This chapter presents a re-understanding of the contents of our analog magnitude representations (e.g., approximate duration, distance, number). The approximate number system (ANS) is considered, which supports numerical representations that are widely described as fuzzy, noisy, and limited in their representational power. The contention is made that these characterizations are largely based on misunderstandings—that what has been called “noise” and “fuzziness” is actually an important epistemic signal of confidence in one’s estimate of the value. Rather than the (...) ANS having noisy or fuzzy numerical content, it is suggested that the ANS has exquisitely precise numerical content that is subject to epistemic limitations. Similar considerations will arise for other analog representations. The chapter discusses how this new understanding of ANS representations recasts the learnability problem for number and the conceptual changes that children must accomplish in the number domain. (shrink)

On a now orthodox view, humans and many other animals are endowed with a “number sense”, or approximate number system (ANS), that represents number. Recently, this orthodox view has been subject to numerous critiques, with critics maintaining either that numerical content is absent altogether, or else that some primitive analog of number (‘numerosity’) is represented as opposed to number itself. We distinguish three arguments for these claims – the arguments from congruency, confounds, and imprecision – and show that (...) none succeed. We then highlight positive reasons for thinking that the ANS genuinely represents numbers. The upshot is that proponents of the orthodox view should not feel troubled by recent critiques of their position. (shrink)

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

Building on Christopher Peacocke’s account of analog perceptual contentand my own account of analog perceptual vehicles, I defend three claims: that theperception of magnitudes often has analog contents; that the perception of magni-tudes often has analog vehicles; and that the first claim is true in virtue of the second—that is, the analog vehicles help to ground the analog contents.

This paper develops a theory of analog representation. We first argue that the mark of the analog is to be found in the nature of a representational system’s interpretation function, rather than in its vehicles or contents alone. We then develop the rulebound structure theory of analog representation, according to which analog systems are those that use interpretive rules to map syntactic structural features onto semantic structural features. The theory involves three degree-theoretic measures that capture (...) three independent ways in which a system can be more or less analog. We explain how our theory improves upon prior accounts of analog representation, provides plausible diagnoses for novel challenge cases, extends to hybrid systems that are partially analog and partially symbolic, and accounts for some of the advantages and disadvantages of representing analogically versus symbolically. (shrink)

The common account of the analog vs digital distinction is based on features of physical systems, being related to the usage of continuous vs discrete supports respectively. It is proposed here to alternatively characterize the concepts of analog and digital as related to coding systems, of which a formal definition is given, by suggesting that the distinction refers to the strategy adopted to define the coding function: extensional in digital systems, isomorphic intensional in analog systems. This thesis (...) is supported by examples, in particular of analog systems exploiting discrete supports, and is discussed to explain why digital coding is currently so widespread in technological and social practice. (shrink)

This paper addresses a number of closely related questions concerning Kant's model of intentionality, and his conceptions of unity and of magnitude [Gröβe]. These questions are important because they shed light on three issues which are central to the Critical system, and which connect directly to the recent analytic literature on perception: the issues are conceptualism, the status of the imagination, and perceptual atomism. In Section 1, I provide a sketch of the exegetical and philosophical problems raised by (...) Kant's views on these issues. I then develop, in Section 2, a detailed analysis of Kant's theory of perception as elaborated in both the Critique of Pure Reason and the Critique of Judgment; I show how this analysis provides a preliminary framework for resolving the difficulties raised in Section 1. In Section 3, I extend my analysis of Kant's position by considering a specific test case: the Axioms of Intuition. I contend that one way to make sense of Kant's argument is by juxtaposing it with Russell's response to Bradley's regress; I focus in particular on the concept of ‘unity’. Finally, I offer, in Section 4, a philosophical assessment of the position attributed to Kant in Sections 2 and 3. I argue that, while Kant's account has significant strengths, a number of key areas remain underdeveloped; I suggest that the phenomenological tradition may be read as attempting to fill precisely those gaps. (shrink)

The philosophy of mathematics has been accused of paying insufficient attention to mathematical practice: one way to cope with the problem, the one we will follow in this paper on extensive magnitudes, is to combine the `history of ideas' and the `philosophy of models' in a logical and epistemological perspective. The history of ideas allows the reconstruction of the theory of extensive magnitudes as a theory of ordered algebraic structures; the philosophy of models allows an investigation into the way epistemology (...) might affect relevant mathematical notions. The article takes two historical examples as a starting point for the investigation of the role of numerical models in the construction of a system of non-Archimedean magnitudes. A brief exposition of the theories developed by Giuseppe Veronese and by Rodolfo Bettazzi at the end of the 19th century will throw new light on the role played by magnitudes and numbers in the development of the concept of a non-Archimedean order. Different ways of introducing non-Archimedean models will be compared and the influence of epistemological models will be evaluated. Particular attention will be devoted to the comparison between the models that oriented Veronese's and Bettazzi's works and the mathematical theories they developed, but also to the analysis of the way epistemological beliefs affected the concepts of continuity and measurement. (shrink)

Cognition is commonly taken to be computational manipulation of representations. These representations are assumed to be digital, but it is not usually specified what that means and what relevance it has for the theory. I propose a specification for being a digital state in a digital system, especially a digital computational system. The specification shows that identification of digital states requires functional directedness, either for someone or for the system of which it is a part. In the (...) case or digital representations, to be a token of a representational type, where the function of the type is to represent. [An earlier version of this paper was discussed in the web-conference "Interdisciplines" https://web.archive.org/web/20100221125700/http://www.interdisciplines.org/adaptation/papers/7 ]. (shrink)

International regulation of autonomous weapon systems (AWS) is increasingly conceived as an exercise in risk management. This requires a shared approach for assessing the risks of AWS. This paper presents a structured approach to risk assessment and regulation for AWS, adapting a qualitative framework inspired by the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). It examines the interactions among key risk factors—determinants, drivers, and types—to evaluate the risk magnitude of AWS and establish risk tolerance thresholds through a risk matrix informed (...) by background knowledge of event likelihood and severity. Further, it proposes a methodology to assess community risk appetite, emphasizing that such assessments and resulting tolerance levels should be determined through deliberation in a multistakeholder forum. The paper highlights the complexities of applying risk-based regulations to AWS internationally, particularly the challenge of defining a global community for risk assessment and regulatory legitimization. (shrink)

Introduction & Objectives: Norwich’s Entropy Theory of Perception (1975 [1] -present) stands alone. It explains many firing-rate behaviors and psychophysical laws from bare theory. To do so, it demands a unique sort of interaction between receptor and brain, one that Norwich never substantiated. Can it now be confirmed, given the accumulation of empirical sensory neuroscience? Background: Norwich conjoined sensation and a mathematical model of communication, Shannon’s Information Theory, as follows: “In the entropic view of sensation, magnitude of sensation is (...) regarded as a measure of the entropy or uncertainty of the stimulus signal” [2]. “To be uncertain about the outcome of an event, one must first be aware of a set of alternative outcomes” [3]. “The entropy-establishing process begins with the generation of a [internal] sensory signal by the stimulus generator. This is followed by receipt of the [external] stimulus by the sensory receptor, transmission of action potentials by the sensory neurons, and finally recapture of the [response to the internal] signal by the generator” [4]. The latter “recapture” differentiates external from internal stimuli. The hypothetical “stimulus generators” are internal emitters, that generate photons in vision, audible sounds in audition (to Norwich, the spontaneous otoacoustic emissions [SOAEs]), “temperatures in excess of local skin temperature” in skin temperature sensation [4], etc. Method (1): Several decades of empirical sensory physiology literature was scrutinized for internal “stimulus generators”. Results (1): Spontaneous photopigment isomerization (“dark light”) does not involve visible light. SOAEs are electromechanical basilar-membrane artefacts that rarely produce audible tones. The skin’s temperature sensors do not raise skin temperature, etc. Method (2): The putative action of the brain-and-sensory-receptor loop was carefully reexamined. Results (2): The sensory receptor allegedly “perceives”, experiences “awareness”, possesses “memory”, and has a “mind”. But those traits describe the whole human. The receptor, thus anthropomorphized, must therefore contain its own perceptual loop, containing a receptor, containing a perceptual loop, etc. Summary & Conclusions: The Entropy Theory demands sensory awareness of alternatives, through an imagined brain-and-sensory-receptor loop containing internal “stimulus generators”. But (1) no internal “stimulus generators” seem to exist and (2) the loop would be the outermost of an infinite nesting of identical loops. (shrink)

In this paper comparative analysis of maximum power point tracking techniques has been conducted to achieve highest magnitude of power from photovoltaic array. The algorithms proposed in this paper for extracting peak output from photovoltaic array are Perturb and Observe, Incremental Conductance, and Fuzzy Logic Control. There are some limitations with conventional converters i.e. Buck-Boost converter. When the operating voltage exceeds normal voltage as the voltage becomes high, the conventional converters fail to carry high voltage and current. Apart from (...) this the ripple contents also increase abnormally due to the large impedance in the conventional converter. Similarly these converters cannot track maximum power point faster and effectively. In that case Single Ended Primary Inductor Converter (SEPIC) is the best choice instead of the conventional buck-boost converter, which is employed with the aim of extracting maximum output from the photovoltaic array. The aim of this study is to compare three MPPT techniques under varying environmental conditions with respect to maximum power extraction and speed of tracking time. SEPIC is used instead of conventional buck-boost converter in order to achieve maximum efficiency and less ripples. Also it can track maximum power point (MPP) faster than Buck-Boost Converter. Comparative analysis of three most extensively used MPPT techniques have been conducted in Simulink/Matlab. (shrink)

I argue that analogue mental representations possess a canonical decomposition into privileged constituents from which they compose. I motivate this suggestion, and rebut arguments to the contrary, through reflection on the approximate number system, whose representations are widely expected to have an analogue format. I then argue that arguments for the compositionality and constituent structure of these analogue representations generalize to other analogue mental representations posited in the human mind, such as those in early vision and visual imagery.

