Raúl Águila.
CONTEXTO
Una metáfora muy ilustrativa.
“Un investigador midió la distancia que saltaba una pulga amaestrada, la colocó en una mesa y le ordenó: “pulga salta”, ésta obedeció y el investigador midió y anotó la longitud del salto (35 cm). A continuación, el investigador le quitó una pata a la pulga y le ordenó saltar, la pulga lo hizo; nuevamente el investigador midió con exactitud el salto y escribió en su bitácora: “pulga con cinco patas salta 29 cm”. Procedió a quitarle otra pata y a repetir el ensayo, del que anotó: “pulga con cuatro patas salta 20 cm”. Así siguió quitando patas a la pulga, ordenándole que saltara y anotando la longitud de cada salto, el cual, cada vez era de menor distancia (bastante lógico). Al final, le quitó la última pata a la pulga y le ordenó saltar, pero la pulga no se movió, el investigador insistió hablándole con “cariño” (pulguita salta), pero nada, la pulga no brincaba, entonces le gritó varias veces ¡salta, salta! pero la pulga permanecía inmóvil. Con esta observación, el investigador anotó convencido en la bitácora del experimento su conclusión: “Pulga sin patas… se queda sorda”.
El doctor Alberto Stephano Hornedo; patólogo, consultor mexicano reconocido internacionalmente, homenajeado por AMVEC en el 2008 y maestro de varias generaciones de veterinarios, nos contaba en su clase de patología especial, la anécdota anterior, la cual ilustra uno de los muchos riesgos de la experimentación: “causa-efecto confundidos”.
Y es que, para evitar respuestas erróneas, confusas o aparentemente contradictorias, es necesario que el experimento sea:
a) Técnicamente planeado, b) Cuidadosamente conducido, c) Adecuadamente analizado y d) Cautelosamente interpretado.
Experiencia para hablar del tema.
En el Congreso AMVEC 2017 (Querétaro), impartí la conferencia “Trabajos experimentales: puntos críticos de su diseño, análisis y presentación”. Consiste en una recopilación de factores teórico-prácticos que he aprendido, aplicado y desarrollado a lo largo de los años en diversas actividades: 1) Como estudiante de la maestría en nutrición animal (FESC-INIFAP).
Metáfora del experimento con pulga “sin patas”.
2) En la empresa en que laboré durante 17 años (adaptación de protocolos de pruebas de granja experimental, a granjas comerciales; básicamente con alimentos preiniciadores y para la engorda del cerdo); y 3) En congresos AMVEC, presentando trabajos de muestreo y, como evaluador de trabajos cortos de nutrición y producción.
Orientación de la reflexión
Pretendo explicar el contexto en el que se ubican los trabajos experimentales científicos con animales cuáles son sus tipos, qué se entiende por ciencia, ejemplos de errores; en fin, un amplio panorama para el lector de trabajos de investigación que necesita evaluar la veracidad de las conclusiones; y es que hay mucha pseudociencia, involuntaria y adrede. Carl Sagan (1934- 1996), astrónomo, astrofísico y reconocido divulgador científicos decía:
“La ciencia es más que un cuerpo de conocimiento, es una manera de pensar, pero hemos preparado una civilización global en la que los elementos más cruciales – el transporte, las comunicaciones y todas las demás industrias: la agricultura, la medicina, la educación, el ocio, la protección del ambiente, e incluso la institución democrática clave de las elecciones – dependen profundamente de la ciencia y la tecnología. También hemos dispuesto las cosas de modo que nadie entienda la ciencia y la tecnología. Eso es una garantía de desastre. Podríamos seguir así una temporada, pero, antes o después, esta mezcla combustible de ignorancia y poder nos explotará en la cara” (El mundo y sus demonios, La ciencia como una luz en la oscuridad,1995, Ed. Planeta, pp 44).
Aclaración sobre áreas de trabajos experimentales.
Se debe entender que, con relación a animales, hay diversas áreas donde aplicar el diseño experimental:
1) Experimentación en laboratorio, por ejemplo: variación de parámetros ante diversas técnicas, compuestos, etcétera en: bacteriología (respuesta a antibióticos), virología (crecimiento en cultivos ante diferentes variables), otro etcétera.
2) Con animales en bioterios o en granja experimental bajo condiciones controladas y protocolos bien establecidos y cumplidos.
3) Con animales en producción comercial. Son pruebas semicontroladas que si bien, no son perfectas en cuanto a la ortodoxia de un diseño científico, sí logran controlar las variables de mayor impacto y demostrar que hay diferencias estadísticamente significativas entre los tratamientos (usualmente sólo dos: el control y el producto del cual se quiere demostrar su efectividad). Sobre este tema de pruebas de campo válidas podría hablar mucho, pero no es el objetivo de este documento.
Además, las disciplinas involucradas son muchas: inmunológia fisiológica, vacunas, farmacología, nutrición, virología molecular, inseminación artificial, microbio intestinal, nutrigenómica, etcétera
Por tanto, en el tema de trabajos experimentales hay recomendaciones universales y otras específicas según el área del conocimiento; sería inconsciencia o soberbia de mi parte, dar consejos sobre el diseño de trabajos experimentales para todas las áreas mencionadas… “zapatero a tus zapatos”, dice la sabia conseja popular.
