Conceptual metaphor provides a potentially powerful counseling framework, generalizable across theoretical orientations. According to the conceptual perspective, metaphor is not merely a matter of language, but is an indispensable dimension of human understanding and experience whereby more abstract ideas (like relationships) are understood in terms of more concrete experiences (like journeys). Consequently, when a couple in counseling says, “we're just spinning our wheels,” they are not only using a common colloquial expression, but also giving information about how they conceptualize their (...) relationship. This article provides a theoretical foundation for use of conceptual metaphor and offers examples of its potential for counseling. (shrink)

The United States Fish and Wildlife Service in Alaska, USA, conducted a species status assessment for a petition to list the Alexander Archipelago wolf (Canis lupus ligoni) under the Endangered Species Act in 2020-2022. This federal undertaking could not be adequately prepared without including the knowledge of Indigenous People who have a deep cultural connection with the subspecies. Our objective is to communicate the authoritative expertise and voice of the Indigenous People who partnered on the project by demonstrating how their (...) knowledge contributed to the species status assessment. The Indigenous knowledge applied in the assessment is the cultural and intellectual property of those who have shared it. We employed rapid appraisal research to expeditiously develop a preliminary and qualitative understanding of Indigenous People's cultural and ecological knowledge of Alexander Archipelago wolves. We used semi-directed interviewing and inductive coding from grounded theory for text analysis. Indigenous knowledge contributed to the agency's understanding of the Alexander Archipelago wolf in Southeast Alaska and helped the agency with their classification decision. Indigenous research partners explained the rich cultural significance and position of wolves in Tlingit society and described human–wolf relationships and ecological interactions. The agency used a single-species assessment approach based in species ecology and conservation biology, whereas the Indigenous wolf experts applied a multi-species, community ecology approach based in a sociocultural context of balance and respect. The Indigenous wolf experts successfully addressed knowledge gaps identified by the agency. The partners were challenged by a short regulatory timeframe that did not allow for comprehensive study of Indigenous knowledge and constrained review and feedback by Indigenous experts. The United States Fish and Wildlife Service learned that its assessment framework was not designed to account for an Indigenous worldview. To level the playing field, the agency and Indigenous experts should discuss how to co-develop an assessment framework that equitably applies both perspectives. (shrink)

Epistemic justifications for democracy have been offered in terms of two different aspects of decision-making: voting and deliberation, or 'votes' and 'talk.' The Condorcet Jury Theorem is appealed to as a justification in terms of votes, and the Hong-Page "Diversity Trumps Ability" result is appealed to as a justification in terms of deliberation. Both of these, however, are most plausibly construed as models of direct democracy, with full and direct participation across the population. In this paper, we explore how these (...) results hold up if we vary the model so as to reflect the more familiar democratic structure of a representative hierarchy. We first recount extant analytic work that shows that representation inevitably weakens the voting results of the Condorcet Jury Theorem, but we question the ability of the result to shine light on real representative systems. We then show that, when we move from votes to talk, as modeled in Hong-Page, representation holds its own and even has a slight edge. (shrink)

Broadening access to both computational and educational resources is crit- ical to diffusing machine learning (ML) innovation. However, today, most ML resources and experts are siloed in a few countries and organizations. In this article, we describe our pedagogical approach to increasing access to applied ML through a massive open online course (MOOC) on Tiny Machine Learning (TinyML). We suggest that TinyML, applied ML on resource-constrained embedded devices, is an attractive means to widen access because TinyML leverages low-cost and globally (...) accessible hardware and encourages the development of complete, self-contained applications, from data collection to deployment. To this end, a collaboration between academia and industry produced a four part MOOC that provides application-oriented instruction on how to develop solutions using TinyML. The series is openly available on the edX MOOC platform, has no prerequisites beyond basic programming, and is designed for global learners from a variety of backgrounds. It introduces real-world applications, ML algorithms, data-set engineering, and the ethi- cal considerations of these technologies through hands-on programming and deployment of TinyML applications in both the cloud and on their own microcontrollers. To facili- tate continued learning, community building, and collaboration beyond the courses, we launched a standalone website, a forum, a chat, and an optional course-project com- petition. We also open-sourced the course materials, hoping they will inspire the next generation of ML practitioners and educators and further broaden access to cutting-edge ML technologies. (shrink)

Discerning the decisionmaking of Kim Jong-Un and the North Korean regime on issues of peaceful engagement and warlike actions endures as a mighty challenge for U.S. intelligence analysts and policymakers. In this report, we seek to inform analysis of Democratic People’s Republic of Korea (DPRK) leadership decisionmaking. To do so, we use three discussion papers that were written to facilitate discussion of an interagency working group. The three papers are assembled here in a single report. The first discussion paper describes (...) decisionmaking among different authoritarian regimes, including North Korea, and the opening up of those economies to outside engagement. The second paper outlines two different scenarios that might occur when conventional deterrence on the Korean Peninsula breaks down and the resulting decisions that North Korea’s leadership could face. The third paper assesses DPRK decisionmaking about nuclear weapon use. The report concludes with some observations, drawn from the issues covered in these three discussion papers, about DPRK decisionmaking and stability on the Korean Peninsula. (shrink)

Epistemic justifications for democracy have been offered in terms of two different aspects of decision-making: voting and deliberation, or ‘votes’ and ‘talk.’ The Condorcet Jury Theorem is appealed to as a justification in terms votes, and the Hong-Page “Diversity Trumps Ability” result is appealed to as a justification in terms of deliberation. Both of these, however, are most plausibly construed as models of direct democracy, with full and direct participation across the population. In this paper, we explore how these results (...) hold up if we vary the model so as to reflect the more familiar democratic structure of a representative hierarchy. We first recount extant analytic work that shows that representation inevitably weakens the voting results of the Condorcet Jury Theorem, but we question the ability of that result to shine light on real representative systems. We then show that, when we move from votes to talk, as modeled in Hong-Page, representation holds its own and even has a slight edge. (shrink)

methods that have shown promise for improving extreme risk analysis, particularly for assessing the risks of invasive pests and pathogens associated with international trade. We describe the legally inspired regulatory regime for banks, where these methods have been brought to bear on extreme ‘operational risks’. We argue that an ‘advocacy model’ similar to that used in the Basel II compliance regime for bank operational risks and to a lesser extent in biosecurity import risk analyses is ideal for permitting the diversity (...) of relevant evidence about invasive species to be presented and soundly evaluated. We recommend that the process be enhanced in ways that enable invasion ecology to make more explicit use of the methods found successful.. (shrink)

Creativity pervades human life. It is the mark of individuality, the vehicle of self-expression, and the engine of progress in every human endeavor. It also raises a wealth of neglected and yet evocative philosophical questions: What is the role of consciousness in the creative process? How does the audience for a work for art influence its creation? How can creativity emerge through childhood pretending? Do great works of literature give us insight into human nature? Can a computer program really be (...) creative? How do we define creativity in the first place? Is it a virtue? What is the difference between creativity in science and art? Can creativity be taught? The new essays that comprise The Philosophy of Creativity take up these and other key questions and, in doing so, illustrate the value of interdisciplinary exchange. Written by leading philosophers and psychologists involved in studying creativity, the essays integrate philosophical insights with empirical research. CONTENTS I. Introduction Introducing The Philosophy of Creativity Elliot Samuel Paul and Scott Barry Kaufman II. The Concept of Creativity 1. An Experiential Account of Creativity Bence Nanay III. Aesthetics & Philosophy of Art 2. Creativity and Insight Gregory Currie 3. The Creative Audience: Some Ways in which Readers, Viewers and/or Listeners Use their Imaginations to Engage Fictional Artworks Noël Carroll 4. The Products of Musical Creativity Christopher Peacocke IV. Ethics & Value Theory 5. Performing Oneself Owen Flanagan 6. Creativity as a Virtue of Character Matthew Kieran V. Philosophy of Mind & Cognitive Science 7. Creativity and Not So Dumb Luck Simon Blackburn 8. The Role of Imagination in Creativity Dustin Stokes 9. Creativity, Consciousness, and Free Will: Evidence from Psychology Experiments Roy F. Baumeister, Brandon J. Schmeichel, and C. Nathan DeWall 10. The Origins of Creativity Elizabeth Picciuto and Peter Carruthers 11. Creativity and Artificial Intelligence: a Contradiction in Terms? Margaret Boden VI. Philosophy of Science 12. Hierarchies of Creative Domains: Disciplinary Constraints on Blind-Variation and Selective-Retention Dean Keith Simonton VII. Philosophy of Education (& Education of Philosophy) 13. Educating for Creativity Berys Gaut 14. Philosophical Heuristics Alan Hájek. (shrink)

Noam Chomsky’s well-known claim that linguistics is a “branch of cognitive psychology” has generated a great deal of dissent—not from linguists or psychologists, but from philosophers. Jerrold Katz, Scott Soames, Michael Devitt, and Kim Sterelny have presented a number of arguments, intended to show that this Chomskian hypothesis is incorrect. On both sides of this debate, two distinct issues are often conflated: (1) the ontological status of language and (2) the relation between psychology and linguistics. The ontological issue is, (...) I will argue, not the relevant issue in the debate. Even if this Chomskian position on the ontology of language is false, linguistics may still be a subfield of psychology if the relevant methods in linguistic theory construction are psychological. Two options are open to the philosopher who denies Chomskian conceptualism: linguistic nominalism or linguistic platonism. The former position holds that syntactic, semantic, and phonological properties are primarily properties, not of mental representations, but rather of public languagesentence tokens; The latter position holds that the linguistic properties are properties of public language sentence types. I will argue that both of these positions are compatible with Chomsky’s claim that linguistics is a branch of psychology, and the arguments that have been given for nominalism and platonism do not establish that linguistics and psychology are distinct disciplines. (shrink)

In the past four years, a small but intense debate has transpired on the margins of mainstream scholarship in the discipline of Philosophy, particularly within the sub-field of American pragmatism. While most philosophical pragmatists dedicate their attention to questions concerning how ideas improve experience (or the theory-practice continuum), those participating in this exchange have shown greater concern for an issue that is, at its core, a theoretical matter: Does the theory of experience espoused by the classic American philosopher John Dewey (...) succumb to what contemporary analytic philosophers—for instance, Wilfred Sellars, Donald Davidson and John McDowell—call the Myth of the Given? One commentator, Scott Aikin, claims that Dewey relied on non-inferential and non-conceptual content or givens as perceptual inputs for cognitive experience. The upshot of Aikin’s objection is that these experiential givens constitute a proxy epistemological foundation for the beliefs that flow from inquiry—a position clearly in conflict with Dewey’s commitment to anti-foundationalism. The objection assumes a slightly different form in the hands of another scholar of American pragmatism, Colin Koopman. Gregory Pappas and David Hildebrand respond to Koopman’s version of the objection. The goals of this essay are to clarify the objection, highlight the stakes in the debate, identify misunderstandings of Dewey’s experiential metaphysics on both sides, and determine why the experiential givenism objection merits serious philosophical scrutiny in the future. (shrink)