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)

Perceptual systems respond to proximal stimuli by forming mental representations of distal stimuli. A central goal for the philosophy of perception is to characterize the representations delivered by perceptual systems. It may be that all perceptual representations are in some way proprietarily perceptual and differ from the representational format of thought (Dretske 1981; Carey 2009; Burge 2010; Block ms.). Or it may instead be that perception and cognition always trade in the same code (Prinz 2002; Pylyshyn 2003). This paper rejects (...) both approaches in favor of perceptual pluralism, the thesis that perception delivers a multiplicity of representational formats, some proprietary and some shared with cognition. The argument for perceptual pluralism marshals a wide array of empirical evidence in favor of iconic (i.e., image-like, analog) representations in perception as well as discursive (i.e., language-like, digital) perceptual object representations. (shrink)

This dissertation examines aspects of the interplay between computing and scientific practice. The appropriate foundational framework for such an endeavour is rather real computability than the classical computability theory. This is so because physical sciences, engineering, and applied mathematics mostly employ functions defined in continuous domains. But, contrary to the case of computation over natural numbers, there is no universally accepted framework for real computation; rather, there are two incompatible approaches --computable analysis and BSS model--, both claiming to formalise algorithmic (...) computation and to offer foundations for scientific computing. -/- The dissertation consists of three parts. In the first part, we examine what notion of 'algorithmic computation' underlies each approach and how it is respectively formalised. It is argued that the very existence of the two rival frameworks indicates that 'algorithm' is not one unique concept in mathematics, but it is used in more than one way. We test this hypothesis for consistency with mathematical practice as well as with key foundational works that aim to define the term. As a result, new connections between certain subfields of mathematics and computer science are drawn, and a distinction between 'algorithms' and 'effective procedures' is proposed. -/- In the second part, we focus on the second goal of the two rival approaches to real computation; namely, to provide foundations for scientific computing. We examine both frameworks in detail, what idealisations they employ, and how they relate to floating-point arithmetic systems used in real computers. We explore limitations and advantages of both frameworks, and answer questions about which one is preferable for computational modelling and which one for addressing general computability issues. -/- In the third part, analog computing and its relation to analogue (physical) modelling in science are investigated. Based on some paradigmatic cases of the former, a certain view about the nature of computation is defended, and the indispensable role of representation in it is emphasized and accounted for. We also propose a novel account of the distinction between analog and digital computation and, based on it, we compare analog computational modelling to physical modelling. It is concluded that the two practices, despite their apparent similarities, are orthogonal. (shrink)

Since the early eighties, computationalism in the study of the mind has been “under attack” by several critics of the so-called “classic” or “symbolic” approaches in AI and cognitive science. Computationalism was generically identified with such approaches. For example, it was identified with both Allen Newell and Herbert Simon’s Physical Symbol System Hypothesis and Jerry Fodor’s theory of Language of Thought, usually without taking into account the fact ,that such approaches are very different as to their methods and aims. (...) Zenon Pylyshyn, in his influential book Computation and Cognition, claimed that both Newell and Fodor deeply influenced his ideas on cognition as computation. This probably added to the confusion, as many people still consider Pylyshyn’s book as paradigmatic of the computational approach in the study of the mind. Since then, cognitive scientists, AI researchers and also philosophers of the mind have been asked to take sides on different “paradigms” that have from time to time been proposed as opponents of (classic or symbolic) computationalism. Examples of such oppositions are: -/- computationalism vs. connectionism, computationalism vs. dynamical systems, computationalism vs. situated and embodied cognition, computationalism vs. behavioural and evolutionary robotics. -/- Our preliminary claim in section 1 is that computationalism should not be identified with what we would call the “paradigm (based on the metaphor) of the computer” (in the following, PoC). PoC is the (rather vague) statement that the mind functions “as a digital computer”. Actually, PoC is a restrictive version of computationalism, and nobody ever seriously upheld it, except in some rough versions of the computational approach and in some popular discussions about it. Usually, PoC is used as a straw man in many arguments against computationalism. In section 1 we look in some detail at PoC’s claims and argue that computationalism cannot be identified with PoC. In section 2 we point out that certain anticomputationalist arguments are based on this misleading identification. In section 3 we suggest that the view of the levels of explanation proposed by David Marr could clarify certain points of the debate on computationalism. In section 4 we touch on a controversial issue, namely the possibility of developing a notion of analog computation, similar to the notion of digital computation. A short conclusion follows in section 5. (shrink)

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

This paper refines a controversial proposal: that core systems belong to a perceptual kind, marked out by the format of its representational outputs. Following Susan Carey, this proposal has been understood in terms of core representations having an iconic format, like certain paradigmatically perceptual outputs. I argue that they don’t, but suggest that the proposal may be better formulated in terms of a broader analogue format type. Formulated in this way, the proposal accommodates the existence of genuine icons in perception, (...) and avoids otherwise troubling objections. (shrink)

An ongoing philosophical discussion concerns how various types of mental states fall within broad representational genera—for example, whether perceptual states are “iconic” or “sentential,” “analog” or “digital,” and so on. Here, I examine the grounds for making much more specific claims about how mental states are structured from constituent parts. For example, the state I am in when I perceive the shape of a mountain ridge may have as constituent parts my representations of the shapes of each peak and (...) saddle of the ridge. More specific structural claims of this sort are a guide to how mental states fall within broader representational kinds. Moreover, these claims have significant implications of their own about semantic, functional, and epistemic features of our mental lives. But what are the conditions on a mental state's having one type of constituent structure rather than another? Drawing on explanatory strategies in vision science, I argue that, other things being equal, the constituent structure of a mental state determines what I call its distributional properties—namely, how mental states of that type can, cannot, or must co‐occur with other mental states in a given system. Distributional properties depend critically on and are informative about the underlying structures of mental states, they abstract in important ways from aspects of how mental states are processed, and they can yield significant insights into the variegation of psychological capacities. (shrink)

There is much discussion about whether the human mind is a computer, whether the human brain could be emulated on a computer, and whether at all physical entities are computers (pancomputationalism). These discussions, and others, require criteria for what is digital. I propose that a state is digital if and only if it is a token of a type that serves a particular function - typically a representational function for the system. This proposal is made on a syntactic level, (...) assuming three levels of description (physical, syntactic, semantic). It suggests that being digital is a matter of discovery or rather a matter of how we wish to describe the world, if a functional description can be assumed. Given the criterion provided and the necessary empirical research, we should be in a position to decide on a given system (e.g. the human brain) whether it is a digital system and can thus be reproduced in a different digital system (since digital systems allow multiple realization). (shrink)

Stable evolutionary strategy of Homo sapiens (SESH) is built in accordance with the modular and hierarchical principle and consists of the same type of self-replicating elements, i.e. is a system of systems. On the top level of the organization of SESH is the superposition of genetic, social, cultural and techno-rationalistic complexes. The components of this triad differ in the mechanism of cycles of generation - replication - transmission - fixing/elimination of adoptively relevant information. This mechanism is implemented either in (...) accordance with the Darwin-Weismann modus, or according to the Lamarck modus, the difference between them is clear from the title. The integral attribute of the system of systems including ESSH is the production of evolutionary risks. The sources of evolutionary risk for stable adaptive strategy of Homo sapiens are the imbalance of (1) the intra-genomic co-evolution (intragenomic conflicts); (2) the gene-cultural coevolution; (3) the inter-cultural co-evolution; (4) techno-humanitarian balance; (5) intertechnological conflicts (technological traps). At least phenomenologically the components of the evolutionary risk are reversible, but in the aggregate they are in potentio irreversible destructive ones for bio-social, and cultural self-identity of Homo sapiens. When the actual evolution is the subject of a rationalist control and/or manipulation, the magnitude of the 4th and 5th components of the evolutionary risk reaches the level of existential significance. (shrink)

Hybrid languages are introduced in order to evaluate the strength of “minimal” mereologies with relatively strong frame definability properties. Appealing to a robust form of nominalism, I claim that one investigated language \documentclass[12pt]{minimal} \usepackage{amsmath} \usepackage{wasysym} \usepackage{amsfonts} \usepackage{amssymb} \usepackage{amsbsy} \usepackage{mathrsfs} \usepackage{upgreek} \setlength{\oddsidemargin}{-69pt} \begin{document}$\mathcal {H}_{\textsf {m}}$\end{document} is maximally acceptable for nominalistic mereology. In an extension \documentclass[12pt]{minimal} \usepackage{amsmath} \usepackage{wasysym} \usepackage{amsfonts} \usepackage{amssymb} \usepackage{amsbsy} \usepackage{mathrsfs} \usepackage{upgreek} \setlength{\oddsidemargin}{-69pt} \begin{document}$\mathcal {H}_{\textsf {gem}}$\end{document} of \documentclass[12pt]{minimal} \usepackage{amsmath} \usepackage{wasysym} \usepackage{amsfonts} \usepackage{amssymb} \usepackage{amsbsy} \usepackage{mathrsfs} \usepackage{upgreek} \setlength{\oddsidemargin}{-69pt} \begin{document}$\mathcal {H}_{\textsf {m}}$\end{document}, a modal (...) class='Hi'>analog for the classical systems of Leonard and Goodman and Leśniewski is introduced and shown to be complete with respect to 0-deleted Boolean algebras. We characterize the formulas of first-order logic invariant for \documentclass[12pt]{minimal} \usepackage{amsmath} \usepackage{wasysym} \usepackage{amsfonts} \usepackage{amssymb} \usepackage{amsbsy} \usepackage{mathrsfs} \usepackage{upgreek} \setlength{\oddsidemargin}{-69pt} \begin{document}$\mathcal {H}_{\textsf {gem}}$\end{document}-bisimulations. (shrink)

