour than their audiences in context-sensitive linguistic communication. I aim to show why—in the context of the epistemology of testimony and the philosophy of language—it's important to recognize the labour that speakers can do, and so can can be held responsible for not doing, in episodes of context-sensitive linguistic communication. (shrink)

Requirement specifications in software engineering involve developing a conceptual model of a target domain. The model is based on ontological exploration of things in reality. Many things in such a process closely tie to problems in metaphysics, the field of inquiry of what reality fundamentally is. According to some researchers, metaphysicians are trying to develop an account of the world that properly conceptualizes the way it is, and software design is similar. Notions such as classes, object orientation, properties, instantiation, algorithms, (...) etc. are metaphysical concepts developed many years ago. Exploring the metaphysics of such notions aims to establish quality assurance though some objective foundation not subject to misapprehensions and conventions. Much metaphysical work might best be understood as a model-building process. Here, a model is viewed as a hypothetical structure that we describe and investigate to understand more complex, real-world systems. The purpose of this paper is to enhance understanding of the metaphysical origins of conceptual modeling as exemplified by a specific proposed high-level model called thinging machines (TMs). The focus is on thimacs (things/machine) as a single category of TM modeling in the context of a two-phase world of staticity and dynamics. The general idea of this reality has been inspired by Deleuze’s ‘the virtual’ and related to the classical notions of Leibniz’s monads and Avicenna’s essence. The analysis of TMs leads to several interesting results about a thimac’s nature at the static and existence levels. (shrink)

Luck (2009) argues that gamers face a dilemma when it comes to performing certain virtual acts. Most gamers regularly commit acts of virtual murder, and take these acts to be morally permissible. They are permissible because unlike real murder, no one is harmed in performing them; their only victims are computer-controlled characters, and such characters are not moral patients. What Luck points out is that this justification equally applies to virtual pedophelia, but gamers intuitively think that such acts are not (...) morally permissible. The result is a dilemma: either gamers must reject the intuition that virtual pedophelic acts are impermissible and so accept partaking in such acts, or they must reject the intuition that virtual murder acts are permissible, and so abstain from many (if not most) extant games. While the prevailing solution to this dilemma has been to try and find a morally relevant feature to distinguish the two cases, I argue that a different route should be pursued. It is neither the case that all acts of virtual murder are morally permissible, nor are all acts of virtual pedophelia impermissible. Our intuitions falter and produce this dilemma because they are not sensitive to the different contexts in which games present virtual acts. (shrink)

This is a study of the correspondence between Forms and particulars in Plato. The aim is to determine whether they exhibit an ontological symmetry, in other words, whether there is always one where there is the other. This points to two questions, one on the existence of things that do not have corresponding Forms, the other on the existence of Forms that do not have corresponding things. Both questions have come up before. But the answers have not been sufficiently (...) class='Hi'>sensitive to the intricacies of the questions. Nor have they been adequately resourceful with what little evidence there is in the original sources. The intention here is to make up for that deficiency, not just with better answers but also with better insight into the questions. (shrink)

The indirect argument (IA) for incompatibilism is based on the principle that an action to which there is no alternative is unfree, which we shall call ‘PA’. According to PA, to freely perform an action A, it must not be the case that one has ‘no choice’ but to perform A. The libertarian and hard determinist advocates of PA must deny that free will would exist in a deterministic world, since no agent in such a world would perform an action (...) to which there were alternatives: an action there being the necessary consequence of preceding events and the laws of nature, it would not be possible for a person to perform actions besides those he actually performs. Determinism is seen here as “indirectly” ruling out free will by making the satisfaction of a necessary condition of free agency impossible, the former requiring, according to the leading proponent of libertarianism, Robert Kane, the performance of free actions. To have a free will, on his view, is to have committed “self-forming” actions, that is, to have done things to which there were alternatives the doing of which led to the development of the desires, preferences, and beliefs that make up one’s character. -/- The range of phenomena obeying probabilistic laws has yet to be ascertained. Under certain assumptions, both STR and GTR entail an indeterministic mechanics. But, contrary what is often claimed, quanta do not behave indeterministicly: the wave function/probabilistic laws being necessary only insofar as we wish to macroscopicly describe their behavior. It is far less clear, however, that the macro-events involved in human decision making and behavior, such as the releasing of neurotransmitters and the contracting of muscles, occur indeterministically. The ontological status of these events-whether or not they are the necessary effects of prior occurrences-is, of course, what matters in the free will debate. For present purposes, however, this question will be put aside. Instead, I will concentrate on buttressing the existing case against PA, aiming to show that even if deterministic laws hold at the level of macro-phenomena, free will remains a possibility. That is to say, I shall defend the thesis that so-called “Frankfurt cases” demonstrate that alternatives are not required to perform an action that is free in the sense of being something for which its agent is responsible. -/- My defense will be carried out in three stages. First, I must respond to those who maintain that a Frankfurt case is not a counterexample to PA because it is not an example of someone acting without alternatives. Here, I confront the question of how “robust” an alternative must bein order to provide an agent with a way of avoiding praise or blame for the action that she actually commits. Secondly, I must show that an agent may be praiseworthy or blameworthy despite lacking alternatives at the time at which she acts, i.e., an appropriate object of one of a Strawsonian “reactive attitude” sans what I shall call “local” alternatives. At this point, I must attend to David Widerker’s recent critique of the use of Frankfurt cases as counterexamples to PA. Finally, I set for myself what I take to be the most difficult task of a compatibilist: demonstrating that not even an “historical” alternative-the possibility of having chosen a different path in life than the one that one has actually taken-is needed to have a free will. In this connection, it will be incumbent upon me to explain why it would be fair to hold someone accountable for behavior issuing from a self she did not create, dispositions originating from natural conditions she did not establish. That is to say, in denying that a free will entails the ability to transcend oneself, I shall be faced with what Kane calls the “ultimacy” problem: how to explain away the incompatibilist’s intuition that it is senseless to adopt a reactive attitude towards someone incapable of self-transcendence, even if such a reaction is itself unavoidable. By showing that the desire for self-transcendence is itself irrational, I intend to solve this problem. I will, thus, be left defending a version of compatibilism according to which a free will is to be understood as a healthy faculty-the will-being exercised in an environment conducive to self-realization, which is its purpose. (shrink)