Agent-based models have played a prominent role in recent debates about the merits of democracy. In particular, the formal model of Lu Hong and Scott Page and the associated “diversity trumps ability” result has typically been seen to support the epistemic virtues of democracy over epistocracy (i.e., governance by experts). In this paper we first identify the modeling choices embodied in the original formal model and then critique the application of the Hong-Page results to philosophical debates on the relative (...) merits of democracy. In particular we argue that the “best-performing agents” in Hong-Page model should not be interpreted as experts. We next explore a closely related model in which best-performing agents are more plausibly seen as experts and show that the diversity trumps ability result fails to hold. However, with changes in other parameters (such as the deliberation dynamic) the diversity trumps ability result is restored. The sensitivity of this result to parameter choices illustrates the complexity of the link between formal modeling and more general philosophical claims; we use this debate as a platform for a more general discussion of when and how agent-based models can contribute to philosophical discussions. (shrink)

In lieu of an abstract, here is a brief excerpt of the content:Reviewed by:What's so Important about Music Education?Leonard TanJ. Scott Goble, What's so Important about Music Education? (New York, NY: Routledge, 2010)In What's so Important about Music Education, J. Scott Goble proposes a new philosophical foundation for music education in the United States based on the theory of semiotics by American pragmatist Charles Sanders Peirce. Following a brief summary, I will note several merits in Goble's book before (...) sketching four recommendations for future editions.In Chapter One, Goble notes how the inclusion of non-Western musics in the public schools as espoused in the 1967 Tanglewood Declaration has raised two crucial questions: "Whose music should be included in the curriculum?" and "What is the role or social importance of public school music education in the United States as a postmodern society?" Noting that music education was established in the United States during the modern era, and that the Tanglewood Declaration did not account for vast differences in beliefs about music, Goble argues that there is a need to establish a new philosophical foundation that can accommodate the varied beliefs and practices of diverse cultural groups in postmodern United States.In Chapter Two, Goble sketches and critiques five cultural anthropologists. Of the five, he singles out Clifford Geertz's conception of culture as "semiotic [End Page 201] webs" (p. 20) as the conceptual foundation that is appropriate for this study. He then links Geertz's notion of culture to the semiotic theory of C. S. Peirce which is to become the theoretical underpinning of the book. Subsequently, he unpacks many key Peircian themes: human conceptions are maintained not individually but collectively in cultural groups, provisional truth (as opposed to absolute Truth) is relative and dependent on conceptions of communities, and the scientific method is the sole mode of inquiry by which people in communities may use to satisfy their doubts to formulate beliefs. Most importantly, Goble expounds the "pragmatic maxim" that since humans live in communities united by common beliefs, "the 'clear' meaning of an idea held by a member of the community will almost inevitably stem from the beliefs—or ways of understanding—held by members of that community" (p. 30). Goble concludes the chapter by presenting the Peircian semiotic system of cognition which posits that a "sign" is conceptualized in a triadic relationship: the Sign or "Firstness," the Object or "Secondness," and the Interpretant or "Thirdness" (p. 33).In Chapter Three, Goble considers how music is a sign based on the theoretical framework laid in Chapter Two. Drawing on the work of ethnomusicologists, anthropologists, psychiatrists, and a neuroscientist, he formulates a Peircian pragmatic approach to musical practices which posits that "the musical practices of different cultural communities represent a diverse cluster of community-specific ritualized behaviors involving sound" (p. 252). Furthermore, each of the musical practices "serves those persons who meaningfully participate in it as a means of psychophysiological, psychosocial, and/or sociopolitical equilibration relative to the worldview—or ordered conception of Reality—they tacitly share" (p. 252). For Goble, this pragmatist conception of musical practices is neither ethnocentric, universalist, nor relativist, and can serve as a conceptual framework for all diverse musical practices in postmodern United States.With the Peircian pragmatic conception in mind, Goble examines historical factors that contributed to current conceptions of music in the United States in Chapter Four. He laments that as a result of European Enlightenment and three socio-political phenomena in the United States (the separation of church and state, promotion of no other worldview than democracy, and adoption of democratic capitalism), music is no longer pragmatically oriented but trivialized and pursued by self-serving musicians.In Chapter Five, Goble traces the philosophical justifications for music education throughout the history of the United States. While the sign "musical practice" was conceptualized as "worship" in colonial America, the sign "music" was conceived as "art" during the age of Enlightenment, and as "product" during the age of science and technology. Noting that Bennett Reimer's music education as aesthetic education is limited in its Western focus on music as works [End Page 202] of artistic objects, Goble aligns his Peircian conception along praxial lines—in particular, with... (shrink)

This chapter aims to narrow the gap between how Responsible Research and Innovation (RRI) is conceived of in European Commission policy circles and how it is conceived of in scholarly circles. The policy view of RRI and the scholarly view of RRI each have their strengths and weaknesses and both would be better off if coupled to the other. Large and pertinent differences between Scott's High Modernist projects and pRRI, however, perhaps weigh heavier than do the aforementioned similarities. In (...) the policy literature, people see that a straightforwardly optimistic approach to RRI can be found, which simultaneously is very explicit and universalist about what it means to be responsible—see the definition of RRI. Arguably, most of the discrepancies between aRRI and pRRI above can be explained in terms of two more parameters, along which the two can be differentiated—one somewhat philosophical, and one very down-to-earth. (shrink)

In this Article, I propose a novel law and economics explanation of a deeply puzzling aspect of business organization in market economies. Why are virtually all firms organized as capital-managed and -owned (capitalist) enterprises rather than as labor-managed and -owned cooperatives? Over 150 years ago, J.S. Mill predicted that efficiency and other advantages would eventually make worker cooperatives predominant over capitalist firms. Mill was right about the advantages but wrong about the results. The standard explanation is that capitalist enterprise is (...) more efficient. Empirical research, however, overwhelmingly contradicts this. But employees almost never even attempt to organize worker cooperatives. I critique the explanations of the three leading analysts of the subject (N. Scott Arnold, Henry Hansmann, and Gregory Dow), all of whom offer are different transactions cost accounts, as logically defective and empirically inadequate. I then propose an explanation that has been oddly neglected in the literature, that the rarity of cooperatives is explained by the collective action problem identified by writers such as Mancur Olson. Labor management is a public good that generates the n-person prisoner’s dilemma which gives rational actors the incentive to create it in suboptimal (or no) amounts. I support this by reference to the empirical facts about the origin of existing cooperatives and show that this explanation requires no strong version of a questionable rational choice theory. This explanation is supplemented by the mere exposure or familiarity effect derived from social and cognitive psychology, which turns on the fact that labor managed firms are rare, in part because of the public goods problem, thus unfamiliar, which makes them less attractive and thus more likely to be rare. My account points advocates of labor management towards solutions such as institutional changes in incentives, which, however, themselves involve public goods issues. (shrink)