The EU Artificial Intelligence Act (AIA) defines four risk categories for AI systems: unacceptable, high, limited, and minimal. However, it lacks a clear methodology for the assessment of these risks in concrete situations. Risks are broadly categorized based on the application areas of AI systems and ambiguous risk factors. This paper suggests a methodology for assessing AI risk magnitudes, focusing on the construction of real-world risk scenarios. To this scope, we propose to integrate the AIA with a framework developed by (...) the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) reports and related literature. This approach enables a nuanced analysis of AI risk by exploring the interplay between (a) risk determinants, (b) individual drivers of determinants, and (c) multiple risk types. We further refine the proposed methodology by applying a proportionality test to balance the competing values involved in AI risk assessment. Finally, we present three uses of this approach under the AIA: to implement the Regulation, to assess the significance of risks, and to develop internal risk management systems for AI deployers. (shrink)

In this essay I will defend three points, the first being that Descartes- unlike the aristotelian traditon- maintained that abstraction is not a operation in which the intellect builds the mathematical object resorting to sensible ob- jects. Secondly I will demonstrate that, according to cartesian philosophy, the faculty of understanding has the ability to instatiate- within the process of abstraction- mathematical symbols that represent the relation between quantities, whether magnitude or multitude.And finally I will advocate that the lack of (...) onthological commitment with sensible experience found in cartesian philosophy of mathematics allows for the creation of a mathematical language that regards the objects of geometry and arithmetics through a system of rules and notations, in other words, algebra. (shrink)

A number of examples have been given of physical systems (both classical and quantum mechanical) which when provided with a (continuously variable) computable input will give a non-computable output. It has been suggested that these systems might allow one to design analogue machines which would calculate the values of some number-theoretic non-computable function. Analysis of the examples show that the suggestion is wrong. In Section 4 I claim that given a reasonable definition of analogue machine it will always be wrong. (...) The claim is to be read not so much as a dogmatic assertion, but rather as a challenge. -/- In Sections 1 and 2 I discuss analogue machines, and lay down some conditions which I believe they must satisfy. In Section I discuss the particular forms which a paradigm undecidable problem (or non-computable function) may take. In Sections 5 and 6 I justify any claim for two particular examples lying within the range of classical physics, and in Section 7 I justify it for two (closely connected) examples from quantum mechanics, and discuss, very briefly, other possible quantum mechanical situations. Section 8 contains various remarks and comments. In Section 9 I consider the suggestion made by Penrose that a (future) theory of quantum gravity may predict non-locally-determined, and perhaps non-computable patterns of growth for microsopic structures. My conclusion is that such a theory will have to have non-computability built into it. (shrink)

Stable evolutionary strategy of Homo sapiens (SESH) is built in accordance with the modular and hierarchical principle and consists of the same type of self-replicating elements, i.e. is a system of systems. On the top level of the organization of SESH is the superposition of genetic, social, cultural and techno-rationalistic complexes. The components of this triad differ in the mechanism of cycles of generation - replication - transmission - fixing/elimination of adoptively relevant information. This mechanism is implemented either in (...) accordance with the Darwin-Weismann modus, or according to the Lamarck modus, the difference between them is clear from the title. The integral attribute of the system of systems including ESSH is the production of evolutionary risks. The sources of evolutionary risk for stable adaptive strategy of Homo sapiens are the imbalance of (1) the intra-genomic co-evolution (intragenomic conflicts); (2) the gene-cultural co- evolution; (3) the inter-cultural co-evolution; (4) techno-humanitarian balance; (5) inter- technological conflicts (technological traps). At least phenomenologically the components of the evolutionary risk are reversible, but in the aggregate they are in potentio irreversible destructive ones for bio-social, and cultural self-identity of Homo sapiens. When the actual evolution is the subject of a rationalist control and/or manipulation, the magnitude of the 4th and 5th components of the evolutionary risk reaches the level of existential significance. (shrink)

Developing earlier studies of the system of numbers in Mundurucu, this paper argues that the Mundurucu numeral system is far more complex than usually assumed. The Mundurucu numeral system provides indirect but insightful arguments for a modular approach to numbers and numerals. It is argued that distinct components must be distinguished, such as a system of representation of numbers in the format of internal magnitudes, a system of representation for individuals and sets, and one-to-one correspondences (...) between the numerosity expressed by the number and its metrics. It is shown that while many-number systems involve a compositionality of units, sets and sets composed of units, few-number languages, such as Mundurucu, do not have access to sets composed of units in the usual way. The nonconfigurational character of the Mundurucu language, which is related to a property for which we coin the term 'low compositionality power', accounts for this and explains the curious fact that Mundurucus make use of marked one-to-one correspondence strategies in order to overcome the limitations of the core system at the perceptual/motor interface of the language faculty. We develop an analysis of a particular construction, parallel numbers, which has not been studied before, elucidating the whole system. This analysis, we argue, sheds new light on classical philosophical, psychological and linguistic debates about numbers and numerals and their relation to language, and more particularly, sheds light on few-number languages. (shrink)

