La importancia de ser crítico

La importancia de ser crítico

Este es un fragmento del tercer tomo de la colección de EL TIEMPO ‘descubrir la ciencia’.

Libro

Libro ‘las teorías del caos y la complejidad’, el tercer tomo de la colección de EL TIEMPO ‘descubrir la ciencia’, que circula hoy.

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EL TIEMPO

Por: REDACCIÓN CIENCIA
20 de septiembre 2018 , 11:28 p.m.

El físico mexicano Sergio de Régules explica el concepto de criticalidad y su importancia para entender los sistemas complejos en el Universo.

El corazón tiene que cumplir dos especificaciones de diseño: los tejidos necesitan nutrientes continuamente, así que el músculo cardíaco ha de ser resistente y confiable, lo cual exige orden y rigidez; pero el entorno cambia todo el tiempo –hacemos un esfuerzo físico, nos dan un susto, caemos enfermos–, de modo que el corazón también ha de ser adaptable.

“No es un reloj suizo”, dice Alejandro Frank, físico nuclear y coordinador del Centro de Ciencias de la Complejidad de la Unam. “Requiere flexibilidad”.

Dichas exigencias contradictorias se obtienen solo si el estado dinámico del corazón es crítico en el sentido del apartado anterior (sentido en el cual ser crítico, o estar en estado crítico, es deseable).

La criticalidad se puede observar en aquellas series temporales de las variaciones del ritmo cardíaco que estudiaban Leon Glass y otros.

Alejandro Frank me habló de un experimento que hizo hace poco. Les mostró tres de estas gráficas a unos cardiólogos: una era aproximadamente plana, otra subía y bajaba al azar y la tercera revoloteaba cual mariposa. ¿Cuál correspondía a un paciente con el corazón sano?, les preguntó.

Acostumbrados a los electrocardiogramas, que son series temporales de la actividad eléctrica del corazón y no de las variaciones del ritmo cardíaco, los cardiólogos se quedaron pasmados. “No tenían ni idea”, me comentó Frank con una sonrisa maliciosa.

La gráfica plana indicaba insuficiencia cardíaca, pues el ritmo era demasiado constante, sin flexibilidad para adaptarse a las necesidades de un entorno cambiante. La gráfica aleatoria era de un paciente con fibrilación, al borde de la muerte. La tercera, en cambio, mostraba un corazón ni muy rígido ni muy caótico, un corazón feliz en la zona de Ricitos de Oro.

Esto sugiere una manera de diagnosticar trastornos cardíacos: buscar desviaciones de la criticalidad. Frank y sus colaboradores del C3 han propuesto un proyecto conjunto al Instituto Nacional de Ciencias Médicas y Nutrición (México). El proyecto consiste en recopilar datos de pacientes con cardiopatías o que se hayan sometido a angioplastia con dispositivo stent (endoprótesis vascular), para ver si la intervención restituye la criticalidad.

Este trabajo forma parte de un programa más amplio. En su artículo de PLOS ONE, el equipo de Alejandro Frank expresa confianza en que estas ideas puedan aplicarse en muchos ámbitos, fuera del estrictamente fisiológico.

“Todas estas transiciones manifiestan señales características que, en principio, son independientes de las particularidades del sistema. Dicho de otro modo, la dinámica de sistemas cerca de los puntos críticos tiene propiedades universales”, por las que las desviaciones de la criticalidad podrían servir para diagnosticar también la diabetes y la leucemia (enfermedades dinámica, según Glass y Mackey), pero también para pronosticar terremotos, erupciones volcánicas, crisis financieras, atascos, fallos de la red informática...

Muchos textos sobre complejidad empiezan reconociendo que no hay una definición rigurosa de lo que constituye su objeto de estudio, aunque, como mencioné, hay convergencias. Ahora que hemos recorrido varios ejemplos, las puedo enumerar.

  • Los sistemas complejos están compuestos de muchos objetos, o agentes, que interactúan a muchas escalas.
  • Manifiestan comportamientos emergentes (el todo es más que la suma de las partes).
  • Se autorganizan (no requieren autoridad centralizada ni ‘mano invisible’ para generar orden; ¡temblad, autoridades!)
  • Operan al borde del caos (son flexibles y capaces de adaptarse)
  • .Están abiertos a su entorno (intercambian con este materia, energía e información y extraen orden de la turbulencia ambiente)
  • Los aspectos dinámicos de su comportamiento son universales (los mismos patrones generales se observan en sistemas biológicos, al igual que físicos y sociales).
  • REDACCIÓN CIENCIA @TiempodeCiencia

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