Like Aristotle, Thomas Aquinas holds that the rational soul is the substantial form of the human body. In so doing, he takes himself to be rejecting a Platonic version of substance dualism; his criticisms, however, apply equally to a traditional understanding of Cartesian dualism. Aquinas’s own peculiar brand of dualism is receiving increased attention from contemporary philosophers—especially those attracted to positions that fall between Cartesian substance dualism and reductive materialism. What Aquinas’s own view amounts to, however, is subject to debate. (...) Philosophers (such as J. P. Moreland and Scott Rae) have claimed that ‘Thomistic substance dualism’ (TSD) centers around two beliefs: (1) the rational soul is an immaterial substance, and (2) this immaterial substance is the human person. In this paper, I argue that labeling such an account ‘Thomistic’ proves dangerously misleading—not only does Aquinas himself explicitly deny both of these claims, but he denies them for philosophically significant reasons. Furthermore, I argue that Aquinas’s own position provides an account of human nature both more coherent and philosophically attractive. (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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HORMÔNIOS E SISTEMA ENDÓCRINO NA REPRODUÇÃO ANIMAL -/- OBJETIVO -/- As glândulas secretoras do corpo são estudadas pelo ramo da endocrinologia. O estudante de Veterinária e/ou Zootecnia que se preze, deverá entender os processos fisio-lógicos que interagem entre si para a estimulação das glândulas para a secreção de vários hormônios. -/- Os hormônios, dentro do animal, possuem inúmeras funções; sejam exercendo o papel sobre a nutrição, sobre a produção de leite e sobre a reprodução, os hormônios desempenham um primordial papel (...) quanto ao funcionamento do animal. -/- Nesse capítulo, o estudante identificará os hormônios relevantes para o controle reprodutivo, suas características e o uso clínico dos mesmos. -/- -/- INTRODUÇÃO -/- A endocrinologia é a ciência que se encarrega do estudo do sistema endócrino: um sistema de comunicação entre as células de um organismo; esse trabalho de comunicação é compartilhado com o sistema nervoso já que ambos sistemas possuem características distintas que lhes permite complementar-se para alcançar uma adequada coordenação das funções. Em algumas ocasiões o sistema nervoso e o sistema endócrino interagem direta-mente na transmissão de uma mensagem, pelo qual se conhece como sistema neuroendó-crino. -/- -/- OS HORMÔNIOS -/- A endocrinologia é a ciência que se encarrega do estudo dos hormônios e seus e-feitos. De maneira tradicional os hormônios são considerados como “substâncias secreta-das em direção a circulação pelas glândulas especializadas, e que exercem uma função sobre um órgão branco”. Essa definição, no entanto, é limitada e imprecisa. É necessário ser mais pontual, já que os hormônios não são produzidos em qualquer célula da glândula, senão nas células específicas. Por exemplo, o hormônio luteinizante (LH) é produzido pelos gonadotropos da adenohipófise e não por qualquer outro tipo de célula hipofisária. Da mesma maneira, falar de um “órgão branco” não é exato, já que os hormônios atuam somente nas células que tenham receptores específicos para esse hormônio, e não outras células do mesmo órgão; logo, falar de uma “célula branca” é mais apropriado que falar de um “órgão branco”. As células brancas do LH no testículo são as células de Leydig e as células brancas do hormônio folículo estimulante (FSH) no mesmo órgão são as células de Sertoli. -/- Mediante o supracitado, uma definição mais apropriada de hormônio é a seguinte: “Os hormônios são reguladores biológicos, produzidos e secretados em quantidades pe-quenas pelas células vivas, que depois de viajar pelo meio extracelular atuam sobre as cé-lulas brancas, onde exercem uma ação específica”. -/- É importante levar em conta que os hormônios somente regulam (estimulam ou inibem) funções que já existem na célula branca. Ademais, os hormônios são extraordina-riamente potentes, pelo qual se requerem quantidades muito pequenas para induzir uma resposta na célula. As concentrações circulantes da maioria dos hormônios estão na ordem de nanogramas (10-9 g) ou pictogramas (10-12 g) por mililitro. -/- Etimologicamente o termo “endócrino” significa “secretar em direção adentro”, já que os hormônios são secretados em direção ao interior do organismo (o sangue ou o espaço intracelular), em diferença das secreções exócrinas (em direção ao exterior), que são secretadas em direção a luz de um órgão, como o intestino no caso das enzimas pan-creáticas. -/- Algumas substâncias, sem deixar de ser hormônios, recebem uma classificação adicional em relação ao seu local de ação, ao tipo de células que lhes produzem, ou a al-guma outra característica. Agora, serão descritas algumas dessas características (figura 1). -/- -/- Parahormônio ou hormônio local -/- A maioria dos hormônios são transportados pela circulação desde seu local de se-creção até a célula branca. No entanto, alguns hormônios exercem seu efeito em células adjacentes aquelas que foram produzidos, ao qual não é necessário seu transporte através da circulação geral. Esse tipo de substâncias são chamadas de parahormônios ou hormô-nios locais, e sua liberação é denominada como secreção parácrina. Um exemplo é a pros-taglandina F2 alfa (PGF₂α), que é produzida no epitélio uterino (endométrio) e provoca as contrações nas células musculares do mesmo órgão (miométrio). Deve-se tomar em conta que a mesma substância poderia se comportar em outros casos como um hormônio clássico, atuando em um órgão distinto ao local de sua produção; é o caso da mesma PGF₂α de origem endometrial quando atua sobre as células do corpo lúteo do ovário, pro-vocando sua regressão. A classificação de uma substância como hormônio ou parahormô-nio não depende de sua estrutura química, senão da relação espacial existente entre a célu-la que o produz e a célula branca. -/- -/- Neurohormônio -/- A maioria dos hormônios são produzidos pelas células de origem epitelial, porém, muitos deles são produtos pelos neurônios, logo denominados como neurohormônios. To-dos os neurônios segregam alguma substância, porém tratam-se dos neurohormônios quando o neurônio que os produz despeja-os diretamente em direção a circulação geral, através da qual chegam aos órgãos para exercer seu efeito, sejam na indução, inibição ou estimulação do mesmo. -/- Esse processo é diferente dos neurotransmissores, os quais também são secretados por um neurônio, mas exercem seu efeito em uma célula adjacente com o qual o neurônio estabelece uma sinapse (neuroma com neurônio, neurônio com célula muscular, neurônio com célula glandular). A classificação de uma substância como hormônio ou como neuro-hormônio não depende de sua estrutura química, senão do tipo de célula que o produz. Uma mesma substância é um hormônio quando ele é produzido por uma célula epitelial e um neurohormônio se é produzido por um neurônio. A ocitocina, por exemplo, é secre-tada na neurohipófise por neurônios hipotalâmicos, nesse caso se trata de um neurohor-mônio, mas também é secretada por células do corpo lúteo dos ruminantes, e se trata nesse caso, de um hormônio. A distinção entre um neurohormônio e um hormônio é um neuro-transmissor, da mesma forma, não depende de sua estrutura química, e sim do local onde é secretado. Por exemplo, a dopamina atua como neurotransmissor quando se libera em sinapse da substância negra do mesencéfalo z mas atua como neurohormônio quando é liberada por neurônios hipotalâmicos em direção a circulação do eixo hipotálamo-hipofisário. -/- -/- Pré-hormônio -/- Em alguns casos, os hormônios são secretados em forma inativa (pré-hormônio), que requer uma transformação posterior para converter-se na forma ativa de hormônio. O angiotensinógeno circulante somente cobrará atividade biológica ao se transformar em angiotensina por ação da enzima renina. Algumas substâncias podem atuar como hormô-nios m alguns casos e como pré-hormônios em outros. A testosterona, por exemplo, atua como hormônio nas células musculares, aos quais possui um efeito anabólico direto. O certo é que para a testosterona induzir a masculinização dos órgãos genitais externos em um efeito macho é necessário que seja transformada previamente em 5α-di-hidrotes-tosterona pela enzima 5α-redutase presente nas células de tecido branco, por onde, nesse caso a testosterona é um pré-hormônio de di-hidrotestosterona. -/- -/- Feromônio -/- Os hormônios são mensagens químicas que comunicam a células distintas dentro do mesmo organismo, embora existam casos aos que requerem uma comunicação quími-ca entre organismos diferentes, em geral da mesma espécie. As substâncias empregadas para esse fim denominam-se feromônios. Essas substâncias devem possuir a capacidade de dispersão sobre o ambiente, pelo que nos organismos terrestres geralmente trata-se de substâncias voláteis, enquanto que os feromônios de organismos aquáticos geralmente são substâncias hidrossolúveis. Embora muitos feromônios possuam uma função sexual ou reprodutiva como é o caso de muitas espécies como a canina em que a fêmea em cio dispersa grandes quantidades de feromônios que são captados de longe pelos machos, todavia esse não é sempre o caso, e eles podem ser utilizados para outros tipos de comunicação, como é o caso dos feromônios utilizados pelas formigas para sinalização da rota em direção a fonte de alimentação. E como as abelhas no sentido de orientação da fonte de pólen até a colmeia. Muitos desses feromônios podem ser artificializados, isto é, elaborados pelo homem em laboratório para o estudo ou manipulação de algum animal. -/- -/- O SISTEMA ENDÓCRINO COMO UM SISTEMA DE COMUNICAÇÃO -/- O sistema endócrino é um sistema de comunicação que tem como objetivo coor-denar as funções das células de diferentes órgãos para mantença da homeostase do orga-nismo e promover seu desenvolvimento, crescimento e reprodução. Também ajuda os or-ganismos a adaptarem-se as mudanças de ambiente e ao habitat. O sistema endócrino representa um sistema de comunicação do tipo sem fio, diferentemente do sistema nervo-so que é um sistema de comunicação com fio. -/- Em todo o sistema de comunicação existe uma série de elementos que são necessá-rios para a realização da comunicação de forma efetiva. Esses elementos incluem o emis-sor, a mensagem, o sinal, o meio de transporte do sinal, o receptor, o efetor, a resposta e o feedback ou retroalimentação (figura 1). Todos os elementos são igualmente importan-tes e uma deficiência em qualquer deles pode interromper ou alterar a comunicação. -/- -/- Figura 1: componentes do sistema endócrino de comunicação. Fonte: ZARCO, 2018. -/- -/- Emissor ou transmissor -/- É o elemento responsável pela transmissão de uma mensagem; poderíamos com-pará-lo com a redação de notícias de um canal de televisão. Antes de decidir quais serão as notícias que serão transmitidas esse dia, em que ordem se apresentarão e que ênfase lhes darão, as pessoas da redação analisa rodas as informações disponíveis: provenientes de seus repórteres, de agências de notícias internacionais, publicada em jornais do dia, a existente na internet ou disponíveis através de redes sociais; isso significa que as mensa-gens transmitidas pelo emissor não são aleatórias, e sim respondem a uma análise respon-sável das necessidades de informação. -/- No sistema endócrino o emissor é a célula que produz e secreta um hormônio. Co-mo todo emissor responsável, a mesma célula analisa toda a informação relevante dispo-nível, tal como a concentração de diversos metabólitos no sangue, a concentração de ou-tros hormônios, e as mensagens que recebem por via nervosa, antes de decidir se secretará seu hormônio, em que quantidade o fará e com que frequência. Por essa razão, ao estudar o sistema endócrino não somente devemos conhecer a célula transmissora, e sim qual é a informação que a célula pode receber, e como a analisa e a prioriza para construir sua mensagem. -/- -/- Mensagem -/- É a informação transmitida pelo emissor. No caso de um sistema de notícias tele-visivas a mensagem é a notícia, por exemplo “Vaca dá a luz trigêmeos, um caso raro no Brasil”. No sistema endócrino a mensagem que se transmite é uma instrução para que em outra célula se realize determinadas ações. Por exemplo, os neurônios produtores de GnRH no hipotálamo de uma coelha, ao analisar as concentrações de estradiol circulantes e a informação nervosa procedente de neurônios sensoriais nós órgãos genitais da fêmea, podem “saber” que nos ovários existam folículos lisos para ovularem e que a coelha está copulando, pelo qual decidem transmitir a mensagem “Solicita-se os gonadotropos da adenohipófise a liberação de LH em quantidade suficiente para provocar a ovulação”. -/- -/- Sinal -/- É a forma a qual se codifica a mensagem para permitir sua difusão. No caso de um jornal, a mensagem (por exemplo a notícia da vaca que deu a luz trigêmeos) se codifi-ca em forma de ondas de rádio de uma determinada frequência, amplitude e intensidade; no caso do sistema endócrino a mensagem (a necessidade de realizar uma função celular) é codificada em forma de hormônio secretado em determinada quantidade, frequência e amplitude. Para o exemplo descrito supra, a mensagem se codifica na forma de uma grande elevação nas concentrações de GnRH no sangue do sistema porta hipotálamo-hipofisário. -/- É necessário tomar em conta que o emissor codifica a mensagem de forma tal que quando o receptor decifre o sinal obtenha a informação originalmente contida na mensa-gem. No entanto, o sinal pode ser interpretado de diferentes formas por receptores distintos, o que pode provocar respostas contrárias as esperadas. A notícia transmitida por um jornal de rádio, por exemplo, poderia estar codificada em forma de ondas de rádio que, casualmente, para o sistema eletrônico de um avião signifiquem “baixe a altitude e acelere”, razão pela qual é proibido utilizar aparelhos eletrônicos durante a decolagem e aterrissagem desses aparelhos. -/- Do mesmo modo, a mensagem codificada na forma de secreção de estradiol por parte dos ovários pode ser interpretado pelo sistema nervoso de uma ovelha como uma ordem para apresentar conduta de estro, pelas células do folículo ovariano como uma instrução para sofrer mitose e secretar o líquido folicular, pelos gonadotropos como uma ordem para a secreção de um pico pré-ovulatório de LH, e pelas células do endométrio como uma instrução para sintetizar receptores para a ocitocina. Dessa forma, o mesmo sinal (secreção de estradiol) pode conter diferentes mensagens para diferentes células do organismo. -/- Em alguns casos, pode-se apresentar uma resposta patológica devido as diversas formas de interpretação de uma mensagem, por exemplo, a repetição da secreção de adrenalina em um indivíduo estressado pode resultar no desenvolvimento de um proble-ma de hipertensão arterial. Por isso é necessário conhecer a maneira em que cada célula endócrina codifica suas mensagens, assim como a forma em que esses sinais podem ser interpretados em diferentes órgãos e tecidos, em diferentes momentos da vida do animal, em animais com diferentes antecedentes de espécies diferentes. -/- -/- Meio de transporte do sinal -/- O sinal tem que viajar ou difundir-se desde o emissor até o receptor, e em seu ca-minho pode ser modificado de diversas formas. Os sinais de rádio, por exemplo, viajam através da atmosfera e durante esse trajeto podem ser bloqueados por uma barreira física (como ocorre com as ondas de rádio AM em um túnel), ampliadas por uma estação repeti-dora, alteradas por um campo eletromagnético (uma aspiradora funcionando ao lado da sala de transmissão), entre outros. Da mesma forma, os sinais endócrinos que geralmente viajam no sangue, podem ser modificados ao longo do seu caminho. -/- A PGF₂α é inativada ao passar pelo pulmão, o angiotensinógeno é ativado pela re-nina na circulação, e a testosterona pode ser transformada em di-hidrotestosterona nas células da pele e na próstata, ou em estrógenos nos adipócitos e nos neurônios. Por tudo isso, o sinal que finalmente chega ao receptor pode ser diferente do transmitido pelo emissor. -/- Portanto, ao estudar qualquer sistema hormonal devemos conhecer as possíveis modificações que o hormônio pode sofrer desde o momento em que é secretado até que se uma ao seu receptor na célula branca. -/- -/- Receptor -/- É o elemento que recebe o sinal e interpreta a mensagem contida nele. No caso de um jornal de TV, o receptor é o canal correspondente (por exemplo o canal 2) em um aparelho de televisão. É importante ressaltar que um aparelho de TV possui muitos canais distintos, mas somente receberá mensagens se estiver ligado e sintonizado no canal que está transmitindo a mensagem de interesse. Ou seja, o receptor tem que estar ativo. -/- No caso das mensagens endócrinas os receptores são moléculas específicas nas células brancas. Essas moléculas são proteínas membranais ou citoplasmáticas (segundo o tipo de hormônio), que possui uma alta afinidade por seu hormônio, o que lhes permite registrar a mensagem apenas das baixíssimas concentrações em que os hormônios circu-lam. Os receptores possuem uma alta especificidade, o que significa que somente se unem a seu próprio hormônio, e não a outras substâncias. Em algumas ocasiões um receptor pode receber diversos hormônios do mesmo tipo; por exemplo o receptor de andrógenos pode unir testosterona, androstenediona, di-hidrotestosterona e diversos andrógenos sin-téticos. Apesar disso, cada um desses hormônios pode possuir uma afinidade diferente pelo receptor, pelo qual alguns serão mais potentes que outros para estimulação. -/- Em geral existe um número limitado de moléculas receptoras em cada célula, logo diz-se que os receptores são “saturáveis”, o qual significa que uma vez que todos sejam ocupados a célula não pode receber mais moléculas desse hormônio. Por essa razão a magnitude da resposta de um determinado hormônio vai aumentando conforme se aumen-tam suas concentrações, porém ao saturar-se os receptores alcançam um ponto em que a resposta já não aumenta embora sigam incrementando as concentrações hormonais já que os receptores não permanecem livres para unirem-se ao excesso de moléculas do hormô-nio. -/- As células, em contrapartida, podem regular tanto o número de receptores presen-tes como a afinidade destes por seu hormônio; isso significa que a magnitude da resposta antes um determinado sinal endócrino pode ser distinta em diferentes momentos da vida de um animal; depende do estado dos receptores presentes nos tecidos, pelo qual é impor-tante conhecer quais são os fatores que podem aumentar ou reduzir o número de recepto-res em uma célula, assim como aqueles que podem aumentar ou diminuir a afinidade des-ses receptores por seus hormônios. -/- -/- Efetor -/- É o elemento encarregado de responder a uma mensagem realizando uma ação, e é um elemento diferente do receptor. Vale ressaltar que no caso de uma transmissão de televisão o receptor é o aparelho sintonizado no canal de interesse, porém o efetor é o te-lespectador que está exposto as notícias. Esse telespectador sofrerá mudanças que podem resultar em uma ação. A mudança pode ser evidente (e auxiliar as vítimas de um desastre), ou simplesmente uma mudança potencial (ao se inteirar de uma notícia não se pode produ-zir nenhuma mudança aparente até que alguém lhe pergunte: já se interessou?, E nesse caso a resposta será: “sim” em lugar do “não”). Deve-se tomar em conta que o efetor pode estar ausente embora o receptor esteja presente (um televisor ligado em uma sala vazia). O efetor também pode estar inativado (o telespectador encontra-se dormindo); quando assim ocorre não irá produzir uma resposta embora o receptor esteja presente. -/- No sistema endócrino o efetor é, em geral, um sistema celular encarregado de rea-lizar uma determinada função. Na maioria dos casos trata-se de sistemas enzimáticos cuja função é estimulada pela união do hormônio ao seu receptor. Alguns hormônios, por exemplo, atuam através do sistema AMP cíclico (AMPc) logo, a união do hormônio ao seu receptor resulta na ativação de uma proteína chamada Proteína Gs, que ativa a enzima Adenil-ciclase (ou adenilato ciclase), a qual transforma ATP em AMPc. A presença de AMPc resulta na ativação de uma enzima cinese de proteínas que fosforiza outras enzi-mas, o que pode ativá-las ou inativá-las; nesses casos, é gerada uma cascata de eventos que resulta em uma mudança na atividade celular; por exemplo, a cadeia de eventos que produz-se em resposta ao AMPc quando a célula de Leydig do testículo é estimulada pela união do LH a seu receptor resulta na produção de testosterona, enquanto que a estimula-ção de um adipócito provocada pela união da adrenalina a seu receptor, que também atua através do sistema AMPc, resulta em uma série de eventos que provocam, finalmente, a liberação de ácidos graxos