DIFERENCIAÇÃO SEXUAL -/- Emanuel Isaque Cordeiro da Silva Instituto Agronômico de Pernambuco Embrapa Semiárido -/- • _____OBJETIVO -/- Os estudantes de Veterinária e de Zootecnia estão ligados à disciplina Reprodução Animal, um pelos mecanismos fisiológicos para evitar e tratar as possíveis patologias do trato reprodutivo dos animais domésticos, e outro para o entendimento dos processos fisiológicos visando o manejo reprodutivo e a procriação para a formação de um plantel geneticamente melhorado. Sendo assim, a finalidade do presente trabalho é apresentar os (...) mecanismos que regulam as diferenças sobre o desenvolvimento embrionário relativos à diferenciação e determinação sexual de machos e fêmeas, que também incluem o desenvolvimento dos órgãos envolvidos na reprodução e a origem das diferenças entre ambos os sexos. -/- •____INTRODUÇÃO -/- Os organismos que se reproduzem sexualmente são descendentes de organismos ao qual não existia a diferenciação sexual. Em algum momento da evolução surgiu a reprodução sexual como um mecanismo para incrementar a diversidade genética e facilitar a troca de informações genéticas mediante o material genético da fêmea com o do macho. Devido sua origem comum, na maioria das espécies, tanto os machos como as fêmeas possuem todos os genes necessários para desenvolverem-se em qualquer dos sexos. O que efetivamente faz diferença entre os sexos é a forma e a ordem ao qual se expressam os genes durante o processo de desenvolvimento. A diferenciação sexual é regulada principalmente por mecanismos epigenéticos, mais do que as diferenças genéticas de grande magnitude entre os sexos. Todo o controle epigenético de qualquer processo de desenvolvimento depende basicamente de uma série de expressões gênicas, através da qual a expressão de certa combinação de genes resulta na presença de determinadas proteínas, conhecidas como os fatores de transcrição, que induzem ou reprimem a expressão de outro(os) gene(es), a partir dos quais se produzem novas proteínas, que em certos casos também atuam como fatores de transcrição para outros genes, e assim sucessivamente. Logo, a expressão ou falta de expressão de um gene ao início da série pode resultar em um ladrão totalmente diferente da expressão de outros genes subsequentes, o que pode ocasionar profundas mudanças no processo de desenvolvimento e até a mutações indesejáveis. O padrão predeterminado de expressões gênica relativo a diferenciação sexual na maioria das espécies tanto domésticas quanto selvagens, leva ao desenvolvimento de um dos sexos (o padrão predeterminado dos mamíferos é o sexo feminino). Em consequência, a diferenciação faz com que um indivíduo do sexo oposto exija a expressão de um gene de determinação sexual que desvie a subsequente série de expressões gênica em direção ao dito sexo. Nos mamíferos, a expressão do gene SRY, localizado no cromossomo Y (e portanto ausente nas fêmeas), redige o padrão de diferenciação sexual de sua via pré-estabelecida feminina em direção ao padrão masculino. A existência de uma única diferença genética (presença do gene SRY nos machos e ausentes nas fêmeas), vai se amplificando e termina resultando no desenvolvimento de indivíduos diferentes entre si. Esse é um mecanismo de diferenciação sexual cromossômica. O primeiro passo de uma série de diferenciação sexual, em sentido estrito, não depende nem requer necessariamente a presença de um gene diferente em algum dos sexos. O gene “disparador” da diferenciação sexual pode estar presente em todos os embriões, porém pode expressar-se somente em algum deles, devido a fatores ambientais que formam parte da sua regulação epigenética, isto é, uma determinação sexual ambiental. Em algumas espécies de tartarugas ou de lagartos a expressão ou falta de expressão do gene “disparador”, por exemplo, depende da temperatura existente durante a incubação dos ovos, pelo qual alguns embriões desenvolvem-se como machos e outros como fêmeas, apesar de não existir diferença genética entre eles, simplesmente como consequência da temperatura: a determinação sexual depende da temperatura a que cada um deles foi submetido durante a incubação. Em certas espécies as temperaturas mais elevadas facilitam o desenvolvimento de fêmeas e outras de machos, enquanto que em outras espécies as temperaturas amenas (intermediárias) resultam em machos, e as inferiores como as superiores induzem o desenvolvimento de fêmeas. A existência dessa diversidade indica que a temperatura por si mesma não é a que induz ou a que provoca o desenvolvimento do macho e da fêmea, senão a que atua somente como um regulador inicial da diferenciação sexual. Em outras espécies o fator ambiental que regula a determinação sexual pode ser distinto. A densidade populacional, por exemplo, pode atuar como um regulador. Podemos concluir que a determinação sexual dependente da temperatura ou de outros fatores ambientais estabelece-se antes da determinação sexual cromossômica, a qual evoluiu depois como um método que oferece maior certeza e resultado, já que a proporção de machos e fêmeas não é afetada por mudanças ambientais ou de hábitat. -/- •___FORMAÇÃO INICIAL DA GÔNADA -/- Basicamente em todos os embriões, inicialmente se formam as chamadas gônadas indiferenciadas (com o potencial de desenvolver-se em ovários ou testículos) a partir da invasão das cristas genitais pelas células germinais primordiais, que migram desde seu local de origem no epiblasto, perto do lugar onde o saco vitelino se une com o intestino primitivo e que chegam até às cristas genitais que são engrossamentos de tecido situados na região mesonéfrica do embrião. A migração das células germinais primordiais ocorre muito cedo sobre o processo de desenvolvimento do embrião (dia 26 nos bovinos). Ao chegas as cristas genitais, as células germinativas proliferam-se e se organizam com as células somáticas já existentes nas cristas para ir formando a gônada (figura 1). Para regular essa remodelação e conformação adequada da gônada vários genes se expressam, como o OCT-4 (que aparentemente mantém a totipotencialidade da gônada), assim como o SF-1 (Fator esteroidogênico 1) e o WT-1 (gene associado ao tumor de Wilms). Esses dois últimos genes estimulam a proliferação celular e estabelecimento dos cordões sexuais. Nessa etapa inicial do desenvolvimento todos esses genes se expressam sem distinção de sexo, pelo que a gônada em formação mantém a capacidade de se diferenciar em testículo ou em ovário. -/- Figura 1: migração das células germinais primordiais em direção a crista gonodal. Diferenciação das gônadas femininas e masculinas. Fonte: ZARCO, 2018. -/- •___SEXO CROMOSSÔMICO -/- Têm-se observado que nos mamíferos a determinação sexual depende diretamente dos cromossomos. As fêmeas possuem dois cromossomos sexuais X (um contribuído do óvulo e o outro por um espermatozoide “X”). Os machos, por sua vez, possuem um cromossomo sexual X(proveniente do óvulo) e um cromossomo sexual Y, que provém de um espermatozoide “Y” (figura 2). A metade dos espermatozoides produzidos por um macho são X e a metade Y, isso porque durante a espermatogênese a divisão meiótica provoca que a partir de cada espermatócito primário, célula diploide que por pertencer a um indivíduo macho tem um cromossomo X e um Y, se originem das espermátides haploides a cada um das que eles tocam cromossomos X, e outras espermátides haploides as que eles tocam os cromossomos Y. Dessa forma, de acordo com o tipo do espermatozoide que fertilize o ovócito, se originará um indivíduo com cariótipo feminino “XX” ou um cariótipo masculino “XY” (figura 2). Esse processo é conhecido como sexo cromossômico, ao qual se determina o momento da fertilização. Figura 2: nos mamíferos todos os óvulos produzidos pelas fêmeas possuem um cromossomo sexual X. A metade dos espermatozoides produzidos pelos machos possuem um cromossomo X e a outra metade possui um cromossomo Y. Dependendo do cromossomo presente no espermatozoide que fertilize o óvulo pode-se gerar um indivíduo XX (fêmea) ou um XY (macho). Fonte: ZARCO, 2018. -/- O cromossomo “Y” é uma “invenção” relativamente recente na história da evolução das espécies e do estudo da genética. Surgiu a partir de uma mutação de um cromossomo “X”, que resultou na perda de um de seus braços, que é por onde se originou a morfologia do cromossomo Y. A maioria dos genes presentes no cromossomo Y também existem no cromossomo X; assim mesmo somente alguns genes do cromossomo Y foram evoluídos até ser diferentes dos genes do cromossomo X. Embora os machos possuam um cromossomo que não está presente nas fêmeas, esse mesmo cromossomo não aporta toda a informação genética original. Todos os genes existentes nas fêmeas estão também presentes nos dos machos, já que eles também possuem um cromossomo X. Uma particularidade do cromossomo Y, ao existir somente uma cópia nos machos, é que ele sofre um entrecruzamento com um cromossomo análogo durante o processo de meiose, pelo que o cromossomo Y de um macho é idêntico ao de seu progenitor e ao de seus descendentes, exceto no caso em que ocorra uma mutação espontânea. Em contraste, os cromossomos X das fêmeas (um proveniente do pai e outro da mãe) se entrecruzam durante a meiose, por onde cada óvulo produzido pela fêmea terá uma combinação de alelos distinta em seu cromossomo X. Ao estudar as diferenças presentes na sequência de DNA do cromossomo Y, é possível identificar a distância filogenética entre os indivíduos (quanto mais diferenças existirem entre os cromossomos significa que seu ancestral comum está mais longe). Algo análogo ocorre com o DNA das mitocôndrias, que sempre são aportados pela mãe e nunca sofrem recombinação genética. Gene SRY -/- Um dos poucos genes do cromossomo Y que não possuem correspondência com o cromossomo X é o gene SRY (Sex-determining Region of the Y chromossome – região do cromossomo Y determinante do sexo). Esse gene se expressa somente na gônada em formação nos embriões machos, em particular em células precursoras das células de Sertoli; ele codifica uma proteína da família SOX (SRY-like Box) que é uma família formada por proteínas que possuem um domínio de união ao DNA e que atuam como fatores de transcrição. Ao produzir-se a proteína SRY nas células precursoras das células de Sertoli estimula-se a expressão (transcrição) de outro gene análogo, denominado SOX-9 que, por sua vez, atua como um fator de transcrição que ativa a expressão de outros genes, como o FGF-9 (Fibroblast Growth Factor-9), ou seja ele é o estimulante de ativação dos demais. Os produtos dos genes SOX-9 e FGF-9 iniciam uma cascata de expressões que provocam a diferenciação das células de suporte da gônada indiferenciada (crista genital) em células de Sertoli. Em seguida, essas células dirigem a diferenciação das células intersticiais da crista genital em células de Leydig, o que finalmente resulta na formação de um testículo. Outro dos efeitos da proteína codificada por SOX-9 é um estímulo maior da expressão de seu próprio gene, pelo qual é produzido um ciclo de retroalimentação positiva que favorece a continuidade do processo de formação testicular. Como nos embriões da fêmea não existe o gene SRY, a gônada indiferenciada não é estimulada para expressar os genes SOX-9 nem o FGF-9 nas células de suporte (que nesse caso serão precursoras de células da granulosa). A gônada, em mudança, expressa em forma constitutiva, isto é, sem a necessidade de estimulação, outra cascata de genes que incluem o WNT4 (Wingless-integration Factor 4) e o RAPO1 (Respondina-1), que por sua vez iniciam uma cascata de expressão gênica, a qual provoca a diferenciação das células somáticas da gônada indiferenciada para formação das células da granulosa e células da teca, esse feito conduz, por sua vez, a formação de um ovário. No embrião macho a proteína SOX-9 inibe a expressão dos genes WNT4 e RSPO-1, pelo que a presença do gene SRY, e portanto de SOX-9, inibem a formação de um ovário ao mesmo tempo que estimulam a formação do testículo (figura 3). Em suma, se o embrião possui genótipo XY (um embrião macho), o gene SRY começa a expressar-se sobre as células precursoras da gônada imediatamente depois da formação da mesma, quando os cordões sexuais primários estão se desenvolvendo na medula. A expressão do gene, assim como a presença subsequente das proteínas SOX-9 e FGF-9 estimula a distinção das células de Sertoli e que se organizem os tubos seminíferos a partir dos cordões sexuais primários. Em contrapartida, em um embrião com genótipo XX (fêmea) não existe o gene SRY, pelo qual é impossível que se elevem os níveis das proteínas SOX-9 e FGF-9 e as células precursoras não se diferenciam em células de Sertoli, e portanto os cordões sexuais primários sofrem regressão. Depois de alguns dias, começam a organizar-se os cordões sexuais secundários e as células precursoras iniciam a expressão do gene WNT4, o que leva as mesmas a diferenciar-se em células da granulosa, que serão a base para a conformação dos folículos ovarianos. Se em um embrião XY, macho, a expressão do gene SRY demora, é formada um ovo-testículo devido a que algumas das células somáticas das cristas gonodais começam a expressar o gene WNT4, e a diferenciar-se em células da granulosa, enquanto que em outras a proteína SRY chega a tempo para dirigir a diferenciação para formação das células de Sertoli. No ovário em formação é expressado um gene denominado DAX-1 (Dosage-sensitive Sex Reversal). Esse gene, localizado no cromossomo X, codifica uma proteína que é um membro da família dos receptores nucleares ao que lhe falta o domínio de união ao DNA, pelo que parece atuar no bloqueio de diversos fatores de transcrição, entre os que se encontra o SRY. Como a proteína DAX-1 impede a ação da proteína SRY, um excesso de expressão do gene DAX-1 pode provocar a feminilização gonodal de indivíduos XY, macho, embora tenham SRY. Em condições normais, a expressão adequada do gene DAX-1 não é capaz de evitar a masculinização gonodal de embriões com o gene SRY, daqui o nome de reversão sexual dependente da dose. Figura 3: série de expressão gênica para a determinação gonodal. SRY (Região do cromossomo Y determinante do sexo), SOX-9 (SRY-like Box-9), FGF-9 (Fator de crescimento de fibroblastos-9), WNT4 (Wingless-integration Factor-4), RSPO-1 (Respondina-1). Uma vez que o SRY induz a expressão de SOX-9 na gônada masculina, inicia-se um processo de feedback positivo mediante o qual os níveis de expressão de SOX-9 e FGF-9 vão aumentando, ao mesmo tempo que inibem a expressão de WNT-4 e RSPO-1. Na gônada feminina não se expressam SRY, SOX-9 e nem FGF-9, o que permite que se expressem os genes WNT-4 e RSPO-1, que