A recent version of the view that aesthetic experience is based in empathy as inner imitation explains aesthetic experience as the automatic simulation of actions, emotions, and bodily sensations depicted in an artwork by motor neurons in the brain. Criticizing the simulation theory for committing to an erroneous concept of empathy and failing to distinguish regular from aesthetic experiences of art, I advance an alternative, dynamic approach and claim that aesthetic experience is enacted and skillful, based in the recognition (...) of others’ experiences as distinct from one’s own. In combining insights from mainly psychology, phenomenology, and cognitive science, the dynamic approach aims to explain the emergence of aesthetic experience in terms of the reciprocal interaction between viewer and artwork. I argue that aesthetic experience emerges by participatory sense-making and revolves around movement as a means for creating meaning. While entrainment merely plays a preparatory part in this, aesthetic engagement constitutes the phenomenological side of coupling to an artwork and provides the context for exploration, and eventually for moving, seeing, and feeling with art. I submit that aesthetic experience emerges from bodily and emotional engagement with works of art via the complementary processes of the perception–action and motion–emotion loops. The former involves the embodied visual exploration of an artwork in physical space, and progressively structures and organizes visual experience by way of perceptual feedback from body movements made in response to the artwork. The latter concerns the movement qualities and shapes of implicit and explicit bodily responses to an artwork that cue emotion and thereby modulate over-all affect and attitude. The two processes cause the viewer to bodily and emotionally move with and be moved by individual works of art, and consequently to recognize another psychological orientation than her own, which explains how art can cause feelings of insight or awe and disclose aspects of life that are unfamiliar or novel to the viewer. (shrink)

dynamic ontologies must be inferred and populated in part from the reference corpora themselves, but ontological rela-.

Efforts to bridge emotion theory with neurobiology can be facilitated by dynamic systems (DS) modeling. DS principles stipulate higher-order wholes emerging from lower-order constituents through bidirectional causal processes cognition relations. I then present a psychological model based on this reconceptualization, identifying trigger, self-amplification, and self-stabilization phases of emotion-appraisal states, leading to consolidating traits. The article goes on to describe neural structures and functions involved in appraisal and emotion, as well as DS mechanisms of integration by which they interact. These (...) mechanisms include nested feedback interactions, global effects of neuromodulation, vertical integration, action-monitoring, and synaptic plasticity, and they are modeled in terms of both functional integration and temporal synchronization. I end by elaborating the psychological model of emotion–appraisal states with reference to neural processes. (shrink)

Integration sustainability outcomes give attention to construction ecology in the design review of urban environments to comply with Earth’s System that is composed of integral parts of the (i.e., physical, chemical and biological components). Naturally, exchange patterns of industrial ecology have consistent and periodic cycles to preserve energy flows and materials in Earth’s System. When engineering topology is affecting internal and external processes in system networks, it postulated the valence of the first-level spatial outcome (i.e., project compatibility success). These instrumentalities (...) are dependent on relating the second-level outcome (i.e., participant security satisfaction). The construction ecology-based topology (i.e., as feedback energy system) flows from biotic and abiotic resources in the entire Earth’s ecosystems. These spatial outcomes are providing an innovation, as entails a wide range of interactions to state, regulate and feedback “topology” to flow as “interdisciplinary equilibrium” of ecosystems. The interrelation dynamics of ecosystems are performing a process in a certain location within an appropriate time for characterizing their unique structure in “equilibrium patterns”, such as biosphere and collecting a composite structure of many distributed feedback flows. These interdisciplinary systems regulate their dynamics within complex structures. These dynamic mechanisms of the ecosystem regulate physical and chemical properties to enable a gradual and prolonged incremental pattern to develop a stable structure. The engineering topology of construction ecology for integration sustainability outcomes offers an interesting tool for ecologists and engineers in the simulation paradigm as an initial form of development structure within compatible computer software. This approach argues from ecology, resource savings, static load design, financial other pragmatic reasons, while an artistic/architectural perspective, these are not decisive. The paper described an attempt to unify analytic and analogical spatial modeling in developing urban environments as a relational setting, using optimization software and applied as an example of integrated industrial ecology where the construction process is based on a topology optimization approach. (shrink)

Reflexive observations and observations of reflexivity: such agendas are by now standard practice in anthropology. Dynamic feedback loops between self and other, cause and effect, represented and representamen may no longer seem surprising; but, in spite of our enhanced awareness, little deliberate attention is devoted to modeling or grounding such phenomena. Attending to both linguistic and extra-linguistic modalities of chiasmus (the X figure), a group of anthropologists has recently embraced this challenge. Applied to contemporary problems in linguistic anthropology, (...) chiasmus functions to highlight and enhance relationships of interdependence or symbiosis between contraries, including anthropology’s four fields, the nature of human being and facets of being human. (shrink)

In this paper, I argue that the ecological approach to perception provides resources to overcome the causal argument against disjunctivism. According to the causal argument, since the brain states that proximally cause the perceptual experience and the corresponding hallucinatory one can be of the same type, there would be no good reason to reject that the perceptual experience and the corresponding hallucinatory experience have fundamentally the same nature. Disjunctivism concerning the nature of the experience would then be false. I identify (...) three assumptions that support the causal argument: the indistinguishability assumption, the linearity assumption, and the duplication assumption. According to the ecological approach to disjunctivism, these assumptions should be rejected, opening up room for a version of disjunctivism that I call 'Ecological Disjunctivism'. Perceptual episodes are extended over time and are supervenient to the organism-environment system. They can be distinguished from the 'corresponding' hallucinations because the former results from a controlled process of attunement to the environment, whereas hallucinations are passive and insensible to the exploratory activities of the perceptual system. Finally, ecological disjunctivism, since it is immune to the causal argument, is more advantageous than negative and positive disjunctivism. (shrink)

The assumption that positive affect leads to a better performance in simple cognitive tasks has become well established. We address the question whether positive and negative emotions differentially influence performance in complex problem-solving in the same way. Emotions were induced by positive or negative feedback in 74 participants who had to manage a computer-simulated complex problem-solving scenario. Results show that overall scenario performance is not affected, but positive and negative emotions elicit distinguishable problem-solving strategies: Participants with negative emotions are (...) more focused on the seeking and use of information. We discuss methodological requirements for investigating emotion influences in complex and dynamic cognitive tasks. (shrink)

One of the most compelling questions still unanswered in neuroscience is how consciousness arises. In this article, we examine visual processing, the parietal lobe, and contralateral neglect syndrome as a window into consciousness and how the brain functions as the mind and we introduce a mechanism for the processing of visual information and its role in consciousness. We propose that consciousness arises from integration of information from throughout the body and brain by the thalamus and that the thalamus reimages visual (...) and other sensory information from throughout the cortex in a default three-dimensional space in the mind. We further suggest that the thalamus generates a dynamic default three-dimensional space by integrating processed information from corticothalamic feedback loops, creating an infrastructure that may form the basis of our consciousness. Further experimental evidence is needed to examine and support this hypothesis, the role of the thalamus, and to further elucidate the mechanism of consciousness. (shrink)

Andy Egan recently drew attention to a class of decision situations that provide a certain kind of informational feedback, which he claims constitute a counterexample to causal decision theory. Arntzenius and Wallace have sought to vindicate a form of CDT by describing a dynamic process of deliberation that culminates in a “mixed” decision. I show that, for many of the cases in question, this proposal depends on an incorrect way of calculating expected utilities, and argue that it is (...) therefore unsuccessful. I then tentatively defend an alternative proposal by Joyce, which produces a similar process of dynamic deliberation but for a different reason. (shrink)

In this paper we study the connection between the use of evaluative language and the building of both personal and social identities, from the perspective of Dynamical System Theory. We primarily discuss two issues: 1) The use of evaluation ) as a means to the construction of both individual and group identities, thus exploring how the connection between linguistic choices and social identities is shaped by interactional needs for stancetaking. In order to illustrate this connection, we examine examples of the (...) use of evaluative language in a web social network, and we analyze some of the discourse elements showing ways of positioning that act as catalysts for the emergence of a multifactorial dynamic system of identities. 2) The consideration of Dynamical System Theory as a theoretical framework for the modeling of language and identity. Although originally a mathematical theory, DST has been adopted by cognitive science as a valid framework for the study of cognitive phenomena, on the grounds that natural cognition is a dynamical phenomenon. Within the realm of linguistics and pragmatics, this study is to a certain degree in line with some recent studies such as Gibbs, Geeraerts, Kristiansen and Peirsman, or Moreno Fernández. Thus, we herein focus on how linguistic evaluation intervenes in the intricate dynamical system of identity, and even though we do not engage in complex mathematical disquisition, we argue that the idea and philosophical foundation underlying DST can lead us towards the ‘integration’ of the complex equation of identity construction, and that consequently the field has great potential for further research. (shrink)

The spatial-ecological modeling is relating sustainable dispersions with social development. Sustainability with spatial-ecological model gives attention to urban environments in the design review management to comply with Earth’s system. Naturally exchanged patterns of ecosystems have consistent and periodic cycles to preserve energy flows and materials in Earth’s system. The Probabilistic Risk Assessment (PRA) technique is utilized to assess the safety of an industrial complex. The other analytical approach is the Failure-Safe Mode and Effect Analysis (FMEA) for critical components. The plant (...) safety parameters are identified for engineering topology as employed in assessment safety of industrial ecology. In particular, the most severe accidental release of hazardous gaseous is postulated, analyzed and assessment in industrial region. The IAEA-safety assessment procedure is used to account the duration and rate of discharge of liquid chlorine. The ecological model of plume dispersion width and concentration of chlorine gas in the downwind direction is determined using Gaussian Plume Model in urban and rural areas and presented with SURFER®. The prediction of accident consequences is traced in risk contour concentration lines. The local greenhouse effect is predicted with relevant conclusions. The spatial-ecological model is predicted for multiple factors distribution schemes of multi-criteria analysis. The input–output analysis is explored from the spillover effect, and we conducted Monte Carlo simulations for sensitivity analysis. Their unique structure is balanced within “equilibrium patterns”, such as the composite index for biosphere with collective structure of many distributed feedback flows. These dynamic structures are related to have their physical and chemical properties and enable a gradual and prolonged incremental pattern. While this spatial model structure argues from ecology, resource savings, static load design, financial and other pragmatic reasons, the outcomes are not decisive in an artistic/architectural perspective. The hypothesis is deployed to unify analytic and analogical spatial structure in development urban environments using optimization loads as an example of integrated industrial structure where the process is based on engineering topology of systems ecology. (shrink)

The assumption that positive affect leads to a better performance in simple cognitive tasks has become well established. We address the question whether positive and negative emotions differentially influence performance in complex problem-solving in the same way. Emotions were induced by positive or negative feedback in 74 participants who had to manage a computer-simulated complex problem-solving scenario. Results show that overall scenario performance is not affected, but positive and negative emotions elicit distinguishable problem-solving strategies: Participants with negative emotions are (...) more focused on the seeking and use of information. We discuss methodological requirements for investigating emotion influences in complex and dynamic cognitive tasks. (shrink)

The current assessment of behaviors in the inventories to diagnose autism spectrum disorders (ASD) focus on observation and discrete categorizations. Behaviors require movements, yet measurements of physical movements are seldom included. Their inclusion however, could provide an objective characterization of behavior to help unveil interactions between the peripheral and the central nervous systems. Such interactions are critical for the development and maintenance of spontaneous autonomy, self-regulation and voluntary control. At present, current approaches cannot deal with the heterogeneous, dynamic and (...) stochastic nature of development. Accordingly, they leave no avenues for real-time or longitudinal assessments of change in a coping system continuously adapting and developing compensatory mechanisms. We offer a new unifying statistical framework to reveal re-afferent kinesthetic features of the individual with ASD. The new methodology is based on the non-stationary stochastic patterns of minute fluctuations (micro-movements) inherent to our natural actions. Such patterns of behavioral variability provide re-entrant sensory feedback contributing to the autonomous regulation and coordination of the motor output. From an early age, this feedback supports centrally driven volitional control and fluid, flexible transitions between intentional and spontaneous behaviors. We show that in ASD there is a disruption in the maturation of this form of proprioception. Despite this disturbance, each individual has unique adaptive compensatory capabilities that we can unveil and exploit to evoke faster and more accurate decisions. Measuring the kinesthetic re-afference in tandem with stimuli variations we can detect changes in their micro-movements indicative of a more predictive and reliable kinesthetic percept. Our methods address the heterogeneity of ASD with a personalized approach grounded in the inherent sensory-motor abilities that the individual has already developed. (shrink)

Color-motion asynchrony (CMA) refers to an apparent lag of direction of motion when a dynamic stimulus changes both color and direction at the same time. The subjective order of simultaneous events, however, is not only perceptual but also subject to illusions during voluntary actions. Self-initiated actions, for example, seem to precede their sensory outcomes following an adaptation to a delay between the action and the sensory feedback. Here, we demonstrate that the extent of the apparent asynchrony can be (...) substantially reduced when direction change is induced by a voluntary key press following a delay adaptation regime. We also show that the reduced color-motion asynchrony effect size following a motor-sensory recalibration is not a result of a change in the onset of perceived direction change relative to that of the color. This is particularly important as it implies, for the first time in the literature, that voluntary action is not only important in forming action-sensory outcome associations but may also act as a binding factor between the two perceptual features of a sensory event. (shrink)