Entonces aclaro que mi experiencia práctica está con pruebas de desempeño productivo con alimentos (muy frecuentes en el mundo de la nutrición de aditivos), aunque también conozco modelos de pruebas de antibióticos ante desafío de enfermedades y, evaluación de secuestrantes de micotoxinas porque los modelos son similares.
Caricatura de “cientifico loco”. Lamentablemente y con frecuencia, se cree que así opera la ciencia, pero es todo lo contrario, es rigurosa y sistemática.
ENTRANDO EN MATERIA.
El trabajo experimental cientifico
Un experimento no es probar “a ver qué pasa si…”; eso acontece en las parodias de ciencia donde un “científico loco” andado probando todo lo que se le ocurre (ocurrencias sin fundamentos); en los albores de la ciencia así sucedía, pero actualmente los experimentos se realizan para probar una hipótesis (suposición), que a su vez, está sustentada en hechos científicamente probados. Los recursos económicos, logísticos y de infraestructura no deben malgastarse jugando a la “prueba-error”. Hay que justificar el experimento.
La ignorancia en los trabajos experimentales.
Durante muchos años, como lector, diseñador y evaluador de trabajos experimentales, he observado que: hay tres niveles de falta de conocimiento (ignorancia*) en trabajos experimentales:
1. En el área técnica per se (por ejemplo, ignorancia en nutrición animal).
2. En el diseño experimental básico y especializado.
3. En cómo preparar y conducir un experimento para demostrar una hipótesis nutricional (combinación inteligente de las dos anteriores).
*Todos entendemos que la ignorancia es la falta de conocimiento, pero al menos en nuestro país, decirle a una persona “ignorante”, suena “fuerte” y hasta “ofensivo”; la verdad es que todos somos ignorantes en muchas cosas. Lo lamentable es que existe la “ignorancia supina” (en alto grado o garrafal), ésta se da cuando, además de la falta de conocimiento, hay negligencia o desprecio por aprender; como decía la letra de una canción española “moderna”: “…no te quieres enterar, ye, ye, ye yeee…” (“Chica ye-ye”, 1965), este tipo de ignorancia sí es decadente porque trata de minimizar la importancia de la ciencia en la obtención de resultados confiables (lo acabamos de ver en las “consultas ciudadanas” sin ningún sustento, siendo que hay protocolos científicos de diseños estadísticos estadísticos para lograr encuestas confiables)
Lo que también he observado es que, prácticamente en las escuelas de veterinaria y zootecnia, no hay entrenamiento para el desarrollo de trabajos experimentales (sobre todo de nutrición), y creo que, incluso debería existir una certificación institucional para poder asesorar trabajos de investigación, los cuales, muy a menudo se usan como tesis de titulación a nivel licenciatura, y son presentados para aceptación en congresos. Ya ni que decir de la carencia de líneas de investigación alrededor de un tema, pues año con año, se presentan trabajos de nutrición y producción misceláneos y asilados, simples ocurrencias (no generalizo esto último porque por supuesto que también hay personal e instituciones que sistemáticamente hacen investigación profesional).
Antecedentes de fallas en trabajos experimentales.
En 1986, en el “II Simposio Internacional Avances en la Nutrición del Cerdo” (AMENA-AMVEC), el Dr. Alberto Casarín presentó el trabajo “Evaluaciones de Campo, nos ayudan o confunden”. En dicha conferencia se relatan los errores más comunes, observados cuando se hacen pruebas de campo (o aún en condiciones supuestamente controladas, agregaría yo).
Y explica la siguiente lista:
1) No se identifica correctamente a los animales ni a los corrales
2) Básculas no calibradas (o procedimientos de peaje erróneos).
3) Las comparaciones no son contemporáneas.
4) No se distribuyen hermanos, ni sexo, ni raza o genética entre los tratamientos (“bloqueo”).
5) No se considera la posibilidad de tener animales en crecimiento compensatorio por enfermedades previas (animales de prueba con antecedentes similares).
6) No se homologan las condiciones ambientales de los corrales en prueba.
7) No se prevén acciones si se presentan enfermedades o mortalidad.
8) No se especifican cuáles son las variables de respuesta importantes (parámetros a evaluar).
Hoy, este trabajo tiene más de 35 años y aún es vigente porque, lamentablemente, con cierta frecuencia, y por ignorancia, se siguen cometiendo los mismos errores.
DEFINICIONES SOBRE CIENCIA Y LIMITACIONES.
Antes de hablar de trabajos experimentales hay que entender conceptos y realidades de la ciencia.