livres em direção a circulação. -/- Nos exemplos supra, o AMPc é considerado um mensageiro intracelular, já que o receptor capta o sinal (hormônio) no exterior da célula, o que resulta na produção de um novo sinal (mudança nas concentrações de AMPc) no interior da célula. Embora o sistema AMPc seja utilizado por muitos hormônios, não é um sistema universal; existem outros sistemas mensageiros intracelulares que também são utilizados para responder os hormô-nios que não entram nas células, por exemplo o sistema cálcio-calmodulina, ou os siste-mas baseados em receptores com atividade de cineses de tirosina. Nos casos que os hor-mônios possa atravessar livremente a membrana celular, como acontece com os hormôni-os esteroides, o hormônio se une a receptores presentes no citoplasma, que depois ingres-sam ao núcleo celular para intervir na regulação da transcrição do genoma. -/- De maneira independente ao mecanismo de ação de um determinado hormônio, sua presença finalmente desencadeará mudanças em um ou mais sistemas efetores da célula, o que permitirá que a mesma responda a mensagem que o emissor transmitiu originalmente. É evidente que para compreender a ação de qualquer hormônio é indispensável conhecer seu mecanismo de ação, o papel dos mensageiros intracelulares e as característi-cas dos sistemas efetores. Deve-se conhecer também quais são os fatores que afetam a transdução da mensagem já que uma célula pode regular seus sistemas efetores e dessa forma ter uma resposta maior, menor ou alterada ante a mesma mensagem. -/- -/- Resposta -/- Como mencionado, qualquer mensagem provoca uma resposta (embora somente seja potencial) sobre o efetor que a recebe. No sistema endócrino, as mensagens hormonais viajam constantemente pelo organismo e são captadas por todas as células que possuem receptores ativos para um determinado hormônio. Uma única célula pode ter receptores para diferentes hormônios, pelo qual pode estar recebendo diversas mensagens simultaneamente, e cada uma dessas mensagens pode afetar a resposta de outras mensagens. Por exemplo, a presença de progesterona pode alterar a resposta das células endometriais ao estradiol. Ademais, as células podem estar recebendo ao mesmo tempo uma informação não hormonal, como as concentrações de diversos metabólitos na circulação, ou a recebida pelo sistema nervoso. A célula analisa toda essa informação e com base nela decide se deve responder a mensagem hormonal que está recebendo como deve responder, com que intensidade e durante quanto tempo. A resposta final pode ser uma resposta física imediata (contração, secreção de um hormônio armazenado previa-mente), uma modificação bioquímica a curto prazo (síntese de um determinado hormônio ou outra substância), ou o início de uma série de mudanças que levam a uma mudança a longo prazo (divisão celular, diferenciação celular, crescimento, morte celular). -/- -/- Feedback ou retroalimentação -/- Quando em um sistema de comunicação se produz uma resposta, em muitos casos essa resposta engloba a geração de informação que vai retornar ao emissor, e que agora constituirá um ou mais dos elementos que o emissor tomará em conta antes de transmitir uma nova mensagem. Assim, se um jornal transmite uma mensagem “menina pobre necessita de doação de roupas”, a resposta de alguns efetores (telespectadores) que virão a doar roupas será conhecida pelo emissor, que assim saberá que já não será mais neces-sário voltar a transmitir a mensagem, o que o fará tomar a decisão de transmitir uma mensagem diferente como “menina pobre já não necessita de roupas, porém requer de ali-mentos para sua família”. Essa modificação da mensagem provocada pela resposta do efetor é conhecida como retroalimentação. -/- De forma análoga, no sistema endócrino a resposta da célula efetora geralmente é reconhecida pelo emissor, que em consequência modifica sua mensagem. Na maioria dos casos se produz uma retroalimentação negativa, que consiste em que a resposta do efetor provoca uma redução na intensidade da mensagem transmitida pelo emissor. Quando os gonadotropos de uma vaca secretam hormônio folículo estimulante (FSH), as células da granulosa de seus folículos ovarianos respondem realizando diversas funções, uma das quais é a secreção de inibina. A elevação nas concentrações circulantes de inibina é capta-da pelos gonadotropos, que logo sabem que o FSH já transmitiu sua mensagem, pelo que reduzem a secreção deste hormônio. A retroalimentação negativa é muito importante em qualquer sistema endócrino já que permite manter as concentrações hormonais dentro de limites aceitáveis. -/- A retroalimentação negativa pode ser de onda ultracurta, curta ou longa. A onda ultracurta é quando o hormônio produzido por uma célula pode inibir sua própria secre-ção. A retroalimentação negativa de onda curta é quando o hormônio produzido por uma célula pode inibir a de um órgão imediatamente superior na hierarquia (por exemplo, quando a progesterona produzida pelo corpo lúteo do ovário inibe a secreção de LH pelos gonadotropos da hipófise). O feedback negativo de onda longa sucede quando o hormônio produzido por uma célula inibe a uma célula de um órgão que está dois ou mais níveis por cima na escala hierárquica, por exemplo, quando a testosterona produzida pelas células de Leydig do testículo inibe diretamente os neurônios produtores de GnRH, saltando as células produtoras de LH e adenohipófise. -/- Existe também a retroalimentação positiva, da qual o primeiro hormônio estimula a secreção de um segundo hormônio, o que por sua vez estimula o primeiro, com o que se estabelece um círculo progressivo de estimulação. Um exemplo de retroalimentação positiva é a que se produz pouco antes da ovulação entre o LH hipofisário e o estradiol de origem folicular. Os dois hormônios se estimulam mutuamente até que alcancem níveis elevados de LH que provoca a ovulação. O círculo de feedback positivo termina quando o pico pré-ovulatório de LH mudanças sobre o folículo que incluem a perda da capacidade de produção de estrógenos. Todo o sistema de retroalimentação positiva deve ter um final abrupto sobre o qual se rompe o ciclo de estimulação mútua, já que não mais deverá ser produzida quantidades elevadas dos hormônios, até que todos os recursos do organismo sejam utilizados para esse fim. -/- -/- CLASSIFICAÇÃO QUÍMICA DOS HORMÔNIOS -/- Do ponto de vista químico e sobre o estudo da Fisiologia da Reprodução Animal, existem quatro grupos principais de hormônios: polipeptídios, esteroides, aminas e prostaglandinas; dentro de cada grupo, por sua vez, existem mais grupos de inúmeros outros hormônios dispostos em subdivisões. -/- -/- Hormônios polipeptídios -/- Os polipeptídios são cadeias de aminoácidos. Quando uma dessas cadeias está constituída por poucos aminoácidos é denominada simplesmente de polipeptídios, mas quando uma cadeia de aminoácidos é longa e adquire uma configuração espacial de três dimensões o polipeptídio é denominado proteína (figura 2). Muitos neurohormônios hipo-talâmicos são polipeptídios, como o liberador de gonadotropinas (GnRH), constituído por 10 aminoácidos, o hormônio liberador de tirotropina (TRH), formado por 3 aminoácidos, o somatostatina, constituído por 14 aminoácidos, a ocitocina que é formada por 8 aminoá-cidos etc. O sistema nervoso central e a hipófise produzem peptídeos opioides. -/- Entre os hormônios polipeptídios que por seu tamanho são considerados proteínas encontramos a prolactina, o hormônio do crescimento, os lactogênios placentários, a relaxina, a insulina e fatores de crescimento parecidos com a insulina (IGFs). Existe outro grupo de hormônios polipeptídios classificados como glicoproteínas. Trata-se de proteí-nas que possuem carboidratos unidos a alguns de seus aminoácidos. -/- -/- Figura 2: classificação dos hormônios polipeptídios. Fonte: ZARCO, 2018. -/- -/- Há um grupo de hormônios glicoproteicos que constituem uma família de molécu-las similares entre si, dentro das quais estão o hormônio luteinizante (LH), o hormônio folículo estimulante (FSH), o hormônio estimulante da tireoide (TSH), a gonadotropina coriônica humana (hCG) e a gonadotropina coriônica equina (eCG); todos estão formados pela subunidade alfa que é idêntica para os hormônios de uma determinada espécie animal, e por uma subunidade beta específica para cada hormônio. As duas subunidades mantém-se unidas através de ligações dissulfeto. Deve-se mencionar que os carboidratos associados as glicoproteínas podem ser distintos em diferentes idades, épocas do ano ou estados fisiológicos; esse processo é conhecido como microheterogenicidade, e recente-mente têm-se dado grande importância a seu estudo, já que é reconhecido fatores tais como a vida média de um hormônio ou sua atividade biológica podem ser modificados de acordo com o tipo de carboidratos presentes na molécula. -/- Existe outra família de hormônios glicoproteicos, que incluem a inibina A, a B, e a activina A, AB e B. Todos os hormônios polipeptídios possuem algumas características comuns. Em primeiro lugar, trata-se de moléculas hidrossolúveis que não conseguem atravessar as membranas celulares pelo qual se unem a receptores transmembranais que flutuam sobre a parede externa da membrana da célula branca e requerem de um segundo mensageiro intracelular, como o cálcio ou o AMPc, para levar sua mensagem ao interior da célula. -/- Os hormônios desse grupo, não podem ser administrados por via dérmica, oral, retal ou intravaginal, já que não podem atravessar a pela ou as mucosas intestinais, retais ou vaginais. Os polipeptídios são digeridos no estômago, o que também impede sua admi-nistração oral. Outra característica que deve-se tomar em conta é que as proteínas (embora não os polipeptídios pequenos) podem se desnaturalizar por fatores como o calor (são termolábeis), a congelação, ou mudanças de pH m a desnaturalização consiste em uma mudança na forma natural da proteína, o que leva a perda de sua função. Por essa razão, ao trabalhar com hormônios proteicos devem-se tomar cuidados especiais durante seu manejo para evitar a exposição a fatores desnaturalizantes. -/- -/- Hormônios esteroides -/- São moléculas derivadas do colesterol; a célula esteroidogênica pode sintetizar o colesterol, obtê-lo de reservas intracelulares ou da circulação. Na célula esteroidogênica existem diversas enzimas que atuam sequencialmente sobre a molécula de colesterol, provocando mudanças sucessivas até obter o hormônio final que será secretado, ao qual dependerá das enzimas que estão presentes e ativas na célula. -/- Existem cinco grupos principais de hormônios esteroides; os progestágenos, os estrógenos, os glicocorticoides e os mineralocorticoides (figura 3). -/- Os progestágenos são hormônios que favorecem o desenvolvimento da gestação; seus efeitos incluem, entre outros, a estimulação da secreção endometrial de substâncias nutritivas para o embrião, a estimulação do desenvolvimento embrionário e placentário, a inibição das contrações uterinas, bem como fazer com que a cérvix fique fechada. O principal hormônio natural desse grupo é a progesterona, mas existem uma grande quantidade de progestágenos sintéticos utilizados na medicina veterinária, tais como o acetato fluorogestona (FGA), o acetato de melengestrol (MGA), o altrenogest e o norgestomet. -/- Os estrógenos são os hormônios femininos responsáveis, entre outras funções, dos sinais do estro ou receptividade sexual nas fêmeas. A maior parte de seus efeitos estão no alcance da fertilização do ovócito. Os estrógenos, além de estimular a conduta sexual feminina, favorecem, entre outras coisas, a abertura da cérvix para permitir a passagem do espermatozoide, e as contrações uterinas para impulsionar o sêmen em direção aos ovidutos. O principal estrógeno natural é o estradiol 17β, outros membros naturais do grupo são a estrona, a equilina e a equilenina, esses dois últimos presentes exclusivamente em éguas gestantes. Também existem numerosos estrógenos sintéticos, tais como o valerato de estradiol, o benzoato de estradiol e o cipionato de estradiol. -/- Os andrógenos são hormônios masculinos. Possuem uma grande quantidade de efeitos encaminhados a alcançar o êxito reprodutivo do macho, como estimular a conduta sexual, estimular a produção de espermatozoides e estimular as secreções das glândulas sexuais acessórias. O andrógeno principal é a testosterona, outros andrógenos naturais incluem a androstenediona e a di-hidrotestosterona. Existe também inúmeros andrógenos sintéticos. -/- Os glicocorticoides ou corticosteroides possuem funções principalmente metabó-licas e de adaptação ao estresse. O principal corticosteroide na maioria das espécies é o cortisol, enquanto que nos ratos e outros roedores é a corticosterona. Na reprodução, os corticosteroides desempenham um papel relevante, em particular durante o parto e a lac-tação. -/- Os mineralocorticoides, como a aldotestosterona, se encarregam da regulação do balanço de líquidos e eletrólitos no organismo. -/- -/- Figura 3: subgrupos dos hormônios esteroides. Fonte: ZARCO, 2018. -/- -/- Os hormônios esteroides como grupos são hidrossolúveis, pelo qual podem atra-vessar livremente as membranas celulares, por essa razão utilizam receptores intracelula-res que se encontram no citoplasma da célula branca; também pode-se administrar por via oral, pela pele, e através das mucosas retal ou vaginal. São moléculas termoestáveis e não são digeridas no estômago, embora algumas possas sofrer modificações na pH ácido, alterando sua função. -/- -/- Aminas -/- São moléculas derivadas de um aminoácido que se modifica pela ação de enzimas específicas. Existem dois tipos de hormônios aminas: as catecolaminas e as indolaminas (figura 4). As catecolaminas derivam do aminoácido tirosina, e incluem a dopamina, a a-drenalina e a noradrenalina. As indolaminas derivam-se do triptofano, e incluem a seroto-nina e a melatonina. -/- As aminas são moléculas hidrossolúveis que não podem atravessar as membranas celulares e portanto atuam através de receptores membranais e segundos mensageiros intracelulares. -/- -/- Figura 4: classificação dos hormônios peptídicos. Fonte: ZARCO, 2018. -/- -/- Prostaglandinas -/- São substâncias derivadas do ácido araquidônico. A principal fonte desse ácido graxo são os fosfolipídios da membrana celular, a partir dos quais se podem liberar o ácido araquidônico mediante a ação da enzima fosfolipase A2. O ácido araquidônico se transforma em prostaglandina H mediante a ação da enzima ciclo-oxigenase (ou sintetase de prostaglandinas), que mais adiante se transforma em diferentes prostaglandinas especí-ficas pela ação de diversas enzimas. O tipo de prostaglandina produzido por cada célula dependerá do complemento de enzimas presentes. -/- A prostaglandina mais importante na reprodução é a PGF2α, a qual é responsável pela destruição do corpo lúteo na maioria das espécies; também provoca contrações uteri-nas, pelo qual é importante para o parto, e o transporte dos espermatozoides e a involução uterina depois do parto. Na prática veterinária a PGF2α natural (dinoprosr) ou seus seme-lhantes sintéticos (cloprostenol, luprostiol etc.) são utilizados para a sincronização do ciclo estral, para a indução do parto e para tratar diversas patologias. Outra prostaglandina com algumas ações relacionadas com a reprodução é a prostaglandina E2 (PGE2). -/- As prostaglandinas são substâncias anfipáticas (com propriedades hidrossolúveis e lipossolúveis), pelo qual podem atravessar as membranas celulares. -/- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS -/- AUSTIN, Colin Russell; SHORT, R. Reproduction in mammals. 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Can new technology enhance purpose-driven, democratic dialogue in groups, governments, and societies? Online Deliberation: Design, Research, and Practice is the first book that attempts to sample the full range of work on online deliberation, forging new connections between academic research, technology designers, and practitioners. Since some of the most exciting innovations have occurred outside of traditional institutions, and those involved have often worked in relative isolation from each other, work in this growing field has often failed to reflect the full (...) set of perspectives on online deliberation. This volume is aimed at those working at the crossroads of information/communication technology and social science, and documents early findings in, and perspectives on, this new field by many of its pioneers. -/- CONTENTS: -/- Introduction: The Blossoming Field of Online Deliberation (Todd Davies, pp. 1-19) -/- Part I - Prospects for Online Civic Engagement -/- Chapter 1: Virtual Public Consultation: Prospects for Internet Deliberative Democracy (James S. Fishkin, pp. 23-35) -/- Chapter 2: Citizens Deliberating Online: Theory and Some Evidence (Vincent Price, pp. 37-58) -/- Chapter 3: Can Online Deliberation Improve Politics? Scientific Foundations for Success (Arthur Lupia, pp. 59-69) -/- Chapter 4: Deliberative Democracy, Online Discussion, and Project PICOLA (Public Informed Citizen Online Assembly) (Robert Cavalier with Miso Kim and Zachary Sam Zaiss, pp. 71-79) -/- Part II - Online Dialogue in the Wild -/- Chapter 5: Friends, Foes, and Fringe: Norms and Structure in Political Discussion Networks (John Kelly, Danyel Fisher, and Marc Smith, pp. 83-93) -/- Chapter 6: Searching the Net for Differences of Opinion (Warren Sack, John Kelly, and Michael Dale, pp. 95-104) -/- Chapter 7: Happy Accidents: Deliberation and Online Exposure to Opposing Views (Azi Lev-On and Bernard Manin, pp. 105-122) -/- Chapter 8: Rethinking Local Conversations on the Web (Sameer Ahuja, Manuel Pérez-Quiñones, and Andrea Kavanaugh, pp. 123-129) -/- Part III - Online Public Consultation -/- Chapter 9: Deliberation in E-Rulemaking? The Problem of Mass Participation (David Schlosberg, Steve Zavestoski, and Stuart Shulman, pp. 133-148) -/- Chapter 10: Turning GOLD into EPG: Lessons from Low-Tech Democratic Experimentalism for Electronic Rulemaking and Other Ventures in Cyberdemocracy (Peter M. Shane, pp. 149-162) -/- Chapter 11: Baudrillard and the Virtual Cow: Simulation Games and Citizen Participation (Hélène Michel and Dominique Kreziak, pp. 163-166) -/- Chapter 12: Using Web-Based Group Support Systems to Enhance Procedural Fairness in Administrative Decision Making in South Africa (Hossana Twinomurinzi and Jackie Phahlamohlaka, pp. 167-169) -/- Chapter 13: Citizen Participation Is Critical: An Example from Sweden (Tomas Ohlin, pp. 171-173) -/- Part IV - Online Deliberation in Organizations -/- Chapter 14: Online Deliberation in the Government of Canada: Organizing the Back Office (Elisabeth Richard, pp. 177-191) -/- Chapter 15: Political Action and Organization Building: An Internet-Based Engagement Model (Mark Cooper, pp. 193-202) -/- Chapter 16: Wiki Collaboration Within Political Parties: Benefits and Challenges (Kate Raynes-Goldie and David Fono, pp. 203-205) -/- Chapter 17: Debian’s Democracy (Gunnar Ristroph, pp. 207-211) -/- Chapter 18: Software Support for Face-to-Face Parliamentary Procedure (Dana Dahlstrom and Bayle Shanks, pp. 213-220) -/- Part V - Online Facilitation -/- Chapter 19: Deliberation on the Net: Lessons from a Field Experiment (June Woong Rhee and Eun-mee Kim, pp. 223-232) -/- Chapter 20: The Role of the Moderator: Problems and Possibilities for Government-Run Online Discussion Forums (Scott Wright, pp. 233-242) -/- Chapter 21: Silencing the Clatter: Removing Anonymity from a Corporate Online Community (Gilly Leshed, pp. 243-251) -/- Chapter 22: Facilitation and Inclusive Deliberation (Matthias Trénel, pp. 253-257) -/- Chapter 23: Rethinking the ‘Informed’ Participant: Precautions and Recommendations for the Design of Online Deliberation (Kevin S. Ramsey and Matthew W. Wilson, pp. 259-267) -/- Chapter 24: PerlNomic: Rule Making and Enforcement in Digital Shared Spaces (Mark E. Phair and Adam Bliss, pp. 269-271) -/- Part VI - Design of Deliberation Tools -/- Chapter 25: An Online Environment for Democratic Deliberation: Motivations, Principles, and Design (Todd Davies, Brendan O’Connor, Alex Cochran, Jonathan J. Effrat, Andrew Parker, Benjamin Newman, and Aaron Tam, pp. 275-292) -/- Chapter 26: Online Civic Deliberation with E-Liberate (Douglas Schuler, pp. 293-302) -/- Chapter 27: Parliament: A Module for Parliamentary Procedure Software (Bayle Shanks and Dana Dahlstrom, pp. 303-307) -/- Chapter 28: Decision Structure: A New Approach to Three Problems in Deliberation (Raymond J. Pingree, pp. 309-316) -/- Chapter 29: Design Requirements of Argument Mapping Software for Teaching Deliberation (Matthew W. Easterday, Jordan S. Kanarek, and Maralee Harrell, pp. 317-323) -/- Chapter 30: Email-Embedded Voting with eVote/Clerk (Marilyn Davis, pp. 325-327) -/- Epilogue: Understanding Diversity in the Field of Online Deliberation (Seeta Peña Gangadharan, pp. 329-358). -/- For individual chapter downloads, go to odbook.stanford.edu. (shrink)