Henry Shue’s latest book, The Pivotal Generation: Why We Have a Moral Responsibility to Slow Climate Change Right Now, is an excellent read, both clear and comprehensive. It is written in a way that makes it accessible to philosophers and non-philosophers alike. The book argues persuasively that the people alive today must take immediate and drastic action to tackle climate change, as the current decade will be crucial for determining how severe the impacts will become. Shue warns how a sharp (...) division into past, present, and future is misleading when it comes to climate change and can obfuscate the extent of the responsibility that the current generations bear. For us to acknowledge our responsibility, we must recognise how deeply intertwined our lives are with both the past and the future. One of these innate deep connections between generations is the extensive time period that carbon emissions can continue to contribute to climate change, for dozens of centuries. -/- The current generations have been bequeathed an energy system that relies on fossil fuels and that continues to add greenhouse gases to the atmosphere. For over two centuries now, the planet has been getting warmer as an unintended side effect of industrialisation. We are the first humans to understand the dynamics of the Earth’s climate and how human actions cause anthropogenic climate change. With the rapidly advanced scientific knowledge, it has become apparent that there is a need to quickly transition to a different energy regime. Shue points out that this knowledge has made us the first humans to recognise that action is required, but the urgency of the problem also makes us possibly the last to still be able to act before certain major threats are aggravated. With many irreversible climate change impacts, the date-of-last-opportunity to take action to prevent them might be very soon. According to Shue (2021, p. 6), “This gives us an awesome responsibility. Humans have accidentally set our own house on fire, and if we do not douse the flames while they are no more extensive than they are now, it may not be possible ever to extinguish them”. That is why we alive now are the pivotal generation. -/- Although a sense of urgency runs through the book and the seriousness of the situation is made very clear, Shue steers away from fearmongering. He does not think that human extinction is around the corner, but underlines that we cannot rule out such threats until we stop feeding the beast. Unless we cap emissions at a relatively safe level and transform our infrastructure to net zero, we will keep on increasing risks to future people by “adding continuously to the mushrooming danger” (p. 23). The book stresses that the possibility of passing several tipping points adds to the urgency and the risks because when positive feedback mechanisms are triggered, climate change accelerates. These positive feedbacks can feed into each other, such as when warming seawater melts even more ice, with the possibility of a cascade of feedbacks if enough tipping points are passed. Such changes are irreversible and could themselves become further positive feedbacks. Shue (pp. 24–25) warns that it is “likely that the near future is the last chance to avoid passing significant tipping points and entirely possible that the near future is the last chance to avoid provoking a cascade of tipping points” (emphasis in original). -/- While I applaud the general message of Shue’s book, I find that the brushstrokes he uses when identifying those responsible are a little too broad. The reason for this is twofold. Firstly, it is questionable as to how many of us really know enough about the risks we are leaving future generations with. Secondly, discussion in terms of generations underplays the big differences between the responsibility of different groups of actors within them. In what follows, I will elaborate on these points. I should note from the outset, however, that although I think that these are important issues, I find them to be points of clarification in an impressive and ambitious book on why our actions have such significance and why objections to urgent, large-scale climate action are misplaced. (shrink)

In the classical Turing test, participants are challenged to tell whether they are interacting with another human being or with a machine. The way the interaction takes place is not direct, but a distant conversation through computer screen messages. Basic forms of interaction are face-to-face and embodied, context-dependent and based on the detection of reciprocal sensorimotor contingencies. Our idea is that interaction detection requires the integration of proprioceptive and interoceptive patterns with sensorimotor patterns, within quite short time lapses, so that (...) they appear as mutually contingent, as reciprocal. In other words, the experience of interaction takes place when sensorimotor patterns are contingent upon one’s own movements, and vice versa. I react to your movement, you react to mine. When I notice both components, I come to experience an interaction. Therefore, we designed a “minimal” Turing test to investigate how much information is required to detect these reciprocal sensorimotor contingencies. Using a new version of the perceptual crossing paradigm, we tested whether participants resorted to interaction detection to tell apart human from machine agents in repeated encounters with these agents. In two studies, we presented participants with movements of a human agent, either online or offline, and movements of a computerized oscillatory agent in three different blocks. In each block, either auditory or audiovisual feedback was provided along each trial. Analysis of participants’ explicit responses and of the implicit information subsumed in the dynamics of their series will reveal evidence that participants use the reciprocal sensorimotor contingencies within short time windows. For a machine to pass this minimal Turing test, it should be able to generate this sort of reciprocal contingencies. (shrink)

From a socio-theoretical and media-theoretical perspective, this article analyses exemplary practices and structural characteristics of contemporary digital political campaigning to illustrate a transformation of the public sphere through the platform economy. The article first examines Cambridge Analytica and reconstructs its operational procedure, which, far from involving exceptionally new digital campaign practices, turns out to be quite standard. It then evaluates the role of Facebook as an enabling ‘affective infrastructure’, technologically orchestrating processes of political opinion-formation. Of special concern are various tactics (...) of ‘feedback propaganda’ and algorithmic-based user engagement that reflect, at a more theoretical level, the merging of surveillance-capitalist commercialization with a cybernetic logic of communication. The article proposes that this techno-economic dynamic reflects a continuation of the structural transformation of the public sphere. What Jürgen Habermas had analysed in terms of an economic fabrication of the public sphere in the 1960s is now advancing in a more radical form, and on a more programmatic basis, through the algorithmic architecture of social media. As the authors argue, this process will eventually lead to a new form of ‘infrastructural power’. (shrink)

Virtues are acquirable, so if intellectual humility is a virtue, it’s acquirable. But there is something deeply problematic—perhaps even paradoxical—about aiming to be intellectually humble. Drawing on Edward Slingerland’s analysis of the paradoxical virtue of wu-wei in Trying Not To Try (New York: Crown, 2014), we argue for an anti-individualistic conception of the trait, concluding that one’s intellectual humility depends upon the intellectual humility of others. Slingerland defines wu-wei as the “dynamic, effortless, and unselfconscious state of mind of a (...) person who is optimally active and effective” (Trying Not to Try, 7). Someone who embodies wu-wei inspires implicit trust, so it is beneficial to appear wu-wei. This has led to an arms race between faking wu-wei on the one hand and detecting fakery on the other. Likewise, there are many benefits to being (or seeming to be) intellectually humble. But someone who makes conscious, strategic efforts to appear intellectually humble is ipso facto not intellectually humble. Following Slingerland’s lead, we argue that there are several strategies one might pursue to acquire genuine intellectual humility, and all of these involve commitment to shared social or epistemic values, combined with receptivity to feedback from others, who must in turn have and manifest relevant intellectual virtues. In other words, other people and shared values are partial bearers of a given individual’s intellectual humility. If this is on the right track, then acquiring intellectual humility demands epistemic anti-individualism. (shrink)

Climatology is a paradigmatic complex systems science. Understanding the global climate involves tackling problems in physics, chemistry, economics, and many other disciplines. I argue that complex systems like the global climate are characterized by certain dynamical features that explain how those systems change over time. A complex system's dynamics are shaped by the interaction of many different components operating at many different temporal and spatial scales. Examining the multidisciplinary and holistic methods of climatology can help us better understand the nature (...) of complex systems in general. -/- Questions surrounding climate science can be divided into three rough categories: foundational, methodological, and evaluative questions. "How do we know that we can trust science?" is a paradigmatic foundational question (and a surprisingly difficult one to answer). Because the global climate is so complex, questions like "what makes a system complex?" also fall into this category. There are a number of existing definitions of `complexity,' and while all of them capture some aspects of what makes intuitively complex systems distinctive, none is entirely satisfactory. Most existing accounts of complexity have been developed to work with information-theoretic objects (signals, for instance) rather than the physical and social systems studied by scientists. -/- Dynamical complexity, a concept articulated in detail in the first third of the dissertation, is designed to bridge the gap between the mathematics of contemporary complexity theory (in particular the formalism of "effective complexity" developed by Gell-Mann and Lloyd [2003]) and a more general account of the structure of science generally. Dynamical complexity provides a physical interpretation of the formal tools of mathematical complexity theory, and thus can be used as a framework for thinking about general problems in the philosophy of science, including theories, explanation, and lawhood. -/- Methodological questions include questions about how climate science constructs its models, on what basis we trust those models, and how we might improve those models. In order to answer questions about climate modeling, it's important to understand what climate models look like and how they are constructed. Climate model families are significantly more diverse than are the model families of most other sciences (even sciences that study other complex systems). Existing climate models range from basic models that can be solved on paper to staggeringly complicated models that can only be analyzed using the most advanced supercomputers in the world. I introduce some of the central concepts in climatology by demonstrating how one of the most basic climate models might be constructed. I begin with the assumption that the Earth is a simple featureless blackbody which receives energy from the sun and releases it into space, and show how to model that assumption formally. I then gradually add other factors (e.g. albedo and the greenhouse effect) to the model, and show how each addition brings the model's prediction closer to agreement with observation. After constructing this basic model, I describe the so-called "complexity hierarchy" of the rest of climate models, and argue that the sense of "complexity" used in the climate modeling community is related to dynamical complexity. -/- With a clear understanding of the basics of climate modeling in hand, I then argue that foundational issues discussed early in the dissertation suggest that computation plays an irrevocably central role in climate modeling. "Science by simulation" is essential given the complexity of the global climate, but features of the climate system--the presence of non-linearities, feedback loops, and chaotic dynamics--put principled limits on the effectiveness of computational models. This tension is at the root of the staggering pluralism of the climate model hierarchy, and suggests that such pluralism is here to stay, rather than an artifact of our ignorance. Rather than attempting to converge on a single "best fit" climate model, we ought to embrace the diversity of climate models, and view each as a specialized tool designed to predict and explain a rather narrow range of phenomena. Understanding the climate system as a whole requires examining a number of different models, and correlating their outputs. This is the most significant methodological challenge of climatology. -/- Climatology's role contemporary political discourse raises an unusually high number of evaluative questions for a physical science. The two leading approaches to crafting policy surrounding climate change center on mitigation (i.e. stopping the changes from occurring) and adaptation (making post hoc changes to ameliorate the harm caused by those changes). Crafting an effective socio-political response to the threat of anthropogenic climate change, however, requires us to integrate multiple perspectives and values: the proper response will be just as diverse and pluralistic as the climate models themselves, and will incorporate aspects of both approaches. I conclude by offering some concrete recommendations about how to integrate this value pluralism into our socio-political decision making framework. (shrink)

The potential for Large Language Models (LLMs) to attain technological singularity—the point at which artificial intelligence (AI) surpasses human intellect and autonomously improves itself—is a critical concern in AI research. This paper explores the feasibility of current LLMs achieving singularity by examining the philosophical and practical requirements for such a development. We begin with a historical overview of AI and intelligence amplification, tracing the evolution of LLMs from their origins to state-of-the-art models. We then proposes a theoretical framework to assess (...) whether existing LLM technologies could satisfy the conditions for singularity, with a focus on Recursive Self-Improvement (RSI) and autonomous code generation. We integrate key component technologies, such as Reinforcement Learning from Human Feedback (RLHF) and Direct Preference Optimization (DPO), into our analysis, illustrating how these could enable LLMs to independently enhance their reasoning and problem-solving capabilities. By mapping out a potential singularity model lifecycle and examining the dynamics of exponential growth models, we elucidate the conditions under which LLMs might self-replicate and rapidly escalate their intelligence. We conclude with a discussion of the ethical and safety implications of such developments, underscoring the need for responsible and controlled advancement in AI research to mitigate existential risks. Our work aims to contribute to the ongoing dialogue on the future of AI and the critical importance of proactive measures to ensure its beneficial development. (shrink)