iniciam uma cascata de sinalização que dirige a formação de um ovário. Fonte: ZARCO, 2018. -/- • ___DIFERENCIAÇÃO SEXUAL DOS GENITAIS -/- Uma vez que se formam os testículos, todo o desenvolvimento subsequente dos órgãos e as características “masculinas” em lugar das femininas é em consequência dos hormônios produzidos pelos testículos em formação, incluindo os andrógenos e o hormônio inibidor dos ductos de Müller. Mediante a ausência de testículos todo o desenvolvimento dos órgãos genitais internos e externos segue um padrão feminino, sem levar em conta se estão presentes os ovários; o que significa a ausência de hormônios gonodais determina que o embrião se desenvolva como fêmea, uma vez que não requerem hormônios ovarianos para desencadear o padrão feminino. Por sua vez, as gônadas masculinas (os testículos), produzem substâncias que desviam o desenvolvimento em direção ao padrão masculino. Sob etapas relativamente rápidas da diferenciação todos os embriões possuem dois pares de dutos sexuais, os dutos de Wolff ou mesonéfricos e os dutos de Müller ou paramesonéfricos (figura 4). A testosterona secretada pelos testículos do feto macho em desenvolvimento atua sobre os dutos de Wolff, o que induz a formação posterior dos dutos deferentes, do epidídimo e das glândulas seminais (figura 4). Figura 4: formação dos órgãos genitais internos a partir dos dutos de Wolff no macho e dos dutos de Müller na fêmea. Fonte: ZARCO, 2018. -/- Os testículos produzem ao mesmo tempo, uma glicoproteína chamada Hormônio Inibidor dos Dutos de Müller (Müllerian Inhibiting Hormone, MIH, também chamado de Anti-Müllerian Hormone, AMH); como o seu nome indica, inibe o desenvolvimento dos dutos de Müller ou paramesonéfricos, provocando sua regressão, que impede a formação dos órgãos genitais característicos da fêmea como os ovidutos, o útero, a cérvix e a porção cranial da vagina (figura 4). O MIH é uma glicoproteína da família dos fatores de crescimento transformativo β (TGFβ). O gene MIH possui locais de união para os produtos dos genes SOX-9 e SF-1, pelo que a presença simultânea de ambos fatores de transcrição é necessária para a secreção do MIH e leva a cabo sua função de iniciação dos dutos de Müller sobre o embrião macho (vale lembrar que nessa etapa tanto a gônada de embriões machos como de embriões fêmeas expressam o gene SF-1, mas somente o macho expressa o SOX-9, para que unicamente esse último produza MIH). O certo é que na gônada do embrião fêmea não se produzem quantidades importantes da proteína SOX-9, além de que se produz a proteína DAX-1, mesma que antagoniza tanto a SOX-9 como a SF-1, todo o qual impede a produção de MIH e resulta no desenvolvimento dos dutos de Müller até a formação dos ovidutos, útero, cérvix e a porção cranial da vagina (figura 4). Assim, na fêmea, ao não haver testículos não circulam concentrações elevadas de andrógenos, o que impedirá o desenvolvimento dos dutos de Wolff, enquanto que os dutos de Müller se desenvolvem já que não haverá a presença do MIH para impedi-lo. O desenvolvimento dos genitais internos e externos femininos não requerem a presença de nenhum hormônio ovariano o que levará a cabo de maneira predeterminada (ou pré-estabelecida) na ausência de testículos. Outra estrutura interna que também se desenvolve de forma distinta nos machos e nas fêmeas é o seio urogenital, que no embrião macho é estimulado pela testosterona para formação da próstata, das glândulas bulbouretrais e da uretra peniana, enquanto que na fêmea forma a porção caudal da vagina. A respeito dos órgãos genitais externos (figura 5), nos embriões de ambos os sexos existem estruturas precursoras chamadas de tubérculo genital e pregas vestibulares. Na fêmea o tubérculo genital da origem ao clitóris e as pregas vestibulares dão origem aos lábios vulvares sem a necessidade da atuação de hormônios ovarianos, já que o padrão “por via pré-estabelecida” é feminino. Em contrapartida, no macho, tanto o tubérculo genital quanto as pregas vestibulares respondem ao hormônio 5α-dehidro-testosterona (DHT), ao qual se formam as células da pele da zona genital a partir da testosterona que é secretada pelos testículos. Para isso existem nas células a enzima 5α-reductasa, que transforma a testosterona em DHT. Uma vez formada, a DHT atua sobre as pregas vestibulares do embrião macho para que se fusionem e formem o escroto (em lugar dos lábios vulvares), e sobre o tubérculo genital para formar o pênis (em lugar do clitóris). Figura 5: estruturas que se desenvolvem nos embriões de cada sexo a partir do seio urogenital, o tubérculo genital e as pregas vestibulares. A cor do né de cada estrutura final corresponde com a cor do nome da estrutura a partir da qual se originou. Fonte: ZARCO, 2018. -/- • ___DIFERENCIAÇÃO SEXUAL DO SISTEMA NERVOSO -/- Existem inúmeras diferenças funcionais entre o sistema nervoso da fêmeas e o do machos, em humanos podem incluir diferenças tão complexas como a maior capacidade de verbal da mulher ou a maior capacidade de orientação espacial do homem. Nessa parte será abordada aquelas diferenças que influenciam diretamente sobre a função reprodutiva, como as diferenças na regulação da secreção de gonadotropinas ou as diferenças na capacidade de comportamento sexual masculino ou feminino. É necessário lembrar que, apesar de que essas diferenças se originem durante um período crítico da vida fetal ou neonatal (dependendo da espécie), geralmente se fazem presentes até que o animal chegue a vida adulta e demonstre obter ou não a capacidade para se comportar como macho ou como fêmea uma vez que é exposto aos hormônios sexuais que são secretada depois da puberdade. Igualmente aos processos acima citados, podemos afirmar que nos mamíferos o padrão pré-estabelecido de comportamento sexual e de secreção de gonadotropinas é o feminino. Se durante os primeiros dias de vida neonatal uma rata fêmea não é exposta a nenhum hormônio gonodal, ao chegar a vida adulta ela terá a capacidade de se comportar como fêmea na presença de estrógenos, assim como de secretar um pico pré-ovulatório de GnRH/LH em resposta aos mesmos (figura 6). Essa rata, portanto, não poderá se comportar como macho embora que em sua vida adulta seja exposta a testosterona. O sistema nervoso do rato macho recém-nascido que é exposto aos andrógenos produzidos pelos testículos, em detrimento, faz com que adquiram o potencial para se comportar como machos em sua vida adulta e que perdem o potencial para ter conduta de fêmeas na presença e/ou administração de estrógenos (processo conhecido como desfeminização do SNC). Se por meios de experimentos injetamos testosterona em uma rata fêmea recém-nascida, essa rata não poderá se comportar como fêmea em sua vida adulta, e passará a se comportar como macho. A castração neonatal de um rato (visando evitar a exposição de seu SNC a andrógenos testiculares), assim mesmo, resultará em sua vida adulta um padrão feminino (SNC feminizado e não masculinizado). O hipotálamo das ratas adultas possui uma área em que o número, características e densidade dos corpos neurais difere em machos e fêmeas, essa área é denominada como “núcleo sexualmente dimórfico do hipotálamo”, e tem demonstrado que quando as ratas são tratadas com testosterona na vida neonatal, a morfologia de seu núcleo sexualmente dimórfico será masculinizado em sua vida adulta, enquanto que a castração neonatal de ratos resulta em um núcleo sexualmente dimórfico feminizado em sua vida adulta. Isso significa que a exposição ou não a testosterona na vida neonatal é o que determina que tipo de núcleo sexualmente dimórfico se desenvolverá, o que por sua vez está relacionado com o tipo de conduta que o animal poderá expressar em sua vida adulta. Não deixa de ser um paradoxo que ao injetar uma dose elevada de estrógenos nos primeiros dias de vida de uma rata, os núcleos sexualmente dimórficos da mesma se desenvolverão como macho e em sua vida adulta seu potencial de conduta estará masculinizado e desfeminizado. O hormônio “feminino” conhecido como estradiol, masculiniza o hipotálamo e a conduta do animal. Logo, se a rata neonatal for exposta a injeção de andrógeno não-aromatizado (que não pode ser transformado em estrógenos pelas células) ela não se masculiniza. A masculinização e desfeminização dos ratos ou das ratas tratados com testosterona, na realidade, não são provocados pela própria testosterona, senão pelos estrógenos que se formam dentro dos neurônios quando absorvem a testosterona do sangue e a aromatizam para transformá-la em estrógenos (figura 6). Figura 6: desfeminização e masculinização do sistema nervoso central por meio da testosterona, que quando não absorvida pela α-fetoproteína pode entrar nos neurônios, onde se aromatizam para serem transformados em estrógenos, hormônio que é responsável pela desfeminização. Fonte: ZARCO, 2018. Por que as ratas, que possuem ovários funcionalmente produtores de estrógenos, não se masculinizam? A resposta está em uma proteína denominada α-fetoproteína que circula em altas concentrações nos fetos e nos recém-nascidos. Essa proteína possui a capacidade de unir-se aos estrógenos, ao qual impede seu entrada nas células. Os ratos, em desenvolvimento, produzem testosterona, no entanto não possui afinidade pela α-fetoproteína, o que permite com que ela circule livremente. Ao chegar ao SNC, a testosterona (que não foi absorvida) pode entrar nos neurônios e dentro deles se aromatizam e transformam-se em estrógenos, que finalmente masculinizam o SNC. A diferenciação sexual do hipotálamo depende, em síntese, da presença ou ausência dos testículos, o que permite que se produza ou não o hormônio testosterona que pode não ser absorvida por parte da α-fetoproteína, transformar-se em estrógenos e masculinizar o SNC. -/- •___CONCLUSÃO -/- Nos mamíferos todo o processo que se requerem para o desenvolvimento de um macho depende da existência de somente um gene do cromossomo Y, o gene SRY; a ausência desse gene resulta no desenvolvimento de uma fêmea. A presença ou ausência do gene SRY determina, então, a cadeia de eventos morfogênicos que ocorrerá em sua expressão ou não, para desenvolver todos os órgãos e características de um macho ou de uma fêmea. Por essa razão, os indivíduos com uma monossomia XOA (síndrome de Turner) são fêmeas (por não possuir o cromossomo Y nem o gene SRY), enquanto que os indivíduos triploides XXY (síndrome de Kleinefelter) são machos embora possuam dois cromossomos X. Em algumas espécies, no entanto, têm-se identificado machos que são cromossomicamente XX; nesses casos é determinado invariavelmente que por ser um erro durante a meiose a região do cromossomo Y em que reside o gene SRY tem sido transloucada ao cromossomo X. Da mesma forma, em alguns casos tem sido encontrado fêmeas com cariótipo XY; que nelas se identifica uma mutação inabilitante do gene SRY. Isso demonstra experimentalmente que por meio da engenharia genética é possível produzir machos com cariótipo XY mas com o gene SRY eliminado (knockout). Como é de se esperar, esses machos desenvolvem ovários e todos seus órgãos genitais, tanto internos quanto externos, e se desenvolvem como fêmeas. Os machos cromossomicamente XX transgênicos aos que se insertam uma cópia do gene SRY, desenvolvem testículos e um fenótipo masculino, embora sejam estéreis por causa da ausência de alguns genes do cromossomo Y que são necessários para a realização de uma espermatogênese normal. As falhas nos mecanismos de diferenciação sexual podem, diretamente, ocasionar anormalidades como as observadas nas bezerras Freemartin, que são bezerras originadas de uma gestação gemelar em que seu gêmeo era macho. O que sucede é que na espécie bovina, quando há uma gestação gemelar, é produzido um certo grau de anastomose entre as placentas dos fetos, o que permite a troca de sangue e de células entre ambos. Os produtos recebem, então, algumas células de seu gêmeos, que encontram seu lugar no órgão correspondente e se integram a ele. No caso particular das gônadas, quando o ovário primitivo de um embrião fêmea é colonizado por algumas células gonodais de seu gêmeo macho, essas células expressam o gene SRY, o que fará com que essa região da gônada se diferencie como testículo. Como resultado, se desenvolve um ovo-testículo (com maior ou menor proporção de tecido testicular dependendo do grau de colonização da gônada em formação por células provenientes do gêmeo macho). Ademais, ao haver certa quantidade de tecido testicular produtor de MIH, circularão sobre o feto fêmea níveis desse hormônio que, embora baixos, afetarão o desenvolvimento normal dos dutos de Müller, fazendo com que as bezerras Freemartin possuam genitálias internas ausentes ou pouco desenvolvidas. Os andrógenos produzidos pelas zonas de tecido testicular, por fim, são suficientes para causar um certo grau de masculinização, que se manifesta como um clitóris mais grande que o normal ou um desenvolvimento corporal masculinizado. -/- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS -/- ARNOLD, Arthur P.; CHEN, Xuqi; ITOH, Yuichiro. What a difference an X or Y makes: sex chromosomes, gene dose, and epigenetics in sexual differentiation. In: Sex and gender differences in pharmacology. Springer, Berlin, Heidelberg, 2013. p. 67-88. CUNNINGHAM, James. Tratado de fisiologia veterinária. Elsevier Health Sciences, 2011. DERIVAUX, Jules; BARNABÉ, Renato Campanarut. Reprodução dos animais domésticos. Zaragoza: Acribia, 1980. DA SILVA, Emanuel Isaque Cordeiro. Desenvolvimento Embrionário e Diferenciação Sexual nos Animais Domésticos. Disponível em:. Acesso em: Julho de 2020. HAFEZ, Elsayed Saad Eldin; HAFEZ, Bahaa. Reprodução animal. São Paulo: Manole, 2004. HIDALGO, C. Galina et al. Reproducción de animales domésticos. México: Limusa, 2008. MACLAUGHLIN, David T.; DONAHOE, Patricia K. Sex determination and differentiation. New England Journal of Medicine, v. 350, n. 4, p. 367-378, 2004. MCCARTHY, Margaret M.; ARNOLD, Arthur P. Reframing sexual differentiation of the brain. Nature neuroscience, v. 14, n. 6, p. 677, 2011. PLANT, Tony M.; ZELEZNIK, Anthony J. (Ed.). Knobil and Neill's physiology of reproduction. Academic Press, 2014. REY, Rodolfo. Diferenciación sexual embrio-fetal: De las moléculas a la anatomía. Revista chilena de anatomía, v. 19, n. 1, p. 75-82, 2001. SENGER, P. L. Embryogenesis of the pituitary gland and male or female reproductive system. In. Pathways to Pregnancy and Parturition. Current Conception Inc, v. 1, p. 8-76, 1997. ZARCO, L. Diferenciación sexual. In. PORTA, L. R.; MEDRANO, J. H. H. Fisiología reproductiva de los animales domésticos. Cidade do México: FMVZ-UNAM, 2018. -/- REALIZAÇÃO -/- . (shrink)