[This is an edited version of a keynote talk at the conference on Neural Information Processing Systems (NeurIPS) on November 28, 2022, with some minor additions and subtractions.] -/- There has recently been widespread discussion of whether large language models might be sentient or conscious. Should we take this idea seriously? I will break down the strongest reasons for and against. Given mainstream assumptions in the science of consciousness, there are significant obstacles to consciousness in current models: for example, their (...) lack of recurrent processing, a global workspace, and unified agency. At the same time, it is quite possible that these obstacles will be overcome in the next decade or so. I conclude that while it is somewhat unlikely that current large language models are conscious, we should take seriously the possibility that successors to large language models may be conscious in the not-too-distant future. (shrink)

Chapter 1: "Reason for Hope " by Michael J. Murray Chapter 2: "Theistic Arguments" by William C. Davis Chapter 3: "A Scientific Argument for the Existence of God: The Fine- Tuning Design Argument" by Robin Collins Chapter 4: "God, Evil and Suffering" by Daniel Howard Snyder Chapter 5: "Arguments for Atheism" by John O'Leary Hawthorne Chapter 6: "Faith and Reason" by Caleb Miller Chapter 7: "Religious Pluralism" by Timothy O'Connor Chapter 8: "Eastern Religions" by Robin Collins Chapter 9: "Divine Providence (...) and Human Freedom" by Scott A. Davison Chapter 10: "The Incarnation and the Trinity" by Thomas D. Senor Chapter 11: "The Resurrection of the Body and the Life Everlasting" by Trenton Merricks Chapter 12: "Heaven and Hell" by Michael J. Murray Chapter 13: "Religion and Science" by W. Christopher Stewart Chapter 14: "Miracles and Christian Theism" by J. A. Cover Chapter 15: "Christianity and Ethics" by Frances Howard-Snyder Chapter 16: "The Authority of Scripture" by Douglas Blount. (shrink)