GAMETOGÊNESE -/- Emanuel Isaque Cordeiro da Silva Instituto Agronômico de Pernambuco Departamento de Zootecnia – UFRPE Embrapa Semiárido -/- • _____OBJETIVO -/- Os estudantes bem informados, estão a buscando conhecimento a todo momento. O estudante de Veterinária e Zootecnia, sabe que a Reprodução é uma área de primordial importância para sua carreira. Logo, o conhecimento da mesma torna-se indispensável. No primeiro trabalho da série fisiologia reprodutiva dos animais domésticos, foi abordado de forma clara, didática e objetiva os mecanismos de diferenciação (...) sexual dos embriões em desenvolvimento, quais os genes envolvidos nesse processo e tudo mais. Nesse segundo trabalho, a abordagem será teórica, mas também clara, sobre a formação primordial dos gametas femininos e masculinos, através da ovogênese nas fêmeas e a espermatogênese nos machos. Esse trabalho visa levar a importância do processo de formação dos gametas e a produção hormonal das gônadas, bem como o entendimento sobre as interações com o eixo hipotálamo-hipofisário. -/- •____INTRODUÇÃO -/- A reprodução sexual é um processo mediante a qual dois organismos da mesma espécie unem seu material genético para dar lugar a um organismo fixo com combinação única de genes; para isso, cada organismo produz células que contém a metade do material genético característico da espécie. Essas células haploides (1n) são denominadas gametas; ao combinar-se um gameta masculino com um feminino produz-se uma célula diploide (2n) (zigoto ou ovo) a partir da qual se forma o embrião. A grande maioria das espécies com reprodução sexual são anisogâmicas, o que significa que produzem dois tipos de gametas diferentes: os gametas masculinos são microscópios, móveis e produzem-se em grande quantidade, enquanto que os femininos são grandes, imóveis e produzem-se em menor quantidade. O tipo de gameta que um indivíduo produz é o que define seu sexo; sobre os animais o macho é o indivíduo que produz grandes quantidades de espermatozoides e a fêmea produz uma menor quantidade de óvulos, enquanto que nas plantas as gônadas masculinas são as produtoras pólen e as femininas produzem oosferas. Os gametas são diferentes do resto das células do organismo, as quais se chamam células somáticas; essas últimas são diploides porque contém dois pares de cromossomos, um par herdado do pai do indivíduo e o outro da mãe. As células somáticas, ademais, se dividem por mitose, ao qual os cromossomos se duplicam antes de cada divisão celular e cada uma das células filhas recebe um complemento diploide idêntico dos cromossomos, logo todas as células somáticas de um indivíduo possuem o mesmo material genético, embora cada tipo celular expresse diferentes combinações de genes. Em contraponto, os gametas são células haploides porque possuem somente um par de cromossomos e a metade do material genético característico da espécie. Cada um dos cromossomos em um gameta é resultado da recombinação dos genes contidos nos cromossomos paterno e materno do indivíduo que originam o gameta, e cada um destes possuem uma combinação única de genes. Os gametas se formam a partir das células germinais, que são células que em sua origem são diploides e elas de “comprometem” a manter-se como uma linha celular especial que em determinado momento sofrerá o processo de meiose para dar origem aos gametas haploides, sejam óvulos ou espermatozoides segundo o sexo do animal. Como descrito no trabalho sobre a diferenciação sexual, as células germinativas primordiais originam-se no epiblasto do embrião, e migram desde o saco vitelino até colonizar as cristas gonodais, onde, por sua vez, proliferam-se e se organizam junto com as células somáticas da gônada primitiva para formar o testículo ou o ovário. As células germinais masculinas e femininas tem a mesma origem embrionária. As gônadas indiferenciadas em um embrião possuem três tipos celulares: as células que dão origem aos gametas (ovogonia ou espermatogonia), as precursoras de células que nutrem os gametas em desenvolvimento (células da granulosa no ovário; células de Sertoli no testículo) e as precursoras de células que secretam hormônios sexuais (células da teca no ovário; células de Leydig no testículo). As células germinais são as únicas estruturas do organismo que têm a capacidade de dividir-se por meiose sofrendo uma redução no número de seus cromossomos, sendo responsável pela transmissão da carga genética aos descendentes. Em contraste, as células somáticas somente se dividem por mitose. A formação dos gametas compreende fases sequenciais de mitose, meiose e pós-meiose. Esses processos são altamente organizados e necessitam de um preciso e bem coordenado programa de expressão genética. Uma das características importantes da gametogênese é a redução cromossômica, que através da meiose, reduz pela metade o número de cromossomos e produz células distintas entre si, devido a trocas de material genético entre os pares de cromossomos provenientes do pai e da mãe, o que ocorre no processo de “crossing over” durante a primeira fase da meiose. A gametogênese é o processo mediante o qual as células germinais de cada sexo se multiplicam, dividem e diferenciam até formar os gametas. No caso da formação dos gametas masculinos o processo recebe o nome específico de espermatogênese, e para os gametas femininos é denominado como ovogênese. Embora os dois processos alcancem o objetivo comum de produção das células haploides, por onde compartilham algumas características, existem diferenças marcadas entre eles devido a necessidade de produzir um número muito distinto de gametas, de tamanho diferente, e com características de motilidade também distintas. -/- •___ESPERMATOGÊNESE -/- A espermatogênese é o processo mediante o qual se produz os gametas masculinos denominados espermatozoides. Durante a vida fetal as células germinais e as células somáticas do testículo em formação organizam-se em túbulos seminíferos que se derivam dos cordões sexuais primários e conformam a maior parte da medula do testículo. Na etapa fetal cada tubo seminífero é delimitado por uma membrana basal, recoberta na parte interior pelas células precursoras das células de Sertoli (um tipo de células somáticas). No exterior do túbulo localizam-se as células precursoras das células de Leydig ou intersticiais (figura 1), que também são células somáticas. Entre a membrana basal e as células de Sertoli encontram-se algumas células germinais denominadas espermatogonias de reserva A0 (denominadas gonócitos) que serão o único tipo de células germinais presentes no testículo enquanto o animal não alcançar a puberdade. As células de Sertoli estabelecem na região basal uniões oclusoras entre si, formando parte da barreira hemato-testicular. As espermatogonias A0 localizam-se por dentro da membrana basal do túbulo seminífero, embora fora da barreira hemato-testicular. Figura 1: fase neonatal. Nota-se a grande infiltração de tecido intersticial em quase 50% da seção originando que os túbulos sejam pequenos e redondos em sua maioria. O citoplasma e núcleo das células pré-Leydig são notadas claramente por essa ser uma espécie suína onde o tecido intersticial está claramente diferenciado. Hematoxilina-eosina (X 220.5). Fonte: Embrapa. -/- O número de células de Sertoli no testículo depende da influência do hormônio folículo estimulante (FSH) presente durante a vida fetal e as primeiras etapas de vida pós-natal. A população de células de Sertoli ao chegar a puberdade se manterá fixa durante o resto da vida do animal; existe uma relação positiva entre o tamanho e a população de células de Sertoli e a capacidade de produção de espermatozoides do testículo. As células de Sertoli são as únicas células somáticas que estão no epitélio seminífero, e sua função é a nutrição, sustentação e controle endócrino das células germinais. As células de Sertoli participam ativamente no processo de liberação dos espermatozoides para a luz do túbulo. Nesse momento, as células de Sertoli realizam a fagocitose de parte do citoplasma do espermatozoide dos chamados corpos residuais. As células de Sertoli também fagocitam as células germinais que se degeneram no curso normal da espermatogênese. Essas células ainda sintetizam grande quantidade de proteínas, como por exemplo as proteínas ABP (androgen hinding protein), que transportam andrógenos para todo o aparelho reprodutivo, transferrinas, que transportam ferro para a respiração celular das células germinais e também às inibinas, que regulam a liberação de FSH pela hipófise, através de um sistema de retroalimentação (feedback) negativa (figura 2). Figura 2: epitélio seminífero, células de Sertoli (flecha) (400 X). Fonte: Embrapa. -/- Antes da puberdade dos túbulos seminíferos observam-se ao corte como estruturas de diâmetro pequeno, sem luz, e conformados unicamente pelas células de Sertoli e espermatogonias de reserva e rodeados por abundante tecido intersticial, ao que estão presentes as células precursoras das células de Leydig. Ainda antes da puberdade, a diferenciação celular manifesta-se primeiro pela presença de espermatócitos primários, os quais se degeneram em geral na fase de paquíteno, por falta de estimulação hormonal. A partir de que o animal chega a puberdade inicia-se o processo de espermatogênese, que se manterá durante toda a vida do animal, exceto em espécies de animais silvestres muito estacionais, ao qual pode se suspender durante a época não reprodutiva para voltar e ser retomada na época ou estação reprodutiva. Depois da puberdade, os túbulos seminíferos possuem um diâmetro muito maior; em seu interior observa-se um grande número de células germinais de todos os tipos, diferentes estádios de divisão, e em seu lúmen contém líquido e espermatozoides. Ainda sobre o alcancei da puberdade, as espermatogonias começam a dividir-se aceleradamente por mitose, enquanto que no espaço intersticial as células mesenquimais também começam a se diferenciar e a dar origem as células de Leydig (figura 3). A partir dessa etapa as células de Leydig (totalmente diferenciadas) são também evidentes no exterior do túbulo, junto com as células mioides ou peritubulares que o rodeiam o que ao contrair-se são responsáveis por controlar o avanço dos fluidos e as células presentes no lúmen do túbulo. As células mioides estão situadas ao redor do túbulo, e é creditado a elas a promoção da contração e da integridade estrutural do túbulo. Esse tipo celular apenas se diferencia na puberdade pela ação dos andrógenos (figura 4). As interações entre as células de Sertoli e as mioides parecem ter um papel importante na manutenção das funções do testículo. Durante o processo de espermatogênese, as espermatogonias de reserva dividem-se periodicamente e enquanto algumas células fixas permanecem como espermatogonias de reserva, outras proliferam e sofrem uma seção de divisões mitóticas durante as quais se vão diferenciando até formarem espermatócitos primários (espermatocitogênese ou fase de mitose), logo sofrem divisões especiais mediante as quais reduzem seu número de cromossomos (fase de meiose), e ao final trocam de forma para converter-se em espermatozoides (espermatocitogênese) (figura 5). Cada uma dessas etapas da espermato- gênese será descrito detalhadamente adiante, antes é necessário a explicação de algumas características das células de Sertoli e de Leydig que ajudarão a entender seu papel durante a espermatogênese. Figura 3: células de Leydig no espaço intersticial do testículo bovino adulto PAS (400 X). Fonte: Embrapa. -/- Figura 4: o estabelecimento da puberdade pela presença de espermatozoides no túbulo. Hematoxilina-eosina (400 X). Fonte: Embrapa. Figura 5: fases mitóticas das espermatogonias (A0 e B) para formação de um espermatócito primário e as duas fases de meiose que se sucedem antes da espermatogênese. Fonte: ZARCO, 2018. -/- Ao início da espermatocitogênese as uniões oclusoras entre as células de Sertoli se abrem por etapas (como as comportas de um submarino) para permitir a passagem das espermatogonias em direção ao centro do túbulo seminífero sem que se estabeleça uma continuidade entre o exterior e o interior da barreira hemato-testicular. Uma vez ultrapassada essa barreira, as sucessivas gerações de espermatogonias, espermatócitos, espermátides e espermatozoides irão se localizar em direção ao interior do túbulo seminífero, em estreita associação com as células de Sertoli. Em consequência, as células de Sertoli dividem o túbulo seminífero em dois compartimentos; o compartimento basal (debaixo das uniões oclusoras das células de Sertoli), ao qual residem as espermatogonias de reserva, e o compartimento adluminal (em direção ao centro do túbulo), cujos espaços entre as células de Sertoli desenvolvem o resto do processo de espermatogênese (meiose e espermatocitogênese). Esse feito é importante porque durante a vida fetal as únicas células germinais existentes eram as espermatogonias de reserva, pelo que os antígenos expressados por gerações mais avançadas (espermatogonias intermediárias, secundárias, espermátides e espermatozoides) não são reconhecidos como próprios do corpo pelo sistema imunológico. Logo, o anterior implica que deve existir uma barreira entre eles e o sangue para evitar um ataque imunológico. Em todas as etapas da espermatogênese, as células de Sertoli atuam como células de suporte para as células germinais, que sempre permanecem recoberta pela membrana das células de Sertoli. Também atuam como células nutricionais já que proporcionam o meio em que as células germinais se desenvolvem e maturam, assim como as substâncias que regulam e sincronizam as sucessivas divisões e transformações das células germinais. As células de Sertoli produzem hormônios, como estrógenos e inibina que atuam sobre a hipófise para regular a secreção das gonadotropinas que controlam a espermatogênese. As células de Leydig que residem no exterior do túbulo seminífero também são importantes para a espermatogênese: produzem a testosterona que estimula e mantém a espermatogênese, bem como serve como substrato sobre o qual atua como aromatizador das células de Sertoli para transformá-las em estrógenos. Como supracitado, para seu estudo podemos dividir a espermatogênese em três fase: espermatocitogênese, meiose e espermiogênese (figura 6). Agora, serão descritas cada uma dessas etapas. Em algumas espécies, incluindo no homem, os macrófagos representam o segundo tipo celular intersticial mais numeroso no testículo, depois das células de Leydig. Os macrófagos e vários subtipos de linfócitos são identificados nós testículos de ovinos e ratos. Eles estão intimamente associados com as células de Leydig e atuam juntamente na regulação da esteroidogênese. Figura 6: fluxograma da espermatogênese. -/- Espermatocitogênese -/- A espermatocitogênese, também chamada de etapa proliferativa ou de mitose, consiste numa série de divisões mitóticas sofridas pelas células descendentes de uma espermatogonia de reserva. Uma vez que a célula se divide, abandona o estado de reserva e começa um processo de diferenciação. As espermatogonias de reserva (denominadas espermatogonias A0 na rata ou As nos humanos) são células que existem desde a vida fetal e que permanecem mitoticamente inativas durante a infância. Uma vez que alcançam a puberdade começam a dividir-se em intervalos regulares, e as células filhas podem permanecer como espermatogonias de reserva ou abandonar a reserva e ingressar na dita espermatocitogênese. Uma vez abandonada a reserva, as células filhas que vão se formando em cada divisão permanecem unidas por pontes citoplasmáticas, constituindo um clone que se divide sincronicamente. As células que se formam depois de cada divisão continuam sendo espermatogonias, porém cada geração é ligeiramente diferente da anterior. Na rata, por exemplo, as espermatogonias tipo A0 ao dividir-se originam espermatogonias do tipo A1, que em sucessivas divisões formam espermatogonias dos tipos A2, A3 e A4, as quais, por sua vez, sofrem outra mitose para formar espermatogonias intermediárias e uma mais para formar espermatogonias do tipo B. Essas últimas se diferenciam (sem se dividir) em espermatócitos primários, processo em que termina a fase de espermatocitogênese, que literalmente significa processo de geração de espermatócitos. As espermatogonias tipo A0 são a fonte para a contínua produção de gametas. A metade delas se dividem e formam células iguais (as chamadas células tronco) e a outra metade forma as espermatogonias A1, que sofre novas divisões mitóticas e formam os tipos 2, 3 e 4. O tipo A4 sofre mitose para formar a intermediária (A In), que por mitose, forma a tipo B (figura 6). Esses tipos de espermatogonias podem ser identificadas em evoluções histológicas de acordo com sua organização topográfica na membrana basal dos túbulos seminíferos ou mediante seu conteúdo de heterocromatina. Outra maneira de diferenciação se baseia em marcadores moleculares específicos que distinguem as espermatogonias tronco (A0) das demais, com os fins de isolamento, desenvolvimento in vitro e transplante. As tipo B passam por mitose para formarem os espermatócitos primários; estes iniciam a primeira etapa da meiose formando os espermatócitos secundários; na segunda etapa da divisão meiótica, cada espermatócito secundário se divide e formam as chamadas espermátides. Quando o testículo alcança seu desenvolvimento total, a meiose completa-se e as espermátides originadas se convertem em espermatozoides. Um dos maiores sinais característicos desse fenômeno é o alargamento das espermátides e sua migração em direção ao lúmen do túbulo seminífero (figuras 4, 7 e 8). Figura 7: espermatogonias marcadas por imuno-histoquímica, anticorpo monoclonal