Los fundamentos de la teoría de los sistemas complejos ycaóticos fueron establecidos al final del siglo XIX por parte delmatemático-filósofo francés Henry Poincaré, y han sido verifica-dos experimentalmente en muchos ámbitos de investigación(desde la meteorología hasta el estudio de la dinámica de orga-nización de las sociedades, pasando por la medicina aplicada yla biofísica) a lo largo de todo el siglo XX.

Poincaré escribía que: «Una causa muy pequeña que es-capa a nuestros sentidos puede determinar efectos tan grandesque no se pueden predecir, y entonces decimos que este efec-to se debe al azar. Si se pudieran conocer las leyes de la natu-raleza y el estado del universo al momento inicial, podriamospredecir el estado de este mismo universo en qualquier mo-mento futuro. Sin embargo, incluso si las leyes de la naturalezano tuvieran secretos, podriamos conocer la situación inicial solode forma aproximada. Si esto nos permitiera predecir el futurocon la misma aproximación, diriamos que el fenómeno ha sidopredicho. Esto no siempre ocurre; hay casos en que una pe-queña diferencia en las condiciones iniciales produce una grandiferencia en las condiciones finales, asi que la predicción re-sulta imposible…»

Con esto se describe el denominado “efecto mariposa”que caracteriza el comportamento dinámico de los sistemascomplejos, que depende de forma crítica de la elección de lascondiciones iniciales. Este tipo de dinámica se encuentra engran parte de los fenómenos naturales, y caracteriza también laorganización social y de empresas.

Tradicionalmente la impredicibilidad debida a la dinámicacaótica y compleja ha sido considerada como elemento negati-vo. Es decir, el hecho de que un sistema dinámico tuviera unalto grado de complejidad disminuia la posibilidad de predecirel comportamento futuro del mismo sistema.

La moderna teoría del caos ha tratado de superar esta vi-sión original y de aprovechar las caracteristicas de las dinámi-cas caóticas y complejas para tomar ventaja de sus peculiarida-des. En particular, en los últimos 15 años, se ha tratado desacar provecho de las características de dichos sistemas diná-micos para el control [1] y la sincronización [2] de los sistemascomplejos. Estos dos conceptos permiten hoy estudiar con nue-vo enfoque problemas que no se habían resuelto dentro delmarco de la dinámica de sistemas clásicos. Al nivel actual deconocimientos, las técnicas de control y sincronización de siste-mas complejos permiten reunir dentro de un único marco teóri-co problemas tan diferentes como la optimización de la gestión

de la empresa, el estudio de comportamientos colectivos emer-gentes, la formación y competición de estructuras en sistemasquímicos, físicos y biológicos.

La idea subyacente es que si es verdad que una pequeñaperturbación en las condiciones iniciales es amplificada en elcurso del tiempo, es también verdad que uno puede aprove-char esa propiedad convirtiéndose en la “mariposa inteligente”del sistema, es decir introduciendo una perturbación artificialde muy pequeña entidad en el estado actual, dejando que elsistema mismo se encargue de amplificarla hacia un estado de-seado en el futuro. En este caso se saca provecho de la intrín-seca flexibilidad de los sistemas caóticos que permite poderelegir un número infinito de estados dinámicos deseados y diri-gir el sistema hacia ellos por medio de muy pequeñas perturba-ciones.

Este concepto ha permitido el estudio de sistemas caóti-cos y complejos controlados en muchos ámbitos. Un ejemploes la gestión de la empresa, donde es posible hacer cuidadosasperturbaciones para dirigir el sistema entero hacia estados de-seados en el futuro (los objetivos de la empresa), o sea optimi-zar el esfuerzo para lograr determinados objetivos. También encampo médico se están estudiando estrategias para disminuir yoptimizar el impacto de tratamientos de enfermedades. Unejemplo es la fibrilación cardiaca que se ha demostrado que esdeterminada por medio de una inestabilidad de ondas eléctri-cas en el corazón que provoca estados de fibrilación. Aquí seestá estudiando cómo poder perturbar el sistema de manera dedestruir dicha instabilidad y lograr de nuevo el comportamientodinámico normal.

A pesar de que el control y la sincronización del caos seintrodujeron tan solo hace 15 años, el número de aplicacionesde estos conceptos se multiplica dia por dia, y los campos deinvestigación que utilizan estas ideas en forma multidisciplinariae interdisciplinaria están creciendo.

Referencias

1. S. Boccaletti, C. Grebogi, Y.-C. Lai, H. Mancini and D. Maza,“The control of chaos: theory and applications”, Physics Reports329 (3), 103-197 (2000).

2. S. Boccaletti, J. Kurths, G. Osipov, D.L. Valladares and C.S.Zhou, “The synchronization of chaotic systems”, Physics Re-ports 366 (1-2), 1-101 (2002).

51 Rev Calidad Asistencial 2002;17(7):411-29 429

CONFERENCIA DE CLAUSURA

Sistemas complejos en medicina y gestión de organizaciones

Stefano BoccalettiIstituto Nazionale di Ottica Applicata, Florencia, Italia.