In Brazil, the social demand for veterinary expertise is growing. However, there is still a shortage of professionals trained in this area to apply specific knowledge to each case. Studies and research into forensic veterinary medicine are necessary for veterinary experts to assist in investigations and legal proceedings. Veterinary medicine has subjects on its curriculum that cover the knowledge needed to apply in the fields of animal health, public health and the environment. The interaction between human and veterinary medicine, as (...) well as other areas of health, is of great importance in the prevention and control of various diseases, both in animals and humans. Some cases of infectious bovine abortion have a major impact not only on cattle farming and animal health, but also on public and environmental health. The concept of "One Health" integrates human medicine and health professionals. In this context, knowledge of infectious abortive diseases that affect animal, human and environmental health is fundamental. Cattle are affected by specific infectious abortive diseases, caused by pathogens with different forms of presentation and transmission mechanisms. These include brucellosis, leptospirosis and listeriosis, which are potentially zoonotic diseases. Controlling these diseases can contribute to effective public health actions and reduce global health risks. In order to establish the diagnosis of these diseases, it is essential to properly collect specimens from live or dead animals under biosafety and biosecurity conditions, following the chain of custody for each case. These procedures allow for greater success in diagnosing the suspected agent and facilitate the investigation of other causes. Animal health standards for the prophylaxis and control of these diseases are established by specific legislation, including those of the Ministry of Agriculture, Livestock and Supply (MALS). This literature review was based on current knowledge on the Pubmed platform, Google Scholar, articles and textbooks. The aim of this article is to identify, understand and discuss the main infectious abortive diseases of cattle in the legal and forensic context, which have an impact on cattle farming, animal health, food safety, public and environmental health. -/- Referências bibliográficas Abdullah, N. M., Mohammad, W. M. Z. W., Shafei, M. N., Sukeri, S., Idris, Z., Arifin, W. N., Nozmi, N., Saudi, S. N. S., Samsudin, S., & Zainudin, A.-W. (2019). Leptospirosis and its prevention: knowledge, attitude and practice of urban community in Selangor, Malaysia. BMC Public Health, 19(1), 1–8. Agrimani, D. S. R., Rui, B. R., Cruz, I. V, Romano, R. M., & Lopes, H. C. (2011). 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RESUMO A bovinocultura sempre esteve atrelada ao desenvolvimento do Brasil e, pensando no avanço, as exigências da máxima eficiência nos sistemas de criação foi pautada na forma de como conseguir realizar a reprodução de bovinos com ênfase na eficiência econômica e reprodutiva. O objetivo deste trabalho é elucidar as principais biotecnologias que auxiliam na maior produtividade reprodutiva de bovinos. Dessa forma, o estudo foi realizado usando artigos do banco de dados do Google acadêmico e SciELO, além de livros do acervo (...) pessoal e sites oficiais. Com o manejo reprodutivo aplicado na bovinocultura, é possível identificar pontos a serem melhorados e implantação de práticas que auxiliam no incremento da eficiência reprodutiva como a estação de monta, que concentra a fertilização dos animais em uma determinada época do ano, o uso do índice de escore corporal, o qual consegue determinar a viabilidade da vaca a ser fertilizada, e a identificação da idade a puberdade, na qual a novilha com 60% de peso vivo quando adulta pode estar apta para reprodução, indicando que a nutrição é um fator importante para reduzir o intervalo entre partos, bem como na indução da precocidade, que ainda pode ser maximizada por uso de bioestimuladores. Assim como a implantação do uso de biotecnologias, que podem adicionar aos planteis, indivíduos geneticamente superiores, saudáveis e eficientes. Dentre as biotecnologias, a inseminação artificial é a mais usada no Brasil, com capacidade de fertilizar vacas com sêmen de touros de genética superior, nacional ou importado. Podem ser citadas ainda as técnicas de transferência de embriões e produção in vitro de embriões como tecnologias a serviço do desenvolvimento da eficiência reprodutiva. A utilização de protocolos hormonais no ciclo estral objetiva a sincronização do estro das vacas para facilitar o emprego das biotecnologias. São vários os protocolos usados para essa finalidade, sendo Ovsynch a base de GnRH e prostaglandina com até 50% de eficácia, protocolos à base de estradiol e progesterona com eficácia de até 86,6%, e protocolos que usam gonadotrofina coriônica equina (eCG), indicados para animais magros por condicionar maior diâmetro folicular, o qual é relacionado com aumento na taxa de prenhez. Dessa maneira, as práticas e tecnologias citadas neste estudo são usadas na reprodução assistida de bovinos. PALAVRAS-CHAVE: Criopreservação. Estro. Gestação. Hipófise. Nutrição. ABSTRACT Cattle farming has always been linked to Brazil’s development and, thinking about advancement, the requirements for maximum efficiency in breeding systems was based on how to achieve the reproduction of cattle with an emphasis on economic and reproductive efficiency. The objective of this work is to elucidate the main biotechnologies that help in the greater reproductive productivity of cattle. Thus, the study was done using articles from the Academic Google and SciELO databases, as well as books from the personal collection and official websites. With the reproductive management applied in cattle farming, it is possible to identify points to be improved and implement practices that help to increase reproductive efficiency, such as the breeding season, which concentrates the fertilization of animals at a certain time of year, use of the body score index, which can determine the viability of the cow to be fertilized, identification of age at puberty, in which the heifer with 60% live weight as an adult may be suitable for reproduction, indicating that nutrition is an important factor in reducing the interval between births, as well as in inducing precocity, which can still be maximized by the use of biostimulators. As well as the implementation of the use of biotechnology, which can add genetically superior, healthy and efficient individuals to the breeding stock. Among the biotechnologies, artificial insemination is the most used in Brazil, with the capacity to fertilize cows with superior genetic bull semen, whether national or imported. Embryo transfer techniques and in vitro embryo production can also be cited as technologies in the service of the development of reproductive efficiency. The use of hormonal protocols in the estrous cycle aims at synchronizing the estrus of cows to facilitate the use of biotechnologies. There are several protocols used for this purpose, with Ovsynch being based on GnRH and prostaglandin with up to 50% efficacy, protocols based on estradiol and progesterone with efficacy of up to 86.6%, and protocols that use equine chorionic gonadotropin (eCG), indicated for lean animals because they condition larger follicular diameter, which is related to an increase in the pregnancy rate. Thus, the practices and technologies mentioned in this study can help the assisted reproduction of cattle. KEYWORDS: Cryopreservation. Estro. Gestation. Hypophysis. Nutrition. -/- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS -/- ALENCAR, M.M. Perspectivas para o melhoramento genético de bovinos de corte no Brasil. In: Embrapa Pecuária Sudeste-Artigo em anais de congresso (ALICE). In: REUNIÃO ANUAL DA SOCIEDADE BRASILEIRA DE ZOOTECNIA, 41., 2004, Campo Grande, MS. Palestras... Campo Grande: SBZ, 2004, p. 358-367., 2004. ALVES, H.A.G. Otimização da produtividade económica e reprodutiva de uma exploração de bovinos de carne. Dissertação de mestrado em Medicina Veterinária no Curso de Mestrado em Medicina Veterinária, conferido pela Universidade Lusófona de Humanidades e Tecnologias, 2014. AZEVEDO, C. et al. O protocolo hormonal ovsynch e suas modificações em vacas leiteiras de alta produção: uma revisão. Archivos de zootecnia, v. 63, n. 241, p. 173- 187, 2014. BARBOSA, C.F. et al. Inseminação artificial em tempo fixo e diagnóstico precoce de gestação em vacas leiteiras mestiças. Revista Brasileira de Zootecnia, v. 40, p. 79- 84, 2011. 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There are two versions of the language-of-thought hypothesis (LOT): Representational LOT (roughly, structured representation), introduced by Ockham, and computational LOT (roughly, symbolic computation) introduced by Fodor. Like many others, I oppose the latter but not the former. Quilty-Dunn et al. defend representational LOT, but they do not defend the strong computational LOT thesis central to the classical-connectionist debate.