TGFa (400 x). Figura 8: fases de divisões meióticas (M), espermatócitos em paquíteno (PA) e espermatócitos secundários (ES). -/- Figura 9: estádio posterior a liberação dos espermatozoides na luz do túbulo. Hematoxilina-eosina (400 x). Mediante as seis divisões mitóticas que ocorrem durante a espermatocitogênese se forma potencialmente um clone de 64 espermatócitos primários a partir de cada espermatogonia A que ingressa sobre o processo. Não obstante, algumas células sofrem apoptose em cada uma das etapas do processo, ao qual o número real formado é menor. Em outras espécies produzem-se um transcurso similar de divisões mitóticas sucessivas durante a espermatocitogênese, embora a nomenclatura utilizada possa ser distinta, por exemplo nos bovinos as duas últimas divisões mitóticas dão origem as espermatogonias de tipo B1 e B2. -/- Meiose -/- Uma vez que as espermatogonias B se diferenciam em espermatócitos primários, esses iniciam a etapa de meiose, com uma nova divisão; desta vez a divisão é do tipo meiótica. Ao completar-se a primeira divisão meiótica (meiose I) se obtém os espermató-citos secundários, que ao sofrer a segunda divisão meiótica (meiose II) dão origem as espermátides. Vale salientar que a meiose é o processo mediante o qual reduz-se a metade do número de cromossomos, pelo que as espermátides que se obtém são células haploides (1n). Os espermatócitos secundários que se formam depois da primeira divisão meiótica contém a metade do número normal de cromossomos, porém a mesma quantidade de DNA já que cada cromossomo é duplo. As espermátides formadas na conclusão da segunda divisão meiótica (figura 7), por sua vez, contém a metade dos cromossomos, e esse já não são duplos, já que se trata de células 1n. Também deve-se enfatizar que durante a meiose é relevante o entrecruzamento dos cromossomos homólogos, pelo que cada espermátide possui uma combinação única e diferente de genes paternos e maternos. Outro ponto que deve ser levado em consideração é que cada espermátide somente possui um cromossomo sexual; a metade das espermátides contém o cromossomo X herdado da mãe do macho que está levando a cabo a espermatogênese e a outra metade contém o cromossomo Y herdado de seu pai. Para cada espermatócito primário que entra no processo de meiose obtém-se cerca de quatro espermátides, pelo qual ao ser completada a meiose potencialmente se poderiam formar até 256 espermátides por cada espermatogonia que abandona a reserva e ingressa na espermatocitogênese. -/- Espermiogênese -/- Durante a espermiogênese, também chamada de fase de diferenciação, as esper-mátides sofrem, sem se dividir, uma metamorfose que as transforma em espermatozoides, os quais finalmente são liberados das células de Sertoli em direção ao lúmen do túbulo seminífero. A espermiogênese é um processo complicado e longo já que a espermátide deve sofrer complexas trocas nucleares, citoplasmáticas e morfológicas que resultam na forma-ção dos espermatozoides. Algumas dessas mudanças incluem a condensação do material nuclear para formação de um núcleo plano e denso, a eliminação do citoplasma para a constituição de uma célula pequena, a formação de uma estrutura especializada denomi-nada acrossomo ou tampa cefálica, e a formação do pescoço e da cauda (flagelo) do esper-matozoide, do que depende a sua motilidade. Durante a maior parte da espermiogênese, as espermátides se mantém com uma estreita associação com as células de Sertoli; logo, chega-se a observar, então, flagelos que se projetam em direção a luz do túbulo que pare-cem sair das células de Sertoli, sendo na realidade os flagelos dos espermatozoides que ainda não tinham sido liberados pelo lúmen. Ao liberar os espermatozoides em direção a luz do túbulo, as células de Sertoli realizam a fagocitose de parte do citoplasma dos espermatozoides (corpos residuais). Também fagocitam os restos de todas as células germinais que sofrem apoptose ou degeneram-se durante a espermatogênese. Credita-se que ao realizar essas funções as células de Sertoli podem fazer uma monitoração eficiente da espermatogênese, o que lhes permitiria emitir sinais para colaborar na regulação desse processo em nível gonodal e a nível sistêmico através da secreção de hormônios como a inibina e o estradiol. Além da inibina e activina, as células de Sertoli sintetizam outras proteínas, como a ABP (proteína ligadora de andrógenos) que serve como uma molécula de transporte de andrógenos dentro dos túbulos seminíferos, ductos deferentes e epidídimo, ou a transfer-rina, que transporta o ferro necessário para a respiração celular. -/- Resultados da espermatogênese -/- O resultado da espermatogênese não significa apenas uma simples multiplicação das células germinais (até 256 espermatozoides a partir de cada espermatogonia A1), senão que através dela são produzidos gametas haploides pequenos, móveis e com grande diversidade genética entre eles, ao mesmo tempo que se mantêm uma reversa de células mãe (espermatogonias A0) a partir das quais se poderiam originar novos ciclos de esper-matogênese durante o resto da vida do animal. -/- Controle hormonal da espermatogênese -/- Como mencionado, o FSH reproduz um importante papel para o estabelecimento das células de Sertoli durante a vida fetal e início da vida pós-natal. O começo da esper-matogênese também é estimulado pelo FSH, que atua sobre as células de Sertoli para estimular sua função e a ativação de sinais dessas células em direção as células germinais, incluindo-as a abandonar a reserva e ingressar na espermatogênese. O FSH, assim mesmo, estimula a mitose durante o resto da espermatogênese e aumenta a eficiência do processo, já que reduz a apoptose e a degeneração de espermatogonias intermediárias e do tipo B. O FSH também estimula as células de Sertoli para produzirem inibina e ABP. Uma vez iniciada a espermatogênese somente requerem níveis baixos de FSH para se mantê-la. As células de Sertoli também devem ser estimuladas pela testosterona para funcio-nar de maneira adequada; se requer também do LH hipofisário: hormônio que estimula as células de Leydig para produzir testosterona. Por sua vez, a secreção de LH e FSH é regulada pelo GnRH hipotalâmico: esse neurohormônio também faz parte do mecanismo de regulação da espermatogênese. A espermatogênese também é modulada em nível local mediante a produção de determinados fatores e interações entre as células. Dentro dos fatores locais podemos mencionar o fator de crescimento parecido com a insulina 1 (IGF-1), o fator de crescimen-to transformante beta (TGF- β), activina, ocitocina e diversas citocinas. Entre as intera-ções celulares existem tanto uniões de comunicação entre as células de Sertoli e as células germinais, como pontes citoplasmáticas entre todas as células germinais que formam o clone de células descendentes de uma espermatogonia A1. Uma vez que as células de Sertoli iniciam sua função na puberdade é possível manter experimentalmente a espermatogênese somente com testosterona, sem ser requeri-dos nenhum outro hormônio. A quantidade de espermatozoides produzidos, no entanto, é maior quando há presença do FSH. Abaixo do estímulo do FSH as células de Sertoli produzem estradiol e inibina, hormônios que geram uma retroalimentação sobre o eixo hipotálamo-hipofisário para a regulação da secreção de gonadotropinas. Em particular, a inibina reduz a secreção de FSH, pelo qual é factível que sirva como um sinal que evite uma excessiva estimulação as células de Sertoli. -/- Ciclo do epitélio seminífero -/- Em cada espécie as espermatogonias de reserva iniciam um novo processo de divi-sões celulares em intervalos fixos: a casa 14 dias no touro; 12 dias no garanhão e a cada 9 dias no cachaço (reprodutor suíno). A nova geração de células que começam a proliferar sobre a base do tubo deslocam-se em direção ao centro do túbulo a geração anterior, que por sua vez deslocam-se as gerações anteriores. Devido as mudanças que vão sofrendo cada geração celular se ajustam a tempos característicos de cada etapa, já que rodas as células em uma determinada seção do túbulo estão sincronizadas entre si pelas células de Sertoli; em cada espécie somente é possível encontrar um certo número de combinações celulares: 14 diferentes combinações no caso da rata, 8 no touro e 6 no ser humano. A sucessão de possíveis combinações até regressar a primeira combinação se conhece como o ciclo do epitélio seminífero. Na maioria das espécies os espermatozoides que são libera-dos em direção a luz do túbulo provém das células que entraram no processo de esperma-togênese quatro gerações antes que a geração que está ingressando nesse momento, pelo que a espermatogênese no touro dura ao redor de 60 dias e um pouco menos em outras espécies domésticas. Significa que os efeitos negativos das alterações na espermatogêne-se podem estar presentes até dois meses depois de que se produziram essas alterações. Como supracitado, geralmente se observa a mesma combinação celular em toda a área de uma determinada secção transversal do túbulo seminífero. No entanto, se fizermos uma série de secções, observa-se que ao longo do túbulo há uma sucessão ordenada de combinações (a primeira em uma determinada secção; a segunda combinação na seguinte secção, e assim sucessivamente em secções subsequentes até regressar a primeira combi-nação. Teremos, então, que ao início da divisão das espermatogonias A1 se produz de forma sincronizada em uma secção do túbulo, e vai-se transmitindo como uma onda peristáltica as secções adjacentes. Esse processo é denominado como onda do epitélio seminífero e graças à esse túbulo seminífero sempre tem secções em todas as etapas da espermatogênese, com o que se alcança uma produção constante de espermatozoides. -/- Alterações da espermatogênese -/- Nas espécies estacionais a espermatogênese, como já mencionado, pode reduzir-se ou inclusive suspender sua atividade fisiológica durante a época não reprodutiva dessas espécimes, porém esse processo fisiológico não pode ser considerado como uma altera-ção. No entanto, a espermatogênese só pode ser alterada pelas enfermidades ou por fatores externos. A principal causa de alterações na espermatogênese é o aumento da temperatura testicular. Por isso, os testículos são localizados na saco escrotal e são “caídos” para fora do corpo como pode-se observar nos bovinos, caprinos, ovinos, caninos e no próprio homem. A temperatura testicular deve estar cerca de 2 a 6 °C abaixo da temperatura corporal normal. As células germinais masculinas são sensíveis ao calor, pelo qual na maioria dos mamíferos os testículos se encontram fora da cavidade abdominal e existe um sofisticado sistema de termorregulação para mantê-los a uma temperatura menor que a corporal. Se a temperatura corporal for elevada ou se os testículos permanecerem na cavidade abdominal, ou ainda se os sistemas termorreguladores do testículo sejam afetados por fatores inflamatórios como edema ou falta de mobilidade testicular dentro do escroto, a temperatura do tecido testicular aumentará e a espermatogênese sofrerá alterações proporcionais ao excesso de temperatura e a duração da elevação. A espermatogênese também pode ser afetada pela exposição a hormônios ou a outras substâncias. É possível que a causa mais comum (sobretudo no homem) seja o uso de esteroides anabólicos, que elevam a concentração de andrógenos na circulação, provo-cando um feedback negativo sobre a secreção de gonadotropinas. Ao deixar de estimular-se o testículo pelas gonadotropinas, este deixará de produzir testosterona, e as concentra-ções de andrógeno exógeno nunca alcançará as altíssimas concentrações de testosterona que normalmente estão presentes a nível do tecido testicular por ser o local onde se produz o hormônio. Também se supõe que diversas substâncias com propriedades estrogênicas derivadas de processos industriais (indústria dos plásticos, hidrocarbonetos etc.) e presentes no ambiente (fatores xenobióticos) podem ser responsáveis pelas alterações na espermatogênese em diversas espécies, entre as quais se inclui o ser humano. -/- • OVOGÊNESE E FOLICULOGÊNESE -/- A ovogênese é o processo seguido pelas células germinais da fêmea para a forma-ção dos óvulos, que são células haploides. Durante a vida fetal as células germinais proliferam-se no ovário por mitose, formando um grande número de ovogonias, algumas das quais se diferenciam em ovócitos primários que iniciam sua primeira divisão meiótica para deter-se na prófase da divisão. Somente alguns desses ovócitos primários retornarão e concluirão a primeira divisão meiótica em algum momento da vida adulta do animal, dando origem a um ovócito secundário e a um corpo polar. O ovócito secundário inicia a sua segunda divisão meiótica, a qual volta a ficar suspensa até receber um estímulo apropriado, já que somente os ovócitos secundários que são ovulados e penetrados por um espermatozoide retornam e concluem a segunda divisão meiótica, dando origem a um óvulo (figura 10). O processo de ovogênese é realizado dentro dos folículos ovarianos, que também tem que sofrer um longo transcurso de desenvolvimento e diferenciação denominado foliculogênese pelo que a ovogênese como tal realiza-se dentro do marco desse último processo. Por essa razão, na seguinte seção descreverei tanto a ovogênese como a folicu-logênese, e a relação que existe entre ambos. Figura 10: representação da ovogênese. Na etapa de proliferação, as células germinais se diferen-ciam por mitose. A meiose I se caracteriza por uma prófase prolongada, ocorrendo a duplicação do DNA. Nas duas divisões, que ocorrem antes da ovulação e depois da fertilização, a quantidade de DNA é reduzida a 1n, com o fim de que a fusão dos pronúcles (singamia) pós-fertilização, seja gerado um zigoto com um número de cromossomos de 2n (diploide). -/- Geração de ovócitos primários e folículos primordiais Tanto a ovogênese como a foliculogênese iniciam-se durante a vida fetal, quando as células germinais primordiais provenientes do saco vitelino colonizam a gônada primitiva e, junto com as células somáticas z organizam-se para a formação dos cordões sexuais secundários, que se desenvolvem principalmente no córtex do ovário. Nesse período, as células germinais que colonizaram o ovário sofrem até 30 divisões mitóticas, proliferando-se até formar milhares ou milhões de ovogonias, que inicialmente formam “ninhos” constituídos cada um deles por um clone de várias ovogonias que descendem da mesma célula precursora e que se mantêm unidas por pontes citoplasmáticas, sincronizan-do suas divisões mitóticas. Nessa etapa alcança-se a máxima população de células germinais no ovário, que antes de nascer se reduzirá drasticamente por apoptose. No ovário do feto humano chegam a haver até sete milhões de células germinais que ao nascimento se reduzem a dois milhões. Os ovários fetais do bovino, de maneira análoga, chegam a ter até 2.100.000 células germinais, que ao nascimento reduzem para 130.000 aproximadamente. A redução no número de ovogonias produz-se ao mesmo tempo que essas células, que vêm dividindo-se por mitose e estão agrupadas em ninhos, iniciam sua primeira divisão meiótica para se transformarem em ovócitos primários: células germinais que se encontram em uma etapa de suspensão (diplóteno) da prófase da primeira divisão meiótica. Nesse período produz-se uma grande proporção de células germinais; as células somáticas dos cordões sexuais, por sua vez, emitem projeções citoplasmáticas que separam a isolam os ovócitos primários sobreviventes, ficando cada um deles rodeados por uma capa de células aplanadas da (pré) granulosa. Ao mesmo tempo em que se forma uma membrana basal entre as células da granulosa e o tecido intersticial do ovário. Ao ovócito primário rodeado de uma capa de células da (pré) granulosa aplanadas e delimita-das por uma membrana basal denomina-se de folículo primordial (figura 11). Nas vacas os folículos primordiais bem formados já estão presentes nos ovários a partir do dia 90 da gestação. A maioria dos folículos primordiais com os que nasce uma fêmea se manterão inativos durante um longo tempo; muitos deles durante toda a vida do animal. Nos folículos primordiais inativos tanto os ovócitos primários como as células da granulosa conservam sua forma original e mantém um metabolismo reduzido estritamente ao mínimo necessário para manter-se viáveis. Por essa razão, ao realizar um corte histológico de qualquer ovário as estruturas mais numerosas que se observam serão os folículos primordiais. No entanto, cada dia da vida de um animal, inclusive desde a vida fetal, um certo número de folículos primordiais reiniciam seu desenvolvimento, e a partir desse momento um folículo exclusivamente pode ter dois destinos: o primeiro, prosseguir seu desenvolvi-mento até chegar a ovular, e o segundo (que é muito mais frequente) encontrar em algum momento condições inadequadas que fazem fronteira com ele para parar seu desenvolvi-mento, levando-o a sofrer atresia e degenerar até desaparecer do ovário. Figura 11: sequência da foliculogênese apresentando as diferentes estruturas que podemos encontrar em cada fase. Fonte: ZARCO, 2018. Culminação da ovogênese A ovogênese somente se completará quando um ovócito primário reinicia a meio-se; completa sua primeira divisão meiótica para formar um ovócito secundário e um primeiro corpo polar e, quando, finalmente sofrer uma segunda divisão meiótica para formar um óvulo e um segundo corpo polar. Os óvulos são as células 1n que constituem os gametas femininos, pouco numerosos, grandes e imóveis. A grande maioria dos ovóci-tos primários, como veremos mais adiante, nunca retomam a meiose e, em consequência, não chegam a formar ovócitos secundários, e muitos dos ovócitos