The topic ‘ethics in politics’ might cover a multitude of sins. Here it will be restricted to the ethics of politicians in representative liberal democracies. The ethics of public servants will be left aside, as will be the ethics of politicians in other political systems. Plain criminal wrongdoing by politicians will also be outside our scope. The subject is still very large. It includes all those matters that reflect on a politician’s ethical reputation. Political wrongdoing can range in magnitude (...) from taking a country to war on inadequate grounds to fiddling with one’s parliamentary expenses. (shrink)

The fight against corruption has become increasingly sophisticated and such demands a well-integrated, multidisciplinary strategy. This has necessitated the establishment of anti-corruption institutions, agencies or commissions which invariably have one or more of three functions: investigation and enforcement; corruption prevention; and awareness and education. However in Ghana, despite the existence of anti-corruption institutions, the perception of corruption has steadily increased to overwhelming levels. Why the increase in corruption in the face of these anti-corruption institutions is the subject matter of this (...) study. This study brings to fore the systemic barriers, their frequency of occurrence and magnitude. This study aimed at identifying the challenges that affect the effectiveness of these anti-corruption institutions in Ghana. The study was purposely carried out within anti-corruption institutions in Ghana. A simple random probability sampling was employed in sampling nine (9) anti-corruption institutions in the Ashanti Region of Ghana and questionnaires administered to their administrative heads. Relative importance, frequency and severity equations were used to analyze and rank the challenges affecting the work of these institutions. Lack of political will and inadequate leadership and management with Relative importance Index RII of 0.9778 respectively were the two (2) most critical challenges affecting the effectiveness of anti-corruption institutions in Ghana. Lack of donor initiatives with RII of 0.6667 was considered as the least challenge. The most frequent challenge identified by the anti-corruption agencies was the lack of budget and fiscal autonomy, with an index of 0.8148. In the face of these challenges, the government of Ghana should improve upon its efforts at fighting corruption as it strengthens the various anti-corruption institutions financially and logistically. (shrink)