Machine intelligence already helps medical staff with a number of tasks. Ethical decision-making, however, has not been handed over to computers. In this proof-of-concept study, we show how an algorithm based on Beauchamp and Childress’ prima-facie principles could be employed to advise on a range of moral dilemma situations that occur in medical institutions. We explain why we chose fuzzy cognitive maps to set up the advisory system and how we utilized machine learning to train it. We report on the (...) difficult task of operationalizing the principles of beneficence, non-maleficence and patient autonomy, and describe how we selected suitable input parameters that we extracted from a training dataset of clinical cases. The first performance results are promising, but an algorithmic approach to ethics also comes with several weaknesses and limitations. Should one really entrust the sensitive domain of clinical ethics to machine intelligence? (shrink)

Philosophers working on time-biases assume that people are hedonically biased toward the future. A hedonically future-biased agent prefers pleasurable experiences to be future instead of past, and painful experiences to be past instead of future. Philosophers further predict that this bias is strong enough to apply to unequal payoffs: people often prefer less pleasurable future experiences to more pleasurable past ones, and more painful past experiences to less painful future ones. In addition, philosophers have predicted that future-bias is restricted to (...) first-person preferences, and that people’s third-person preferences are time-neutral. Philosophers disagree vigorously about the normative status of these preferences—i.e., they disagree about whether first-person future-bias is rationally permissible. Time-neutralists, for example, have appealed to the predicted asymmetry between first- and third-person preferences to argue for the rational impermissibility of future-bias. We empirically tested these predictions, and found that while people do prefer more past pain to less future pain, they do not prefer less future pleasure to more past pleasure. This was so in both first and third-person conditions. This suggests that future-bias is typically non-absolute, and is more easily outweighed in the case of positive events. We connect this result to the normative debate over future-bias. (shrink)

The principle of energy conservation is widely taken to be a se- rious difficulty for interactionist dualism (whether property or sub- stance). Interactionists often have therefore tried to make it satisfy energy conservation. This paper examines several such attempts, especially including E. J. Lowe’s varying constants proposal, show- ing how they all miss their goal due to lack of engagement with the physico-mathematical roots of energy conservation physics: the first Noether theorem (that symmetries imply conservation laws), its converse (that conservation (...) laws imply symmetries), and the locality of continuum/field physics. Thus the “conditionality re- sponse”, which sees conservation as (bi)conditional upon symme- tries and simply accepts energy non-conservation as an aspect of interactionist dualism, is seen to be, perhaps surprisingly, the one most in accord with contemporary physics (apart from quantum mechanics) by not conflicting with mathematical theorems basic to physics. A decent objection to interactionism should be a posteri- ori, based on empirically studying the brain. (shrink)

Aggregating individuals’ consistent attitudes might produce inconsistent collective attitudes. Some groups therefore need the capacity to form attitudes that are irreducible to those of their members. Such groups, group-agent realists argue, are agents in control of their own attitude formation. In this paper, however, I show how group-agent realism overlooks the important fact that groups consist of strategically interacting agents. Only by eliminating group agency from our social explanations can we see how individuals vote strategically to gain control of their (...) groups and produce collective attitudes we cannot make sense of if we treat groups as agents. (shrink)

The ability to perceive the shapes of things as enduring through changes in how they stimulate our sense organs is vital to our sense of stability in the world. But what sort of capacity is shape constancy, and how is it reflected in perceptual experience? This paper defends a pluralist account of shape constancy: There are multiple kinds of shape constancy centered on geometrical properties at various levels of abstraction, and properties at these various levels feature in the content of (...) perceptual experience, governing patterns of apparent shape similarity. I propose that the varieties of shape constancy are subserved by the syntactic complexity of perceptual shape representations. By assigning discrete constituents to various abstract shape parameters, these representations attune us to the preservation of certain abstract shape properties through changes in more determinate shape properties. Finally, I draw broader lessons concerning the nature and function of perceptual constancy. (shrink)

This paper sets out an account of trust in AI as a relationship between clinicians, AI applications, and AI practitioners in which AI is given discretionary authority over medical questions by clinicians. Compared to other accounts in recent literature, this account more adequately explains the normative commitments created by practitioners when inviting clinicians’ trust in AI. To avoid committing to an account of trust in AI applications themselves, I sketch a reductive view on which discretionary authority is exercised by AI (...) practitioners through the vehicle of an AI application. I conclude with four critical questions based on the discretionary account to determine if trust in particular AI applications is sound, and a brief discussion of the possibility that the main roles of the physician could be replaced by AI. (shrink)

Whatever its ultimate philosophical merits, it is often thought that the growing block theory presents an intuitive picture of reality that accords well with our pre-reflective or folk view of time, and of the past, present, and future. This is partly motivated by the idea that we find it intuitive that, in some sense, the future is open and the past closed, and that the growing block theory is particularly well suited to accommodate this being so. In this paper, we (...) empirically investigate three claims. First, that people's intuitive or pre-reflective sense that the future is open is at least partly captured by there being truth-gaps for future contingents: what we call alethic openness. Second, that people, perhaps tacitly, believe that the fact that the future is alethically open is a reason to endorse the growing block theory; and third, that part of what explains why people tend to naively represent our world as a growing block is that they represent the future as alethically open. We found evidence in support of the first two claims. We consider the implications of these findings for several debates in the philosophy of time. (shrink)

Many believe that objective morality requires a theistic foundation. I maintain that there are sui generis objective ethical facts that do not reduce to natural or supernatural facts. On my view, objective morality does not require an external foundation of any kind. After explaining my view, I defend it against a variety of objections posed by William Wainwright, William Lane Craig, and J. P. Moreland.

The expression ‘a university without research is a dignified high school’ is becoming a both local and global concern in the academia. The purpose of this paper is to assess the extent to which collaborative research methodologies can enhance integration of faculties of arts and humanities in the universities in Malawi for knowledge development and transfer. It has been argued over and over that universities are spotlighted by their outstanding work in research, developing and sharing ideas, new inventions and creativity (...) within the spectrum of partnership development. While striving for partnership through collaborative research approaches, research activities still remain an area of concern in institutions that offer diverse tertiary education in Malawi. The question of how can these institutions or faculties engage each other in collaborative research methodologies in the quest of knowledge development and transfer remains crucial and relevant The study analyzed strengths, weaknesses, threats and opportunities of the existing research methods in Arts and Humanities and how the two disciplines can create a space for amalgamation so that research findings can benefit both disciplines. The study reveals that collaboration in various disciplines is a challenge owing to variations of conceptual analyses and the deficiency of technical no-how of both teaching staff and students as well as tools for data collection and analysis as may be emphasized in each of the areas of study; Arts and Humanities. Furthermore, while other institutions of higher learning have research ethics committees for checks and balances as a collaborative tool, some institutions do not know that this committee plays a crucial role in the field of research. Within this backdrop, there is need to develop research collaborations within an institution or with other institutions of higher learning that have a well-defined research profile for mutual benefits as far as collaborative research methodologies are concerned. (shrink)

This paper discusses the Uniqueness Thesis, a core thesis in the epistemology of disagreement. After presenting uniqueness and clarifying relevant terms, a novel counterexample to the thesis will be introduced. This counterexample involves logical disagreement. Several objections to the counterexample are then considered, and it is argued that the best responses to the counterexample all undermine the initial motivation for uniqueness.

A cognitive ethnography of how bioengineering scientists create innovative modeling methods. In this first full-scale, long-term cognitive ethnography by a philosopher of science, Nancy J. Nersessian offers an account of how scientists at the interdisciplinary frontiers of bioengineering create novel problem-solving methods. Bioengineering scientists model complex dynamical biological systems using concepts, methods, materials, and other resources drawn primarily from engineering. They aim to understand these systems sufficiently to control or intervene in them. What Nersessian examines here is how cutting-edge bioengineering (...) scientists integrate the cognitive, social, material, and cultural dimensions of practice. Her findings and conclusions have broad implications for researchers in philosophy, science studies, cognitive science, and interdisciplinary studies, as well as scientists, educators, policy makers, and funding agencies. In studying the epistemic practices of scientists, Nersessian pushes the boundaries of the philosophy of science and cognitive science into areas not ventured before. She recounts a decades-long, wide-ranging, and richly detailed investigation of the innovative interdisciplinary modeling practices of bioengineering researchers in four university laboratories. She argues and demonstrates that the methods of cognitive ethnography and qualitative data analysis, placed in the framework of distributed cognition, provide the tools for a philosophical analysis of how scientific discoveries arise from complex systems in which the cognitive, social, material, and cultural dimensions of problem-solving are integrated into the epistemic practices of scientists. Specifically, she looks at how interdisciplinary environments shape problem-solving. Although Nersessian’s case material is drawn from the bioengineering sciences, her analytic framework and methodological approach are directly applicable to scientific research in a broader, more general sense, as well. (shrink)

It is now well-known that Newton–Cartan theory is the correct geometrical setting for modelling the quantum Hall effect. In addition, in recent years edge modes for the Newton–Cartan quantum Hall effect have been derived. However, the existence of these edge modes has, as of yet, been derived using only orthodox methodologies involving the breaking of gauge-invariance; it would be preferable to derive the existence of such edge modes in a gauge-invariant manner. In this article, we employ recent work by Donnelly (...) and Freidel in order to accomplish exactly this task. Our results agree with known physics, but afford greater conceptual insight into the existence of these edge modes: in particular, they connect them to subtle aspects of Newton–Cartan geometry and pave the way for further applications of Newton–Cartan theory in condensed matter physics. (shrink)

Recent advances in the Super Linguistics of pictures have laid the Super Semantic foundation for modelling the phenomena of narrative sequencing and co-reference in pictorial and mixed linguistic-pictorial discourses. We take up the question of how one arrives at the pragmatic interpretations of such discourses. In particular, we offer an analysis of: (i) the discourse composition problem: how to represent the joint meaning of a multi-picture discourse, (ii) observed differences in narrative sequencing in prima facie equivalent linguistic vs pictorial discourses, (...) and (iii) the phenomenon of co-referencing across pictures. We extend Segmented Discourse Representation Theory to spell out a formal Super Pragmatics that applies to linguistic, pictorial and mixed discourses, while respecting the particular ‘genius’ of either medium and computing their distinctive pragmatic interpretations. (shrink)