secundários tampouco sofrem uma segunda divisão meiótica, pelo que não chegam a formar os óvulos. Ao longo da vida de uma fêmea, na maioria das espécies, menos de 0,1% dos ovócitos primários (um a cada mil) chega a terminar a ovogênese, dando origem a um óvulo. O supracitado deve-se a que a ovogênese somente pode retomar-se e ser completa-da em ovócitos primários que se encontram dentro dos folículos primordiais que (uma vez ativados) vão alcançando diversas etapas de seu desenvolvimento em momentos precisos aos que encontram as condições ideais de oxigenação, nutrição, vascularização e exposição a fatores parácrinos e a exposição a concentrações de hormônios que se requerem para que o folículo continue em cada etapa de seu desenvolvimento com o processo de foliculogênese até chegar a ovular. Qualquer folículo que não esteja nessas condições ao longo do desenvolvimento sofrerá degeneração e atresia, pelo que o ovócito primário em seu interior nunca chegará ao ponto em que pode retomar a primeira divisão meiótica. No que resta da presente seção revisaremos o processo de foliculogênese em cujo marco se desenvolve a ovogênese; havemos que tomar de conta que essa última se limita ao que ocorre nas células germinais (ovogonia, ovócito primário, secundário e óvulo), pelo qual depende intimamente do desenvolvimento do folículo de que essas células formam parte. Em um princípio a ativação do folículo primordial e o desenvolvimento folicular são independentes das gonadotropinas: não se conhecem os mecanismos precisos median-te os quais um folículo primordial se ativa e reinicia seu desenvolvimento, nem como se decide quais folículos, dentre as dezenas de milhares de ou centenas de milhares presentes em um ovário se reativarão em um dia em particular. A reativação trata-se de uma liberação de influência de fatores inibidores, já que os folículos primordiais se reativam espontaneamente quando cultivados in vitro, isolados do resto do tecido ovariano. Uma vez que um folículo primordial se ativa, inicia-se um longo processo de desenvolvimento que somente depois de vários meses (ao redor de cinco meses no caso dos bovinos) o levará a um estádio em que seu desenvolvimento posterior requer a presença das gonado-tropinas; daí que se diz que as primeiras etapas do desenvolvimento são independentes das gonadotropinas. Durante a fase independente de gonadotropinas, um folículo primordial que tenha sido ativado e tenha começado a crescer; passará primeiro para a etapa de folículo primá-rio, caracterizada por conter um ovócito primário que está rodeado, por sua vez, por uma capa de células da granulosa, que não são planas, e sim cúbicas. Depois, se o folículo continuar crescendo se transformará em um folículo secundário, ao qual as células da granulosa começam a proliferar (aumentando em número) e se organizam em duas ou mais capas que rodeiam o ovócito primário. Entre o ovócito e as células da granulosa que o rodeiam se forma nesta uma zona pelúcida; ainda assim o ovócito mantém contato direto com essas células, mediante o estabelecimento de pontes citoplasmáticas que atravessam a zona pelúcida. Através dessas pontes citoplasmáticas as células da granulosa podem passar nutrientes e informação ao ovócito primário. O volume e o diâmetro do ovócito primário aumentam ao mesmo tempo que as células da granulosa proliferam-se, para incrementar as capas ao redor do ovócito. De maneira gradual o citoplasma do ovócito primário aumenta até 50 vezes seu volume e a proliferação das células continua. Esses folículos que possuem cada vez mais células e portanto mais capas de células da granulosa se denominam folículos secundários. Para evitar confusões, há a necessidade de nomen-clatura ao qual o folículo vá mudando de nome de primordial a primário e logo, de secun-dário, a terciário, por sua vez, o ovócito que encontra-se em seu interior, a todo momento, segue sendo um ovócito primário. Durante a etapa dependente de gonadotropinas, os folículos secundários começam a formar um espaço cheio de líquido, o antro folicular, desse modo se convertem em folí-culos terciários. Com a utilização de outra nomenclatura, a formação do antro marca a transição entre folículos pré-antrais (sem antro) e folículos antrais (com antro). Em algum momento dessa transição entre folículo secundário e terciário, também aparece a depen-dência de folículos em direção as gonadotropinas, pelo qual somente podem seguir crescendo na presença do hormônio luteinizante (LH) e do hormônio folículo estimulante (FSH). Nos bovinos e em outras espécies (para seu estudo), os folículos antrais são dividi-dos em pequenos, médios e grandes. Embora todos eles possuam um antro folicular, dependendo do seu grau de desenvolvimento requerem diferentes concentrações de gona-dotropinas para continuar o crescimento. Os folículos antrais mais pequenos somente re-querem concentrações baixas de LH e FSH, pelo qual podem continuar crescendo em qualquer momento do ciclo estral inclusive em animais que não estão ciclando (fêmeas em anestro pré-puberal, gestacional, lactacional, estacional). Nas etapas posteriores os folículos antrais requerem primeiro concentrações elevadas de FSH, e nas etapas finais somente podem continuar crescendo na presença de pulsos frequentes de LH, pelo qual somente os folículos que encontram-se sob concentrações apropriadas desses hormônios podem seguir crescendo. Por essa razão, nos animais que se encontram em anestro de qualquer tipo somente é possível encontrar folículos antrais pequenos ou médios, segundo a espécie, e nos animais que se encontram ciclando (estro) o maior tamanho folicular encontrado em um determinado dia do ciclo dependerá das concentrações de FSH e LH presentes nesse momento e nos dias anteriores. Um folículo que chega ao estado máximo de desenvolvimento, conhecido como folículo pré-ovulatório, ao final, somente chegará a ovular se for exposto a um pico pré-ovulatório de LH. Como supracitado, cada dia na vida de uma fêmea inicia seu desenvolvimento um certo número de folículos; a grande maioria sofrem atresia, mas depois da puberdade em cada dia do ciclo estral um ou vários folículos vão encontrando ao longo do seu desenvol-vimento concentrações hormonais que lhes permite chegar na etapa de folículo pré-ovula-tório. Somente nestes folículos, e como consequência de um pico pré-ovulatório de LH, se reinicia e completa-se a primeira divisão meiótica do ovócito primário, produzindo duas células distintas. Uma delas é o ovócito secundário, que retém praticamente todo o citoplasma. Contém, assim mesmo, em seu núcleo um par de cromossomos duplos, a outra é o primeiro corpo polar, que é exclusivamente um núcleo com uma quantidade mínima de citoplasma. Na maioria das espécies ovula-se um ovócito secundário que se encontra, então, suspendido na segunda divisão meiótica. Esta segunda divisão meiótica somente reinicia-rá e completarar-se uma vez que o espermatozoide começa a penetrar sob o ovócito secundário. Ao concluir-se a divisão se forma o segundo corpo polar e completa-se a ovogênese com o qual se obtém o óvulo, célula 1n que constitui o gameta feminino. No entanto, o óvulo existe pouco tempo como tal, já que em poucos minutos/horas (depen-dendo da espécie) se produzirá a fusão do núcleo do mesmo (pró-núcleo feminino) com o do espermatozoide (pró-núcleo masculino), com o qual se completa a fertilização e se forma um novo indivíduo (o ovo ou zigoto). -/- Ondas foliculares -/- Como mencionado supra, todos os dias um determinado número de folículos pri-mordiais se ativam e começam a crescer, os quais crescem em um ritmo característico em cada espécie. Isso provoca que em qualquer momento existam nos ovários folículos pri-mordiais (que começam a crescer em alguns dias ou semanas), assim como folículos secundários em diversas etapas do desenvolvimento, os quais iniciaram seu desenvolvi-mento em semanas ou inclusive meses (segundo o grau de desenvolvimento atual). Também em qualquer momento poderá haver folículos antrais nas etapas iniciais de seu desenvolvimento (com antros que já se podem detectar em cortes histológicos mas não são visíveis macroscopicamente). Todos esses folículos chegaram até seu estado de de-senvolvimento atual (primário, secundário ou antral pequeno), independente da etapa do ciclo estral em que sejam observados ou encontrados. Nos bovinos, os folículos que chegam ao início da etapa antral iniciaram seu desenvolvimento cinco meses antes, e todavia requerem ao redor de 42 dias para chegar ao estado pré-ovulatório. Para continuar seu desenvolvimento, os folículos antrais pequenos devem encon-trar concentrações altas de FSH, que os estimulam para prosseguir o crescimento. Cada vez que se produz uma elevação nas concentrações de FSH, esse hormônio estimula o desenvolvimento de um grupo de folículos antrais pequenos, que começaram a crescer muito tempo antes e que o dia da elevação de FSH tenha alcançado o grau de desenvolvi-mento preciso para responder com eficiência a este hormônio, o qual atuará através de seus receptores nas células da granulosa para estimular a produção de estradiol, a secreção de inibina, a produção de líquido folicular e a proliferação das células da granulosa. Um grupo de folículos antrais pequenos é assim recrutado pelo FSH para acelerar seu cresci-mento e aumentar sua produção de estradiol e inibina (figura 12). Mediante um seguimento ultrassonográfico dos ovários é possível identificar pou-cos dias depois um certo número de folículos, que por haver sido recrutados começam um período de crescimento acelerado. Durante alguns dias vários folículos crescem juntos, porém depois um deles é selecionado para continuar crescendo, enquanto que o restante do grupo deixam de fazê-lo e terminam sofrendo atresia. Através da ultrassom é possível identificar o folículo selecionado, agora chamado folículo domi-nante, já que sua trajetória de crescimento sofre um desvio com respeito a seguida pelo restante do grupo. Os folículos que não foram selecionados deixam de crescer e sofrem atresia já que deixam de possuir o suporte gonadotrópico de FSH, uma vez que as concentrações desse hormônio são suprimidos pela inibina e o estradiol produzidos pelo conjunto de folículos que conformam a onda folicular (figura 12), porém o folículo mais desenvolvido do grupo se converterá em dominante. A inibina atua diretamente a nível hipofisário para reduzir a secreção de FSH. Figura 12: onda folicular e relação dos níveis de FSH, estradiol e LH. Fonte: ZARCO, 2018. -/- Figura 13: Recrutamento, seleção e dominação folicular na espécie ovina e influência do FSH e LH nas fases. Fonte: SILVA, E. I. C. da, 2019. -/- A razão pela qual o folículo dominante é capaz de continuar seu desenvolvimento apesar da baixa nas concentrações de FSH é que o folículo é o único que alcançou o grau de progresso necessário para que apareçam os receptores para LH em suas células da granulosa. Esse processo permite ao folículo dominante ser estimulado pela LH, e que requeira baixas concentrações de FSH para manter seu desenvolvimento. A secreção de LH em forma de pulsos de baixa frequência (um pulso a cada quatro a seis horas), característica da fase lútea do ciclo estral; é suficiente para permitir que um folículo dominante continue crescendo por mais dias depois da sua seleção e que mais tarde mantenha-se viável durante alguns dias embora não aumentem de tamanho. Contu-do, se durante o período viável desse folículo não seja finalizada a fase lútea e não diminuam as concentrações de progesterona, o folículo terminará sofrendo atresia devido a exigência de um padrão de secreção acelerada de LH (aproximadamente um pulso por hora) durante o desenvolvimento pré-ovulatório, que somente pode ser produzido com a ausência da progesterona. Uma vez que um folículo dominante sofre atresia deixa de produzir inibina, pelo qual as concentrações de FSH podem elevar-se novamente para iniciar o recrutamento de outro grupo de folículos a partir da qual se origina uma nova onda folicular. Durante o ciclo estral de uma vaca podem gerar-se dois ou três ondas foliculares; somente em raros casos quatro. A etapa de dominância folicular da primeira onda na grande maioria dos casos não coincide com a regressão do corpo lúteo, pelo qual o primei-ro folículo dominante quase invariavelmente termina em atresia. Em algumas vacas o fo-lículo dominante da segunda onda ainda está viável quando se produz a regressão do corpo lúteo e acelera-se a secreção de LH, pelo qual esse segundo folículo dominante se converte em folículo pré-ovulatório e, ao final ovula. Em outros animais o segundo folícu-lo dominante também perde a sua viabilidade antes da regressão do corpo lúteo, por onde nesses animais se inicia uma terceira onda folicular, da qual surge o folículo que finalmen-te ovulará depois de produzir-se a regressão do corpo lúteo. Sem importar a onda em que se origine, uma vez que um folículo dominante é ex-posto a alta frequência de secreção de LH que se produz depois da regressão do corpo lúteo, aumenta ainda mais sua secreção de estradiol até que as altas concentrações desse hormônio comecem a exercer um feedback positivo para a secreção do LH. Isso provoca-rá a aceleração da frequência de secreção do LH até que os pulsos são tão frequentes que começam a ficar por cima e produzir-se o pico pré-ovulatório de LH, que é responsável pela realização da ovulação e a maturação final do ovócito. -/- •___DIFERENÇAS ENTRE ESPERMATOGÊNESE E OVOGÊNESE -/- Enquanto que na fêmea a ovogênese inicia-se durante a vida fetal, no macho a es-permatogênese começa na puberdade. Na fêmea, a partir de um ovócito primário se origi-na um óvulo; no macho, de um espermatócito primário se produzem, teoricamente, quatro espermatozoides. Outra característica interessante é que enquanto a fêmea já conta desde o nasci-mento com todos os ovócitos que necessitará na vida adulta, o macho necessitará chegar a puberdade para iniciar o desenvolvimento das células sexuais, já que ao nascer somente possui gonócitos precursores das células germinais, células de Sertoli e intersticiais. Na vida adulta de uma fêmea, o número de células germinais desaparece paulati-namente. Uma vez iniciada a espermatogênese no macho, a cada ciclo do epitélio seminí-fero as células germinais são renovadas mantendo a provisão para toda a vida reprodutiva. Na fêmea, a meiose sofre duas interrupções em seu transcurso, e no macho é ininterrupta. Figura 14: representação em diagramação comparativa do desenvolvimento da gametogênese. -/- Principais pontos abordados sobre as diferenças entre a gametogênese masculina e feminina: ❙ Na ovogênese a meiose contêm-se em duas ocasiões esperando acontecimentos externos para prosseguir. Já na espermatogênese não existe a suspensão da meiose. ❙ A espermatogênese é um processo contínuo, enquanto que a ovogênese pode completar exclusivamente um óvulo em cada ciclo estral; já que só pode ser completada por mais de um nas espécies que ovulam vários ovócitos no caso das porcas, cadelas, gatas etc. ❙ Na espermatogênese existem células de reserva que permitem a continuação du-rante toda a vida, enquanto que na ovogênese o número de ovócitos primários é limitado. A fêmea somente conta com os que nasceu, e eles não se dividem. ❙ Na espermatogênese obtém-se até 256 espermatozoides para cada espermatogo-nia que inicia o processo, enquanto que na ovogênese somente se obtém um óvulo a partir de cada ovócito primário. ❙ Durante a espermatogênese se produz uma metamorfose que transforma as es-permátides em espermatozoides. Na ovogênese não ocorre um processo análogo. ❙ Na espermatogênese, durante a meiose produzem-se quatro espermátides a partir de cada espermatócito primário. Na ovogênese se produz somente um óvulo a partir de cada ovócito primário; produz, ademais, dois corpos polares. ❙ Todos os óvulos que se produzem durante a ovogênese contém um cromossomo X, enquanto que a metade dos espermatozoides possuem um cromossomo Y e a outra metade um cromossomo X. ❙ Na espermatogênese produzem-se centenas ou dezenas de milhões de esperma-tozoides por dia, enquanto que na ovogênese se produz um ou alguns óvulos a cada ciclo estral. ❙ A espermatogênese produz gametas macroscópicos e com motilidade própria, enquanto que a ovogênese produz gametas grandes e imóveis. -/- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS -/- ABDEL-RAOUF, Mohammed et al. The postnatal development of the reproductive organs in bullswith special reference to puberty.(Including growth of the hypophysis and the adrenals). Acta endocrinologica, n. Suppl No. 49, 1960. ADONA, Paulo Roberto et al. Ovogênese e foliculogênese em mamíferos. Journal of Health Sciences, v. 15, n. 3, 2013. AERTS, J. M. J.; BOLS, P. E. 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The article deals with the concept of metaparasite in the cultural and communicative sphere. Relying on the memetic theory of R. Dawkins and the cognitive framework proposed by K. Anokhin, the authors explore the dynamics of metaparasitism and the ability of the metaparasite to change its environment beyond the original context. The article also considers the challenges that have emerged in the post-truth era, embodied in such phenomena as fake news, etc., and emphasizes the need to find effective responses to (...) threats to psychological and sociocultural security. The article formulates a set of communicative techniques aimed at ensuring safety for both the communicator and the recipient, and presents the feedback system as a key component of any rational system. Based on the results of the study, the authors propose a strategy aimed at protecting society against the harmful effects of metaparasites. (shrink)