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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Much research supports the existence of an Approximate Number System (ANS) that is recruited by infants, children, adults, and non-human animals to generate coarse, non-symbolic representations of number. This system supports simple arithmetic operations such as addition, subtraction, and ordering of amounts. The current study tests whether an intuition of a more complex calculation, division, exists in an indigene group in the Amazon, the Mundurucu, whose language includes no words for large numbers. Mundurucu children were presented with a (...) video event depicting a division transformation of halving, in which pairs of objects turned into single objects, reducing the array's numerical magnitude. Then they were tested on their ability to calculate the outcome of this division transformation with other large-number arrays. The Mundurucu children effected this transformation even when non-numerical variables were controlled, performed above chance levels on the very first set of test trials, and exhibited performance similar to urban children who had access to precise number words and a surrounding symbolic culture. We conclude that a halving calculation is part of the suite of intuitive operations supported by the ANS. (shrink)

The entry of Ukraine into the European Union significantly expands the boundaries of cooperation with different countries of the world. Compliance with the European requirements in the marketing sector will greatly increase the efficiency of its operation in the regions of Ukraine. The method of estimating the development of social infrastructure in the resource support of the management mechanism aimed at increasing the competitiveness of the transport system of the region by the integral indicator, which characterizes the level of (...) social development of the region, is developed in the work. The integral indicator is defined as the sum of the ratios of the current and maximum partial indicators of population security by type of services in the region. The components of the process of social development assessment have been introduced: a limitation on the magnitude of each type of resource used to improve social development indicators; specific expenses of each type of resource in the region in support and improvement of the indicator of social development; the magnitude of the growth of the provision of the region for each indicator of social development; the function of the priorities of social development in the region for each indicator. It is believed that using the results of calculations using the proposed method will increase the validity of relevant management decisions. (shrink)

Information technology (IT) is continuously making astounding progress in technical efficiency. The time, space, material and energy needed to provide a unit of IT service have decreased by three orders of magnitude since the first personal computer (PC) was sold. However, it seems difficult for society to translate IT’s efficiency progress into progress in terms of individual, organizational or socio-economic goals. In particular it seems to be difficult for individuals to work more efficiently, for organizations to be more productive (...) and for the socio-economic system to be more sustainable by using increasingly efficient IT. This article provides empirical evidence and potential explanations for this problem. Many counterproductive effects of IT can be explained economically by rebound effects. Beyond that, we conclude that the technological determinism adopted by decision-makers is the main obstacle in translating IT’s progress into non-technical goals. (shrink)

Seven problems that occur in attempts to measure complexity are pointed out as they occur in four proposed measurement techniques. Each example method is an improvement over the previous examples. It turns out, however, that none are up to the challenge of complexity. Apparently, there is no currently available method that truly gets the measure of complexity. There are two reasons. First, the most natural approach, quantitative analysis, is rendered inadequate by the very nature of complexity. Second, the intrinsic (...) class='Hi'>magnitude of complexity is still holding at bay attempts to use both quantitative and qualitative methods combined. Further progress in complexity science and in systems science is required. Any method that simplifies will fail because it ignores what complexity is. Techniques of understanding that do not simplify, but rather provide ways for the mind to grasp and work with complexity are more effective in getting its measure. (shrink)

In this essay we collect and put together a number of ideas relevant to the under- standing of the phenomenon of creativity, confining our considerations mostly to the domain of cognitive psychology while we will, on a few occasions, hint at neuropsy- chological underpinnings as well. In this, we will mostly focus on creativity in science, since creativity in other domains of human endeavor have common links with scientific creativity while differing in numerous other specific respects. We begin by briefly (...) introducing a few basic notions relating to cognition, among which the notion of ‘concepts’ is of basic relevance. The myriads of concepts lodged in our mind constitute a ‘conceptual space’ of an enormously complex structure, where con- cepts are correlated by beliefs that are themselves made up of concepts and are as- sociated with emotions. The conceptual space, moreover, is perpetually in a state of dynamic evolution that is once again of a complex nature. A major component of the dynamic evolution is made up of incessant acts of inference, where an inference occurs essentially by means of a succession of correlations among concepts set up with beliefs and heuristics, the latter being beliefs of a special kind, namely, ones relatively free of emotional associations and possessed of a relatively greater degree of justification. Beliefs, along with heuristics, have been described as the ‘mind’s software’, and con- stitute important cognitive components of the self-linked psychological resources of an individual. The self is the psychological engine driving all our mental and physical activity, and is in a state of ceaseless dynamics resulting from one’s most intimate ex- periences of the world accumulating in the course of one’s journey through life. Many of our psychological resources are of a dual character, having both a self-linked and a shared character, the latter being held in common with larger groups of people and imbibed from cultural inputs. We focus on the privately held self-linked beliefs of an individual, since these are presumably of central relevance in making possible inductive inferences – ones in which there arises a fundamental need of adopting a choice or making a decision. Beliefs, decisions, and inferences, all have the common link to the self of an individual and, in this, are fundamentally analogous to free will, where all of these have an aspect of non-determinism inherent in them. Creativity involves a major restructuring of the conceptual space where a sustained inferential process eventually links remote conceptual domains, thereby opening up the possibility of a large number of new correlations between remote concepts by a cascading process. Since the process of inductive inference depends crucially on de- cisions at critical junctures of the inferential chain, it becomes necessary to examine the basic mechanism underlying the making of decisions. In the framework that we attempt to build up for the understanding of scientific creativity, this role of decision making in the inferential process assumes central relevance. With this background in place, we briefly sketch the affect theory of decisions. Affect is an innate system of response to perceptual inputs received either from the exter- nal world or from the internal physiological and psychological environment whereby a positive or negative valence gets associated with a perceptual input. Almost every sit- uation faced by an individual, even one experienced tacitly, i.e., without overt aware-ness, elicits an affective response from him, carrying a positive or negative valence that underlies all sorts of decision making, including ones carried out unconsciously in inferential processes. Referring to the process of inferential exploration of the conceptual space that gener- ates the possibility of correlations being established between remote conceptual do- mains, such exploration is guided and steered at every stage by the affect system, analogous to the way a complex computer program proceeds through junctures where the program ascertains whether specified conditions are met with by way of generating appropriate numerical values – for instance, the program takes different routes, depending on whether some particular numerical value turns out to be positive or negative. The valence generated by the affect system in the process of adoption of a choice plays a similar role which therefore is of crucial relevance in inferential processes, especially in the exploration of the conceptual space where remote domains need to be linked up – the affect system produces a response along a single value dimension, resembling a number with a sign and a magnitude. While the affect system plays a guiding role in the exploration of the conceptual space, the process of exploration itself consists of the establishment of correlations between concepts by means of beliefs and heuristics, the self-linked ones among the latter having a special role in making possible the inferential journey along alternative routes whenever the shared rules of inference become inadequate. A successful access to a remote conceptual domain, necessary for the creative solution of a standing problem or anomaly – one that could not be solved within the limited domain hitherto accessed – requires a phase of relatively slow cumulative search and then, at some stage, a rapid cascading process when a solution is in sight. Representing the conceptual space in the form of a complex network, the overall process can be likened to one of self-organized criticality commonly observed in the dynamical evolution of complex systems. In order that inferential access to remote domains may actually be possible, it is necessary that restrictions on the exploration process – necessary for setting the context in ordinary instances of inductive inference – be relaxed and a relatively free exploration in a larger conceptual terrain be made possible. This is achieved by the mind going into the default mode, where external constraints – ones imposed by shared beliefs and modes of exploration – are made inoperative. While explaining all these various aspects of the creative process, we underline the supremely important role that analogy plays in it. Broadly speaking, analogy is in the nature of a heuristic, establishing correlations between concepts. However, analo- gies are very special in that these are particularly effective in establishing correlations among remote concepts, since analogy works without regard to the contiguity of the concepts in the conceptual space. In establishing links between concepts, analogies have the power to light up entire terrains in the conceptual space when a rapid cas- cading of fresh correlations becomes possible. The creative process occurs within the mind of a single individual or of a few closely collaborating individuals, but is then continued by an entire epistemic community, eventually resulting in a conceptual revolution. Such conceptual revolutions make pos- sible the radical revision of scientific theories whereby the scope of an extant theory is broadened and a new theoretical framework makes its appearance. The emerging theory is characterized by a certain degree of incommensurability when compared with the earlier one – a feature that may appear strange at first sight. But incommen- surability does not mean incompatibility and the apparently contrary features of the relation between the successive theories may be traced to the multi-layered structureof the conceptual space where concepts are correlated not by means of single links but by multiple ones, thereby generating multiple layers of correlation, among which some are retained and some created afresh in a conceptual restructuring. We conclude with the observation that creativity occurs on all scales. Analogous to correlations being set up across domains in the conceptual space and new domains being generated, processes with similar features can occur within the confines of a domain where a new layer of inferential links may be generated, connecting up sub- domains. In this context, insight can be looked upon as an instance of creativity within the confines of a domain of a relatively limited extent. (shrink)