According to a number of contemporary theorists, aesthetic reasons can invite or entice us but never compel us. In this paper, I develop a Kantian account of the normative force of aesthetic reasons. While Kant would likely agree that aesthetic reasons do not give rise to obligations, his account nevertheless gives us the resources for explaining how aesthetic reasons can still have more force than merely enticing reasons. This account appeals to the distinct normativity of aesthetic judgments on Kant's theory (...) and the way in which this kind of normativity structures aesthetic exchanges with other judging subjects. I argue that, in addition to the moral reasons we have for appreciating and preserving beauty, Kant’s account can accommodate distinctly aesthetic reasons for doing so that stem from our membership in aesthetic communities. (shrink)

The norm of assertion, to be in force, is a social norm. What is the content of our social norm of assertion? Various linguistic arguments purport to show that to assert is to represent oneself as knowing. But to represent oneself as knowing does not entail that assertion is governed by a knowledge norm. At best these linguistic arguments provide indirect support for a knowledge norm. Furthermore, there are alternative, non-normative explanations for the linguistic data (as in recent work from (...) Van Elswyk). Direct arguments would rely on normative judgments about the permissibility or impermissibility of assertions with and without the speaker knowing the content asserted. John Turri's work experimental results purport to show that our norm of assertion is factive, and probably knowledge. But as a number of recent experimentalists (Kneer, Reuter and Broessel, Marsili and Wiegmann) have shown, Turri's results rely on the problemmatic use of 'should' as in 'Maria should assert that she owns a 1990 watch.' Correcting for this, these experimentalists provide strong evidence that our norm of assertion is not factive. The standard reply to evidence like this from the assertion of unlucky falsehoods is the excuse maneuver. But Marsili and Wiegmann, following Turri's protocol for testing for excuse validation, show that participants who judge that assertions unlucky falsehoods are permissible are not guilty of excuse validation. Given our current understanding of the experimental evidence, knowledge is not our norm of assertion. (shrink)

In this article, we aim to map out the complexities which characterise debates about the ethics of vaccine distribution, particularly those surrounding the distribution of the COVID-19 vaccine. In doing so, we distinguish three general principles which might be used to distribute goods and two ambiguities in how one might wish to spell them out. We then argue that we can understand actual debates around the COVID-19 vaccine – including those over prioritising vaccinating the most vulnerable – as reflecting disagreements (...) over these principles. Finally, we shift our attention away from traditional discussions of distributive justice, highlighting the importance of concerns about risk imposition, special duties, and social roles in explaining debates over the COVID-19 vaccine. We conclude that the normative complexity this article highlights deepens the need for decision-making bodies to be sensitive to public input. (shrink)

It’s generally thought that we naively or pre-theoretically represent the future to be open. While philosophers have modelled future openness in different ways, it’s unclear which, if any, captures our naïve sense that the future is open. In this paper we focus on just one way the future might count as being open: by being nomically open, and empirically investigate whether our naïve representation of the future as open is partly constituted by representing the future as nomically open. We also (...) investigate the connection between our naïve representation of the future as open, and our representation of time. One of the purported advantages of the growing block theory of time is that it captures our naive sense that the future is open, and the past closed. We investigate whether there is an explanatory connection between people representing the future to be nomically open and representing our world to be a growing block and reflect on the implications of our findings for theorising about future openness and temporal ontology. (shrink)

Philosophical accounts denying that temporal passage is an objective feature of reality face an explanatory challenge with respect to why it appears to us as though time passes. Recently, two solutions have surfaced. Cognitive illusionism claims that people experience the passage of time due to their belief that time passes. Cognitive error theory claims that we do not experience the passage of time, but hold the belief that we do, which we have acquired through making an inference from the prior (...) belief that time passes. These approaches suppose that belief and passage experience are explanatorily connected, and they depend on the claims that people who experience the passage of time or at least believe that they do also believe that time passes. To test these claims, we probed the beliefs of populations of individuals with depression and schizotypy, thus conditions that are strongly associated with alterations in temporal phenomenology. Depression was assessed with the Beck Depression Inventory (BDI) and schizotypy with the short Oxford-Liverpool Inventory of Feelings and Experiences (O-LIFE). While cognitive illusionism and inferentialist cognitive error theory would predict a strong association between BDI and O-LIFE scores and beliefs about time passage, our study found no such association. The experience of passage does not seem to be explanatorily connected to beliefs about the passage of time. (shrink)

In this paper I argue for an association between impurity and explanatory power in contemporary mathematics. This proposal is defended against the ancient and influential idea that purity and explanation go hand-in-hand (Aristotle, Bolzano) and recent suggestions that purity/impurity ascriptions and explanatory power are more or less distinct (Section 1). This is done by analyzing a central and deep result of additive number theory, Szemerédi’s theorem, and various of its proofs (Section 2). In particular, I focus upon the radically impure (...) (ergodic) proof due to Furstenberg (Section 3). Furstenberg’s ergodic proof is striking because it utilizes intuitively foreign and infinitary resources to prove a finitary combinatorial result and does so in a perspicuous fashion. I claim that Furstenberg’s proof is explanatory in light of its clear expression of a crucial structural result, which provides the “reason why” Szemerédi’s theorem is true. This is, however, rather surprising: how can such intuitively different conceptual resources “get a grip on” the theorem to be proved? I account for this phenomenon by articulating a new construal of the content of a mathematical statement, which I call structural content (Section 4). I argue that the availability of structural content saves intuitive epistemic distinctions made in mathematical practice and simultaneously explicates the intervention of surprising and explanatorily rich conceptual resources. Structural content also disarms general arguments for thinking that impurity and explanatory power might come apart. Finally, I sketch a proposal that, once structural content is in hand, impure resources lead to explanatory proofs via suitably understood varieties of simplification and unification (Section 5). (shrink)

Can groups really be agents or is group agency just a fiction? Christian List and Philip Pettit argue influentially for group-agent realism by showing how certain groups form and act on attitudes in ways they take to be unexplainable at the level of the individual agents constituting them. Group agency is therefore considered not a fiction or a metaphor but a reality we must account for in explanations of certain social phenomena. In this paper, I challenge this defence of group-agent (...) realism by showing how it is undermined by individual-level analysis of how individuals interact within groups. While group agency can be a useful fiction, real agents are at the individual level, not the collective level. (shrink)

This chapter argues that emotion recognition is a skill. A skill perspective on emotion recognition draws attention to underappreciated features of this cornerstone of social cognition. Skills have a number of characteristic features. For example, they are improvable, practical, and flexible. Emotion recognition has these features as well. Leading theories of emotion recognition often draw inadequate attention to these features. The chapter advances a theory of emotion recognition that is better suited to this purpose. It proposes that emotion recognition involves (...) scripts. Emotion scripts describe how people are likely to behave in different emotional contexts. Scripts can be improved with the addition of richer social knowledge, they are practical in that they describe and guide social interaction, and they are flexible because they must accommodate the fact that emotions have different behavioral impact depending on the agents involved and the circumstances at play. Learning to recognize emotions through scripts qualifies as a skill. (shrink)

Deflationists about truth hold that the function of the truth predicate is to enable us to make certain assertions we could not otherwise make. Pragmatists claim that the utility of negation lies in its role in registering incompatibility. The pragmatist insight about negation has been successfully incorporated into bilateral theories of content, which take the meaning of negation to be inferentially explained in terms of the speech act of rejection. We implement the deflationist insight in a bilateral theory by taking (...) the meaning of the truth predicate to be explained by its inferential relation to assertion. We combine this account of the meaning of the truth predicate with a new diagnosis of the Liar Paradox: its derivation requires the truth rules to preserve evidence, but these rules only preserve commitment. The result is a novel inferential deflationist theory of truth, which solves the Liar Paradox in a principled manner. We end by showing that our theory and simple extensions thereof have the resources to axiomatize the internal logic of several supervaluational hierarchies, including Cantini’s. This solves open problems of Halbach (2011) and Horsten (2011). (shrink)

Good physical experiments conform to the basic methodological standards of experimental design: they are objective, reliable, and valid. But is this also true of thought experiments? Especially problems of personal identity have engendered hypothetical scenarios that are very distant from the actual world. These imagined situations have been conspicuously ineffective at resolving conflicting intuitions and deciding between the different accounts of personal identity. Using prominent examples from the literature, I argue that this is due to many of these thought experiments (...) not adhering to the methodological standards that guide experimental design in nearly all other disciplines. I also show how empirically unwarranted background assumptions about human physiology render some of the hypothetical scenarios that are employed in the debate about personal identity highly misleading. (shrink)

In this paper I argue that there would be no obligatory maxims if the only standards for assessing maxims were Kant’s universalizability tests. The paper is divided into five sections. In the first, I clarify my thesis: I define my terms and disambiguate my thesis from other related theses for which one might argue. In the second, I confront the view that says that if a maxim passes the universalizability tests, then there is a positive duty to adopt that maxim; (...) I also confront a close relative of this view. In the third, I confront the view that says that if a maxim does not pass the universalizability tests, then there is a positive duty to adopt the contradictory of that maxim. In the fourth, I confront two variations of the view that says that if a maxim does not pass the universalizability tests and an agent is deliberating about the action in the maxim, then the agent has a positive duty to adopt the contrary of that maxim. In the fifth, I confront the view that says that if an agent has adopted a maxim of ends, then the agent has a positive duty to universalize that end. I then wrap up the paper with some concluding remarks. (shrink)

This article argues that if panpsychism is true, then there are grounds for thinking that digitally-based artificial intelligence may be incapable of having coherent macrophenomenal conscious experiences. Section 1 briefly surveys research indicating that neural function and phenomenal consciousness may be both analog in nature. We show that physical and phenomenal magnitudes—such as rates of neural firing and the phenomenally experienced loudness of sounds—appear to covary monotonically with the physical stimuli they represent, forming the basis for an analog relationship between (...) the three. Section 2 then argues that if this is true and micropsychism—the panpsychist view that phenomenal consciousness or its precursors exist at a microphysical level of reality—is also true, then human brains must somehow manipulate fundamental microphysical-phenomenal magnitudes in an analog manner that renders them phenomenally coherent at a macro level. However, Sect. 3 argues that because digital computation abstracts away from microphysical-phenomenal magnitudes—representing cognitive functions non-monotonically in terms of digits—digital computation may be inherently incapable of realizing coherent macroconscious experience. Thus, if panpsychism is true, digital AI may be incapable of achieving phenomenal coherence. Finally, Sect. 4 briefly examines our argument’s implications for Tononi’s Integrated Information Theory theory of consciousness, which we contend may need to be supplanted by a theory of macroconsciousness as analog microphysical-phenomenal information integration. (shrink)

Naive realism in philosophy of perception is the view that (successful) perception involves a direct relation between perceiving subjects and the world. The naive realist says that your perception of a cat on the mat is a worldly relation which is partially constituted by the cat and the mat; a spatio-temporal chunk of the world is presenting itself to you. Recently, Elijah Chudnoff and John Bengson have independently developed an extension of this view to intellectual experiences, or intuitions, for traditionally (...) a priori domains. We argue that this view, which we call ‘Intuitional Naive Realism’ (INR), will not have the epistemic advantages that Chudnoff and Bengson claim that it does. In perception, but not intuition, there is a deeper explanation of what makes it the case that one experience is constituted by the world while another is not. Whether or not INR is true, then, it does no interesting epistemological work for traditionally a priori domains. (shrink)