The article proposes a scientific and methodological approach to strategising the development of a manufacturing enterprise in a decentralised environment based on the principle of feedback. This approach involves taking into account the direct and feedback indicators of the enterprise, aimed at increasing its competitiveness and achieving sustainable development goals. The authors propose to assess the level of development of the production enterprise in decentralisation, taking into account the multiplier effect of interaction with the united territorial community on (...) the basis of the target approach (indicators are distributed according to the goals of the enterprise), taking into account the main directions of sustainable development component, each of which has its own system of evaluation indicators. The proposed methodological approach to assessing the level of development of a production enterprise in decentralisation allowed to assess the development of the enterprise in accordance with its qualitative and quantitative characteristics in each of the areas of sustainable development (social, economic, environmental, budget), taking into account their interaction levels. A scientific and methodological approach to modelling the management system of the dynamic state of the production enterprise in terms of decentralisation, which provides for the formation of a model of development of the production enterprise in cooperation with OTG on indicators of its development. The model of management of development of the industrial enterprise in the conditions of decentralisation for LLC TIS, which is located in the territory of the Vizyr UTC of the Odessa region is constructed. (shrink)

This essay explores the relation between nature and culture and analyses it from the perspective of contemporary evolutionary theory. Both animals and humans are conceived of as attaining both natural and cultural features that interact with each other on a number of levels of varying complexity: nature as cultural, nature as influenced by culture, culture as natural, and culture as influenced by nature. “Nature as cultural” is meant to express a decoupling of behavioral/phenotypic changes of an organism from its genetic (...) determination. “Nature as influenced by culture” is the idea of niche construction, wherein such decoupled changes can causally feedback to genetic reality, thereby influencing the evolutionary features of downstream species. “Culture as natural” portrays how cultural structures of humans and animals persist through the generations, accumulate incurred changes, and evolve in analogous ways to biological natural selection. “Culture as influenced by nature” is the notion that the cultural/linguistic capacities of animals and humans have evolutionarily emerged from precultural history. All this is meant to evaluate the viability of constructing a nature/culture divide. The conclusion is made that the divide seems arbitrary within and between human and animal life when considering how the differences between the natural and cultural dynamics of humans and animals are modelled as differences of degree, not kind. A potential approach in using the concept of consciousness to recontextualize a nature/culture divide in terms of the possession of consciousness is proposed at the end. (shrink)