The inconsistent relation between word frequency and free recall performance and the non-monotonic relation found between the two cannot all be explained by current theories. We propose a theoretical framework that can explain all extant results. Based on an ecological psychology analysis of the free recall situation in terms of environmental and informational resources available to the participants, we propose that because participants’ cognitive system has been shaped by their native language, free recall performance is best understood as the (...) end result of relational properties that preexist the experimental situation and of the way the words from the experimental list interact with those. In addition to this, we borrow from predictive coding theory the idea that the brain constantly predicts “what is coming next” so that it is mainly prediction errors that will propagate information forward. Our ecological psychology analysis indicates there will be “prediction errors” because the word frequency distribution in an experimental word list is inevitably different from the particular Zipf’s law distribution of the words in the language that shaped participants’ brains. We further propose the particular distributional discrepancies inherent to a given word list will trigger, as a function of the words that are included in the list, their order, and of the words that are absent from the list, a surprisal signal in the brain, something that is isomorphic to the concept of Bayesian surprise. The precise moment when Bayesian surprise is triggered will determine to what word of the list that Bayesian surprise will be associated with, and the word the Bayesian surprise will be associated with will benefit from it and become more memorable as a direct function of the magnitude of the surprisal. Two experiments are presented that show a proxy of Bayesian surprise explains the free recall performance and that no effect of word frequency is found above and beyond the effect of that proxy variable. We then discuss how our view can account for all data extant in the literature on the effect of word frequency on free recall. (shrink)

Information Theory, Evolution and The Origin ofLife: The Origin and Evolution of Life as a Digital Message: How Life Resembles a Computer, Second Edition. Hu- bert P. Yockey, 2005, Cambridge University Press, Cambridge: 400 pages, index; hardcover, US $60.00; ISBN: 0-521-80293-8. The reason that there are principles of biology that cannot be derived from the laws of physics and chemistry lies simply in the fact that the genetic information content of the genome for constructing even the simplest organisms is much (...) larger than the information content of these laws. Yockey in his previous book (1992, 335) In this new book, Information Theory, Evolution and The Origin ofLife, Hubert Yockey points out that the digital, segregated, and linear character of the genetic information system has a fundamental significance. If inheritance would blend and not segregate, Darwinian evolution would not occur. If inheritance would be analog, instead of digital, evolution would be also impossible, because it would be impossible to remove the effect of noise. In this way, life is guided by information, and so information is a central concept in molecular biology. The author presents a picture of how the main concepts of the genetic code were developed. He was able to show that despite Francis Crick's belief that the Central Dogma is only a hypothesis, the Central Dogma of Francis Crick is a mathematical consequence of the redundant nature of the genetic code. The redundancy arises from the fact that the DNA and mRNA alphabet is formed by triplets of 4 nucleotides, and so the number of letters (triplets) is 64, whereas the proteome alphabet has only 20 letters (20 amino acids), and so the translation from the larger alphabet to the smaller one is necessarily redundant. Except for Tryptohan and Methionine, all amino acids are coded by more than one triplet, therefore, it is undecidable which source code letter was actually sent from mRNA. This proof has a corollary telling that there are no such mathematical constraints for protein-protein communication. With this clarification, Yockey contributes to diminishing the widespread confusion related to such a central concept like the Central Dogma. Thus the Central Dogma prohibits the origin of life "proteins first." Proteins can not be generated by "self-organization." Understanding this property of the Central Dogma will have a serious impact on research on the origin of life. (shrink)

The paper argues that digital ontology (the ultimate nature of reality is digital, and the universe is a computational system equivalent to a Turing Machine) should be carefully distinguished from informational ontology (the ultimate nature of reality is structural), in order to abandon the former and retain only the latter as a promising line of research. Digital vs. analogue is a Boolean dichotomy typical of our computational paradigm, but digital and analogue are only “modes of presentation” of Being (to (...) paraphrase Kant), that is, ways in which reality is experienced or conceptualised by an epistemic agent at a given level of abstraction. A preferable alternative is provided by an informational approach to structural realism, according to which knowledge of the world is knowledge of its structures. The most reasonable ontological commitment turns out to be in favour of an interpretation of reality as the totality of structures dynamically interacting with each other. The paper is the first part (the pars destruens) of a two-part piece of research. The pars construens, entitled “A Defence of Informational Structural Realism”, is developed in a separate article, also published in this journal. (shrink)

I am going to argue for a robust realism about magnitudes, as irreducible elements in our ontology. This realistic attitude, I will argue, gives a better metaphysics than the alternatives. It suggests some new options in the philosophy of science. It also provides the materials for a better account of the mind’s relation to the world, in particular its perceptual relations.

This chapter argues for an interpretation of Kant's psychology of moral evil that accommodates the so-called excluded middle cases and allows for variations in the magnitude of evil. The strategy involves distinguishing Kant's transcendental psychology from his empirical psychology and arguing that Kant's character rigorism is restricted to the transcendental level. The chapter also explains how Kant's theory of moral evil accommodates 'the badass'; someone who does evil for evil's sake.

The abstract basis of modern computation is the formal description of a finite state machine, the Universal Turing Machine, based on manipulation of integers and logic symbols. In this contribution to the discourse on the computer-brain analogy, we discuss the extent to which analog computing, as performed by the mammalian brain, is like and unlike the digital computing of Universal Turing Machines. We begin with ordinary reality being a permanent dialog between continuous and discontinuous worlds. So it is with (...) computing, which can be analog or digital, and is often mixed. The theory behind computers is essentially digital, but efficient simulations of phenomena can be performed by analog devices; indeed, any physical calculation requires implementation in the physical world and is therefore analog to some extent, despite being based on abstract logic and arithmetic. The mammalian brain, comprised of neuronal networks, functions as an analog device and has given rise to artificial neural networks that are implemented as digital algorithms but function as analog models would. Analog constructs compute with the implementation of a variety of feedback and feedforward loops. In contrast, digital algorithms allow the implementation of recursive processes that enable them to generate unparalleled emergent properties. We briefly illustrate how the cortical organization of neurons can integrate signals and make predictions analogically. While we conclude that brains are not digital computers, we speculate on the recent implementation of human writing in the brain as a possible digital path that slowly evolves the brain into a genuine (slow) Turing machine. (shrink)

It has been known for long time that the cosmic sound wave was there since the early epoch of the Universe. Signatures of its existence are abound. However, such an acoustic model of cosmology is rarely developed fully into a complete framework from the notion of space, cancer therapy up to the sky. This paper may be the first attempt towards such a complete description of the Universe based on classical wave equation of sound. It is argued that one can (...) arrive at a consistent description of space, elementary particles, Sachs-Wolfe acoustic theorem, up to a novel approach for cancer therapy, starting from this simple classical wave equation of sound. We also discuss a plausible extension of Acoustic Sachs-Wolfe theorem based on its analogue with Klein-Gordon equation to become Acoustic Sachs-Wolfe-Christianto-Smarandache-Umniyati (ASWoCSU) equation. It is our hope that the new proposed equation can be verified with observation data. But we admit that our model is still in its infancy, more researches are needed to fill all the missing details. (shrink)

Dustin Stokes argues for the existence of orectic penetration, a phenomenon in which a desire-like state penetrates our perceptual experience. His candidate for a case of orectic penetration is the most convincing candidate presented thus far. It is argued here that his candidate and his further arguments for the existence of orectic penetration do not support the claim that orectic penetration takes place. As a result, it is concluded that there are no convincing cases of desire-like states penetrating perceptual experience.

We analyze the properties of optimum portfolios, the price of which is considered a new quantum variable and derive a quantum analog of the Black-Scholes formula for the price of financial variables in assumption that the market dynamics can by considered as its continuous weak measurement at no-arbitrage condition.

In this reply to James H. Fetzer’s “Minds and Machines: Limits to Simulations of Thought and Action”, I argue that computationalism should not be the view that (human) cognition is computation, but that it should be the view that cognition (simpliciter) is computable. It follows that computationalism can be true even if (human) cognition is not the result of computations in the brain. I also argue that, if semiotic systems are systems that interpret signs, then both humans and computers are (...) semiotic systems. Finally, I suggest that minds can be considered as virtual machines implemented in certain semiotic systems, primarily the brain, but also AI computers. In doing so, I take issue with Fetzer’s arguments to the contrary. (shrink)

This paper introduces the reader to Meinong's work on the metaphysics of magnitudes and measurement in his Über die Bedeutung des Weber'schen Gesetzes. According to Russell himself, who wrote a review of Meinong's work on Weber's law for Mind, Meinong's theory of magnitudes deeply influenced Russell's theory of quantities in the Principles of Mathematics. The first and longest part of the paper discusses Meinong's analysis of magnitudes. According to Meinong, we must distinguish between divisible and indivisible magnitudes. He argues that (...) relations of distance, or dissimilarity, are indivisible magnitudes that coincide with divisible magnitudes called "stretches". The second part of the paper is concerned with Meinong's account of measurement as a comparison of parts. According to Meinong, since measuring consists in comparing parts only divisible magnitudes are directly measurable. Indivisible magnitudes can only be measured indirectly, by measuring the divisible stretches that coincide with them. (shrink)

According to the standard view in philosophy, intentionality is the mark of genuine action. In psychology, human cognition and agency are now widely explained in terms of the workings of two distinct systems (or types of processes), and intentionality is not a central notion in this dual-system theory. Further, it is often claimed, in psychology, that most human actions are automatic, rather than consciously controlled. This raises pressing questions. Does the dual-system theory preserve the philosophical account of intentional (...) action? How much of our behavior is intentional according to this view? And what is the role of consciousness? I will propose here a revised account of intentional action within the dual-system framework, and we will see that most of our behavior can qualify as intentional, even if most of it is automatic. An important lesson will be that philosophical accounts of intentional action need to pay more attention to the role of consciousness in action. (shrink)