The brain is considered to be the primary generator and regulator of emotions; however, afferent signals originating throughout the body are detected by the autonomic nervous system (ANS) and brainstem, and, in turn, can modulate emotional processes. During stress and negative emotional states, levels of cardiorespiratory coherence (CRC) decrease, and a shift occurs toward sympathetic dominance. In contrast, CRC levels increase during more positive emotional states, and a shift occurs toward parasympathetic dominance. Te dynamic changes in CRC that accompany (...) different emotions can provide insights into how the activity of the limbic system and afferent feedback manifest as emotions. The authors propose that the brainstem and CRC are involved in important feedback mechanisms that modulate emotions and higher cortical areas. That mechanism may be one of many mechanisms that underlie the physiological and neurological changes that are experienced during pranayama and meditation and may support the use of those techniques to treat various mood disorders and reduce stress. (shrink)

In lieu of an abstract, here is a brief excerpt of the content:Philosophy and Literature 25.2 (2001) 215-232 [Access article in PDF] Eighteenth-Century Print Culture and the "Truth" of Fictional Narrative Lisa Zunshine As a session entitled "Truth" at a recent Modern Language Association of America annual convention has demonstrated, the obsession with the epistemologies of truth is alive and well. Our "familiar ways of thinking and talking about truth," as one of the speakers, Barbara Herrnstein Smith, observed, remain "theoretically (...) elusive, discursively slippery, and hard or perhaps impossible to articulate clearly in relation to other current concepts and ideas" 1 --an irresistible invitation to further thinking and talking on the subject. My essay enters this conversation by attempting to contemplate truth not as a stable attribute but as a ongoing attribution, that is, not as an inherent property but rather as a dynamic process predicated upon functional idiosyncrasies of our evolved cognitive architecture. The broad question posed here is this: What if our never-ending quest for truth is itself cognitively constructed and the various forms that this quest takes manifest the (not necessarily harmonious) interaction between our evolved cognitive capacities and the ever-changing specifics of our cultural environment?Consider just one of the forms of such an interaction, namely, our age-long preoccupation with the "truth" of literary narrative. In many respects, this preoccupation is counterproductive: the most "fantastic" story contains a number of contingently useful "truths" about the world, whereas the most "factual" narrative manipulates facts by virtue of being a narrative or a subjective arrangementof information. Still, we persevere in wanting to put the label "fiction" or "nonfiction" onto any story that comes our way. As I will argue, the bookstore's organization of its sections satisfies this species of "cognitive" craving as well as [End Page 215] reinforces it, making it seem culturally inevitable. Viewed from this perspective, our culture appears to be a multifaceted feedback mechanism engaged in the process of satisfying, reinforcing, struggling with, and manipulating our cognitive predispositions.The cultural manipulation of our cognitive predispositions is the topic of the present essay, which discusses several examples of such manipulation that respond to our desire to assign a certain "truth-value" to a given narrative, i.e., to attach a label to it announcing its "factuality" or "fictionality." "Truth-value" is a loaded term, resisting definition, and liable to lead me into trouble. Imperfect as it is, however, I need it in order to shuffle between two scholarly discourses that do not (yet) have much vocabulary in common: literary criticism and cognitive science. The reason for turning to cognitive science in my discussion of literary narrative is that cognitive anthropologists and psychologists frequently engage the same problems that we do when we ask, What is "Fiction"? How is it different from "History"? How do we decide whether what we are reading is "true?" The key difference between the two approaches is, however, that whereas the literary critic focuses on specific texts produced and read in specific cultural circumstances, the cognitive anthropologist pays attention to the cross-cultural insistence with which people wish to and often claim to distinguish "truth" from "fiction" and inquires into the possible evolutionary history of the cognitive architecture implicated in our never-ending quest for "truth." The latter perspective can thus be useful for literary studies because, by suggesting that our evolved cognitive architecture often "encourages" us to construe the world as a negotiation of "truths" and "nontruths," this perspective begins to account--at least on some level--for the fact that people may approach a complex cultural artifact, such as a novel, with a "truth"/"non-truth" binary in mind that is ultimately not very productive. 2 Evolutionary psychologists and anthropologists frequently point to disjunctions between the tasks that our brain evolved to solve and the tasks that we have to deal with in the modern environment; our vexed insistence on determining the truth-value of the 500-page printed narrative--not an object one would come across in the Pleistocene--can be seen as yet another instance of such a disjunction.Thus, I suggest that, on the... (shrink)

A general definition of consciousness is: ‘consciousness is a mental aspect of a system or a process, which is a conscious experience, a conscious function, or both depending on the context’, where the term context refers to metaphysical views, constraints, specific aims, and so on. One of the aspects of visual consciousness is the visual subjective experience (SE) or the first person experience that occurs/emerges in the visual neural-network of thalamocortical system (which includes dorsal and ventral visual pathways and frontal (...) cortex) during dynamic interactions among widely distributed neuronal groups. In this article, however, consciousness and SE are interchangeably used unless noted. Consciousness can be either access (reportable) or phenomenal consciousness. For access consciousness, the interactions are between feed forward stimulus dependent signals and fronto-parietal feedback attentional signals. The necessary ingredients for access (reportable) consciousness are (i) wakefulness, (ii) reentrant interactions among neural populations, (iii) fronto-parietal and thalamic-reticular-nucleus attentional signals that modulate consciousness, (iv) working memory that retains information for consciousness, (v) stimulus at or above threshold level, and (vi) neural-network proto-experiences (PEs) that are superposed SEs embedded in a neural-network. Attention and the ability to report are not necessary for phenomenal consciousness. The neural source for the arousal system is the ascending reticular activating system in the brain stem, which brings the thalamocortical neural networks to wakeful state as a baseline for consciousness to occur. Reentrant interactions among neural populations bind stimulus attributes (such as location and features) and entail consciousness. Attention could be the results of reentry and competitive interactions, and modulates the stimulus related feed forward signal and consciousness. The ‘sources’ of attention may be thalamic reticular nucleus for bottom-up or frontal cortex for top-down direction. The ‘target’ of visual attention is ‘V4/V8/VO’ for Red-Green (R-G) channel. The neural correlates of the psychophysical entity R-G channel appear to be ‘V4/V8/VO’-neural-network (retina → LGN ↔ V1 ↔ V2 ↔ ‘V4/V8/VO’, and areas for attention, memory, and wakefulness). The psychophysical Red-Green Channel, its neurophysiological correlates V4/V8/VO-neural-network, and related experience (such as redness) are integrated. The dual-aspect-dual-mode PE-SE framework (Vimal, J Integr Neurosci 7:49–73, 2008) was used to address the explanatory gap problem of materialism. Neural-network and related SEs are the results of the co-evolution and co-development of the material aspect (mass, charge, spin, force, quanta, and space-time) and the mental aspect of fundamental particles (strings or elementary particles (fermions and bosons)). Their mental aspects are considered as the carriers of superposed multiple possible experiences (SEs/PEs) in unexpressed form. These possibilities are actualized when neural-networks are formed via neural Darwinism, and a specific SE is selected by a matching process when the necessary ingredients of consciousness/SE are satisfied. A simple experimental design is suggested to address the necessary and sufficient attributes of consciousness. (shrink)

Current research on the various forms of autoscopic phenomena addresses the clinical and neurological correlates of out-of-body experiences, autoscopic hallucinations,and heautoscopy. Yet most of this research is based on functional magnetic resonance imaging results and focuses predominantly on abnormal cortical activity. Previously we proposed that visual consciousness resulted from the dynamic retinogeniculo-cortical oscillations, such that the photoreceptors dynamically integrated with visual and other vision-associated cortices, and was theorized to be mapped out by photoreceptor discs and rich retinal networks which (...) synchronized with the retinotopic mapping and the associated cortex. The feedback from neural input that is received from the thalamus and cortex via retinogeniculo-cortical oscillations and sent to the retina is multifold higher than feed-forward input to the cortex. This can effectively translate into out-of-body experiences projected onto the screen formed by the retina as it is perceived via feedback and feed-forward oscillations from the reticular thalamic nucleus, or “internal searchlight”. This article explores the role of the reticular thalamic nucleus and the retinogeniculo-cortical oscillations as pivotal internal components in vision and various autoscopic phenomena. (shrink)

Abstract: Nowadays fresh water severe scarcity is a global concern and it is alarming for the future. In order to fully understand the progress of the water system and its impacts, a sustainability assessment of water resources is needed. This accelerates the achievement of sustainability and management of water resources. This work aims to assess the sustainability of the water resources system by applying the integration approach proposed by (Xu, 2011). This integration approach is based on integrating the DPSIR-ANP method (...) to the System Dynamics (SD) model, which is considered as a unique work in water resources management field. SD is a computer simulation model to understanding the behavior of complex systems over time, while Analytic Network Process (ANP) is a decision finding method used in model complex decision problems which contains feedback connections and loops. DPSIR is an analytical framework for describing the interactions between the economy, society and the environment. This integrated approach enables decision makers to view the sustainability problems of water resources system more comprehensively. The results showed that there is an increasing impact on the sustainability of water resources systems in Egypt over the research period. This is attributed to the increase in water resources consumption due to the increase in population, agriculture expansion and an increase in the value of GDP. So, the officials for managing water resources in Egypt should take actions to increase the efficiency of water use and increasing the renewable water resources for compensating water shortage. (shrink)

The term “Complex Systems Biology” was introduced a few years ago [Kaneko, 2006] and, although not yet of widespread use, it seems particularly well suited to indicate an approach to biology which is well rooted in complex systems science. Although broad generalizations are always dangerous, it is safe to state that mainstream biology has been largely dominated by a gene-centric view in the last decades, due to the success of molecular biology. So the one gene - one trait approch, which (...) has often proved to be effective, has been extended to cover even complex traits. This simplifying view has been appropriately criticized, and the movement called systems biology has taken off. Systems biology [Noble, 2006] emphasizes the presence of several feedback loops in biological systems, which severely limit the range of validity of explanations based upon linear causal chains (e.g. gene → behaviour). Mathematical modelling is one the favourite tools of systems biologists to analyze the possible effects of competing negative and positive feedback loops which can be observed at several levels (from molecules to organelles, cells, tissues, organs, organisms, ecosystems). Systems biology is by now a well-established field, as it can be inferred by the rapid growth in number of conferences and journals devoted to it, as well as by the existence of several grants and funded projects.Systems biology is mainly focused upon the description of specific biological items, like for example specific organisms, or specific organs in a class of animals, or specific genetic-metabolic circuits. It therefore leaves open the issue of the search for general principles of biological organization, which apply to all living beings or to at least to broad classes. We know indeed that there are some principles of this kind, biological evolution being the most famous one. The theory of cellular organization also qualifies as a general principle. But the main focus of biological research has been that of studying specific cases, with some reluctance to accept (and perhaps a limited interest for) broad generalizations. This may however change, and this is indeed the challenge of complex systems biology: looking for general principles in biological systems, in the spirit of complex systems science which searches for similar features and behaviours in various kinds of systems. The hope to find such general principles appears well founded, and I will show in Section 2 that there are indeed data which provide support to this claim. Besides data, there are also general ideas and models concerning the way in which biological systems work. The strategy, in this case, is that of introducing simplified models of biological organisms or processes, and to look for their generic properties: this term, borrowed from statistical physics, is used for those properties which are shared by a wide class of systems. In order to model these properties, the most effective approach has been so far that of using ensembles of systems, where each member can be different from another one, and to look for those properties which are widespread. This approach was introduced many years ago [Kauffman, 1971] in modelling gene regulatory networks. At that time one had very few information about the way in which the expression of a given gene affects that of other genes, apart from the fact that this influence is real and can be studied in few selected cases (like e.g. the lactose metabolism in E. coli). Today, after many years of triumphs of molecular biology, much more has been discovered, however the possibility of describing a complete map of gene-gene interactions in a moderately complex organism is still out of reach. Therefore the goal of fully describing a network of interacting genes in a real organism could not be (and still cannot be) achieved. But a different approach has proven very fruitful, that of asking what are the typical properties of such a set of interacting genes. Making some plausible hypotheses and introducing some simplifying assumptions, Kauffman was able to address some important problems. In particular, he drew attention to the fact that a dynamical system of interacting genes displays selforganizing properties which explain some key aspects of life, most notably the existence of a limited number of cellular types in every multicellular organism (these numbers are of the order of a few hundreds, while the number of theoretically possible types, absent interactions, would be much much larger than the number of protons in the universe). In section 3 I will describe the ensemble based approach in the context of gene regulatory networks, and I will show that it can describe some important experimental data. Finally, in section 4 I will discuss some methodological aspects. (shrink)

We propose a dynamic hyperintensional logic of belief revision for non-omniscient agents, reducing the logical omniscience phenomena affecting standard doxastic/epistemic logic as well as AGM belief revision theory. Our agents don’t know all a priori truths; their belief states are not closed under classical logical consequence; and their belief update policies are such that logically or necessarily equivalent contents can lead to different revisions. We model both plain and conditional belief, then focus on dynamic belief revision. The key (...) idea we exploit to achieve non-omniscience focuses on topic- or subject matter-sensitivity: a feature of belief states which is gaining growing attention in the recent literature. (shrink)

Epistemologists spend a great deal of time thinking about how we should respond to our evidence. They spend far less time thinking about the ways that evidence can be acquired in the first place. This is an oversight. Some ways of acquiring evidence are better than others. Many normative epistemologies struggle to accommodate this fact. In this article I develop one that can and does. I identify a phenomenon – epistemic feedback loops – in which evidence acquisition has gone (...) awry, with the result that even beliefs based on the evidence are irrational. Examples include evidence acquired under the influence of confirmation bias and evidence acquired under the influence of cognitively penetrated experiences caused by implicit bias. I then develop a theoretical framework which enables us to understand why beliefs that are the outputs of epistemic feedback loops are irrational. Finally, I argue that many popular approaches to epistemic normativity may need to be abandoned on the grounds that they cannot comfortably explain feedback loops. The scope of this last claim is broad: it includes almost all contemporary theories of justified/rational belief and of the epistemology of cognitive penetration. (shrink)

Endocrinologists apply the idea of feedback loops to explain how hormones regulate certain bodily functions such as glucose metabolism. In particular, feedback loops focus on the maintenance of the plasma concentrations of glucose within a narrow range. Here, we put forward a different, organicist perspective on the endocrine regulation of glycaemia, by relying on the pivotal concept of closure of constraints. From this perspective, biological systems are understood as organized ones, which means that they are constituted of a (...) set of mutually dependent functional structures acting as constraints, whose maintenance depends on their reciprocal interactions. Closure refers specifically to the mutual dependence among functional constraints in an organism. We show that, when compared to feedback loops, organizational closure can generate much richer descriptions of the processes and constraints at play in the metabolism and regulation of glycaemia, by making explicit the different hierarchical orders involved. We expect that the proposed theoretical framework will open the way to the construction of original mathematical models, which would provide a better understanding of endocrine regulation from an organicist perspective. (shrink)

The use of performance feedback in the workplace has gained popularity over the years, yet school heads have been challenged in providing it to teachers. In the initial interview, they shared that evaluation results can impact teachers’ motivation, and that feedback should be done carefully. However, they failed to clearly articulate a specific mechanism that had been applied in this vital role. Also, no studies have provided clear detail on the feedback mechanism used by school heads in (...) the past. For this reason, a study explored the feedback mechanisms employed by school heads in conveying the performance evaluation results to teachers. This study employed a narrative inquiry, and interviews were conducted with five school heads and five teachers who were chosen purposively for this research. Responses were recorded using a voice recorder. These responses were transcribed and analyzed using thematic narrative analysis. Based on transcripts, the study identified six emergent themes, such as conversational (one-on-one), relational, reflective, technical, reinforcing, and properly situated mechanisms in conveying performance evaluation results to teachers. Thus, a new feedback mechanism framework was developed. (shrink)

Suppose you think that whether you believe some proposition A at some future time t might have a causal influence on whether A is true. For instance, maybe you think a woman can read your mind, and either (1) you think she will snap her fingers shortly after t if and only if you believe at t that she will, or (2) you think she will snap her fingers shortly after t if and only if you don't believe at t (...) that she will. Let A be the proposition that she snaps her fingers shortly after t. In case (1), theoretical rationality seems to leave it open whether you should believe A or not. Perhaps, for all it has to say, you could just directly choose whether to believe A. David Velleman seems to be committed to something close to that, but his view has been unpopular. In case (2), you seem to be in a theoretical dilemma, a situation where any attitude you adopt toward A will be self-undermining in a way that makes you irrational. Such theoretical dilemmas ought to be impossible, just as genuine moral dilemmas ought to be impossible, but it is surprisingly hard to show that they are (perhaps because they aren't). I study cases analogous to (1) and (2) in a probabilistic framework where degrees of belief rather than all-or-nothing beliefs are taken as basic. My principal conclusions are that Velleman's view is closer to the truth than it is generally thought to be, that case (2) type theoretical dilemmas only arise for hyperidealised agents unlike ourselves, and that there are related cases that can arise for agents like us that are very disturbing but might not quite amount to theoretical dilemmas. (shrink)

The Western Philippines University – College of Education’s Project MATHEMATICS (Mathematics Enhanced Mentoring, Assistance, and Training to In-need and Challenged Students) was implemented as part of the Adopt-a-School Program to address the mathematical needs of Laura Vicuña Center – Palawan youths. To evaluate the extent of the project implementation, the study assessed its impact through the feedback gathered from the clients served. It specifically described the quality of project implementation, determined the attainment of project objectives, and enumerated client (...) class='Hi'>feedback. A concurrent triangulation mixed-method research design was used with 32 clientele samples selected purposively. The study utilized a survey, problem set test, and focus-grouped interview to obtain data pertinent to the study’s objectives. The findings revealed an aspirational quality of the implemented project, improved mathematical performance, and the client’s desire for ongoing mentoring. The implications and limitations of the study are discussed, along with recommendations for future extension projects, monitoring and evaluation, and re-planning activities. (shrink)

A dynamic semantics for epistemically modalized sentences is an attractive alternative to the orthodox view that our best theory of meaning ascribes to such sentences truth-conditions relative to what is known. This essay demonstrates that a dynamic theory about might and must offers elegant explanations of a range of puzzling observations about epistemic modals. The first part of the story offers a unifying treatment of disputes about epistemic modality and disputes about matters of fact while at the same (...) time avoiding the complexities of alternative theories. The second part of the story extends the basic framework to cover some complicated data about retraction and the interaction between epistemic modality and tense. A comparison between the suggestion made in this essay and current versions of the orthodoxy is provided. (shrink)

Marginal comments on student essays are a near-universal method of providing feedback in philosophy. Widespread as the practice is, however, it has well-known drawbacks. Commenting on students' work in the form of a video has the potential to improve the feedback experience for both instructors and students. The advantages of video feedback can be seen by examining it from both the professor's and the student's perspective. In discussing the professor's perspective, this article shares observations based on the (...) author's experience delivering feedback through video. Turning to the student's view, it discusses qualitative feedback solicited from students that indicates a clear preference for video feedback over written marginalia. In particular, students describe video feedback as more informative, more personal, better at suggesting improvements on future assignments, enhancing the professor's ability to communicate through tone of voice and gesture, and easier to understand compared to written feedback. (shrink)

A dynamic semantics for iffy oughts offers an attractive alternative to the folklore that Chisholm's paradox enforces an unhappy choice between the intuitive inference rules of factual and deontic detachment. The first part of the story told here shows how a dynamic theory about ifs and oughts gives rise to a nonmonotonic perspective on deontic discourse and reasoning that elegantly removes the air of paradox from Chisholm's puzzle without sacrificing any of the two detachment principles. The second part (...) of the story showcases two bonus applications of the framework suggested here: it offers a response to Forrester's gentle murder paradox and avoids Kolodny and MacFarlane's miners paradox about deontic reasoning under epistemic uncertainty. A comparison between the dynamic semantic proposal made in this paper and a more conservative approach combining a static semantics with a dynamic pragmatics is provided. (shrink)

Mechanistic explanations are often said to explain because they reveal the causal structure of the world. Conversely, dynamical models supposedly lack explanatory power because they do not describe causal structure. The only way for dynamical models to produce causal explanations is via the 3M criterion: the model must be mapped onto a mechanism. This framing of the situation has become the received view around the viability of dynamical explanation. In this paper, I argue against this position and show that dynamical (...) models can themselves reveal causal structure and consequently produce nonmechanistic, dynamical explanations. Taking the example of cell fates from systems biology, I show how dynamical models, and specifically the attractor landscapes they describe, identify the causes of cell differentiation and explain why cells select particular fates. These dynamical features of the system better fit Woodward’s (2010, 2018) criteria of specificity and proportionality and make them the best candidate causes of cell fates than mechanisms. I also show how these causes are irreducible and inaccessible to mechanistic models, making 3M unworkable and counterproductive in this case. Dynamical models can reveal dynamical causes and thereby provide causal explanations. (shrink)

As climate change continues to pose global challenges, understanding how individuals perceive and respond to its effects is crucial for informed policymaking and community engagement. Conducting the Bayesian Mindsponge Framework (BMF) analysis on a dataset of 1,831 water users in Albuquerque, New Mexico, the study explores the intricate dynamics between climate change belief, awareness of water scarcity, and water conservation behaviors. Results reveal a complex relationship wherein residents with increased awareness of water scarcity demonstrate intensified water conservation behaviors, particularly when (...) believing in climate change’s negative impacts on water supply. The moderating role of water scarcity awareness introduces complexity, suggesting that the correlation between residents' belief in climate change and their engagement in water conservation behaviors depends on their awareness of local water challenges. This study highlights the importance of appropriate interventions that consider both psychological and contextual dimensions in promoting sustainable water management practices. Policy recommendations emphasize integrated awareness campaigns, developing an eco-surplus mindset, and incorporating sustainability principles aligned with the Sustainable Development Goals. (shrink)

Gender issues are well-researched in the general management literature, particular in studies on new ventures. Unfortunately, gender issues have been largely ignored in the dynamic capabilities literature. We address this gap by analyzing the effects of gender diversity on dynamic capabilities among micro firms. We consider the gender of managers and personnel in 124 Ukrainian tourism micro firms. We examine how a manager’s gender affects the firm’s sensing capacities and investigate how it moderates team gender diversity’s impact on (...) sensing capacities. We also investigate how personnel composition impacts seizing and reconfiguration capacities. We find that female managers have several shortcomings concerning a firm’s sensing capacity but that personnel gender diversity increases this capacity. Team gender diversity has positive effects on a firm’s seizing and reconfiguration abilities. Our study advances research on gender diversity and its impact on firm capabilities and illustrates its relevance for staffing practices in micro firms. (shrink)

This paper presents a theoretical study of the binary oppositions underlying the mechanisms of natural computation understood as dynamical processes on natural information morphologies. Of special interest are the oppositions of discrete vs. continuous, structure vs. process, and differentiation vs. integration. The framework used is that of computing nature, where all natural processes at different levels of organisation are computations over informational structures. The interactions at different levels of granularity/organisation in nature, and the character of the phenomena that unfold through (...) those interactions, are modeled from the perspective of an observing agent. This brings us to the movement from binary oppositions to dynamic networks built upon mutually related binary oppositions, where each node has several properties. (shrink)

This article focuses on foundational issues in dynamic and static semantics, specifically on what is conceptually at stake between the dynamic framework and the truth-conditional framework, and consequently what kinds of evidence support each framework. The article examines two questions. First, it explores the consequences of taking the proposition as central semantic notion as characteristic of static semantics, and argues that this is not as limiting in accounting for discourse dynamics as many think. Specifically, it explores what it (...) means for a static semantics to incorporate the notion of context change potential in a dynamic pragmatics and denies that this conception of static semantics requires that all updates to the context be eliminative and distributive. Second, it argues that the central difference between the two frameworks is whether semantics or pragmatics accounts for dynamics, and explores what this means for the oft-heard claim that dynamic semantics blurs the semantics/pragmatics distinction. (shrink)

I show that standard dynamic approaches to the semantics of epistemic modals invalidate the classical laws of excluded middle and non-contradiction, as well as the law of epistemic non-contradiction. I argue that these facts pose a serious challenge.

One of the more powerful impressions created by vision is that of a coherent, richly-detailed world where everything is present simultaneously. Indeed, this impression is so compelling that we tend to ascribe these properties not only to the external world, but to our internal representations as well. But results from several recent experiments argue against this latter ascription. For example, changes in images of real-world scenes often go unnoticed when made during a saccade, flicker, blink, or movie cut. This "change (...) blindness" provides strong evidence against the idea that our brains contain a picture-like representation of the scene that is everywhere detailed and coherent. (shrink)

Gender issues are well-researched in the general management literature, particular in studies on new ventures. Unfortunately, gender issues have been largely ignored in the dynamic capabilities literature. We address this gap by analyzing the effects of gender diversity on dynamic capabilities among micro firms. We consider the gender of managers and personnel in 124 Ukrainian tourism micro firms. We examine how a manager’s gender affects the firm’s sensing capacities and investigate how it moderates team gender diversity’s impact on (...) sensing capacities. We also investigate how personnel composition impacts seizing and reconfiguration capacities. We find that female managers have several shortcomings concerning a firm’s sensing capacity but that personnel gender diversity increases this capacity. Team gender diversity has positive effects on a firm’s seizing and reconfiguration abilities. Our study advances research on gender diversity and its impact on firm capabilities and illustrates its relevance for staffing practices in micro firms. (shrink)

Despite growing interest in risks of societal collapse due to anthropogenic climate change, there exists no consensus about how collapse should be understood. In this article, we critically examine existing definitions and argue that none adequately address the challenges for conceptualizing collapse that climate change presents. We therefore propose an alternative conception, which regards collapse as a reduction of collective capacity resulting in a pervasive and difficult-to-reverse loss of basic functionality. Our conception is dynamic in that it focuses on (...) the interrelations of constituent subsystems. It also distinguishes collapse from transformations needed to address climate change and provides insight into the relationship between collapse and sustainability. [Open access]. (shrink)

In this paper we investigate how the dynamic nature of words’ meanings plays a role in a philosophical theory of meaning. For ‘dynamic nature’ we intend the characteristic of being flexible, of changing according to many factors (speakers, contexts, and more). We consider meaning as something that gradually takes shape from the dynamic processes of communication. Accordingly, we present a draft of a theory of meaning that, on the one hand, describes how a private meaning is formed (...) as a mental state of individual agents during a lifetime of experiences, and, on the other hand, shows how a public meaning emerges from the interaction of agents. When communicating with each other, agents need to converge on a shared meaning of the words used, by means of a negotiation process. A public meaning is the abstract product of many of these processes while, at the same time, the private meanings are continually reshaped by each negotiation. Exploring this dynamics, we have been looking at the work done by computer scientists dealing with problems of heterogeneity of sources of information. We argue that a suitable solution for both disciplines lies in a systematic characterization of the processes of meaning negotiation. (shrink)

Unified and causal complex-dynamic origin of standard (special and general) relativistic and quantum effects revealed previously at the lowest levels of world interaction dynamics is explicitly generalised to all higher levels of unreduced interaction processes, thus additionally confirming the causally complete character of complex-dynamical, naturally quantised relativity, which does not contain any artificially added, abstract postulates. We demonstrate some elementary applications of this generalised quantum relativity at higher levels of complex brain and social interaction dynamics.