Ciencia. Conjunto de conocimientos ordenados sistemáticamente acerca del universo, obtenidos por la observación y razonamiento, que permiten la deducción de principios y leyes generales (con capacidad predictiva).
a. Ciencia experimental. Hechos medidos directamente y/ o probados con experimentos; por ejemplo: valores de digestibilidad ileal de aminoácidos, dosis terapéutica de un antibiótico, dosis de un secuestrante.
b. Ciencia especulativa. Conjeturas, suposiciones, extrapolaciones basadas en ciencia experimental, pero que no están medidas directamente o bien, de las que no se posee el conocimiento completo. Las conjeturas suenan bastante lógicas a la luz de lo que se sabe, pero, aun cuando tengan sustento científico, son simples suposiciones, no hay plena certeza.
Por ejemplo, un artículo del Journal of Animal Science (J. Anim. Sci. 2017.95:248-256), plantea lo siguiente:
“En cerdos, la selección genética ha promovido una mejora significativa en el tamaño de la camada. Sin embargo, aparentemente hay una correlación negativa entre el tamañode camada y el flujo sanguíneo del útero-placenta-feto, lo cual puede causar problemas en el desarrollo de los fetos por un reparto desproporcionado de nutrimentos” (es decir, no todos los fetos reciben la misma cantidad de nutrimentos; “suena” muy convincente, y hasta aquí se citan 4 trabajos científicos de apoyo a esta hipótesis):
El artículo sigue: “La arginina (Arg) es precursora de diversos metabolitos como el óxido nítrico y poliaminas, ambas están involucradas en la formación de vasos sanguíneos. En el ratón, la suplementación de Arg durante la gestación aumenta la respuesta del crecimiento del endotelio vascular el cual, intervine en la vasculogénesis y la angiogénesis”. Es decir, en el ratón, a mayor cantidad de arginina en la dieta, mayor cantidad de vasos sanguíneos, y se especula que llegarían más nutrimentos a los fetos.
Esta, y más información, se presenta en el artículo respaldada con trabajos científicos. Se citan diversos trabajos con cerdas primíparas y multíparas donde se suplementa Arg y se obtienen mejoras en el peso al nacimiento y hasta 1 lechón nacido más (aunque no se especifica cuántos nacidos por camada). Resulta pues interesante, y se puede especular, con bases científicas que, suplementarias Arg en la gestación tardía en cerdas, mejorar flujo sanguíneo y, el peso de camadas hiperprolíficas será más homogéneo.
Se procedió a realizar el trabajo experimental (muy bien diseñado, conducido, analizado e interpretado); la conclusión fue: “En cerdas, la suplementación de la gestación tardía con arginina no tuvo efecto en el número de lechones nacidos vivos, ni en el peso de los lechones al nacimiento, ni en el desempeño de la lactación; tanto en cerdas primíparas como en multíparas”.
Aquí, la ciencia experimental terminó con la especulación, aunque pareciera muy bien sustentada. Tal vez existen otras variables desconocidas que intervienen y se tendrá que seguir investigando.
Algunas precisiones sobre ciencia.
a) Historia. Los griegos clásicos (500 a 146 AC), daban respuesta a sus observaciones y preguntas mediante imaginación y debate, pero salvo excepciones como en la geometría, no hacían mediciones comprobatorias, es decir, mucho se quedaba en la teoría, la ciencia formaba parte de la filosofía.
b) La ciencia experimental tiene relativamente poco tiempo de existencia, comienza a partir del siglo XVII con Galileo y Descartes y se caracteriza por:
1. No admitir y no estudiar más que lo observable empíricamente (empírico = práctico, o sea, fundado en la experiencia).
2. Rechazar los aspectos cualitativos de las cosas y la causalidad final (relación causa-efecto).
3. Reducir los cuerpos a cantidad y movimiento.
4. Intentar encontrar leyes, renunciando al estudio de las causas (más empirismo).
5. Expresar todos sus logros mediante funciones matemáticas.
En el siglo XIX, los filósofos positivistas defendieron que la ciencia experimental era el único modo válido de hacer ciencia y, en consecuencia, rechazaron a la filosofía por no considerarla científica (el positivismo afirma que el conocimiento solamente puede surgir de la afirmación (confirmación), de las hipótesis a través del método científico). Al positivismo se le llama también cientificismo, este último vocablo aprobado por la Academia de la Lengua Española.
c) Alcances de la ciencia experimental. No todos los fenómenos pueden ser explicados por la ciencia positivista, por ejemplo: la homeopatía, la acupuntura, la sicología; sin embargo, esto no significa que, lo actualmente incomprensible, no pueda ser explicado en un futuro por la ciencia; tal es el caso del funcionamiento de la mente humana (neurociencia), o bien, la última revolución de la biología: la epigenética, ciencia que rompió con los “dogmas” científicos de la herencia. Estas dos nuevas áreas de conocimiento dejan claro que la ciencia biológica sigue avanzando a pasos agigantados.
Un valor poderoso de la ciencia es que, a la luz de nueva evidencia, rectifica sus postulados (no es dogmática, siempre está abierta al cambio).
La biología no es una ciencia exacta, no olvidemos este hecho en las mediciones, los animales tienen variación individual en todos sus parámetros fisiológicos (temperatura corporal, latido cardiaco, eficiencia de utilización de la energía, peso al nacimiento, consumo de alimento, ganancia de peso, etcétera y, gracias a esta variación biológica normal, la selección genética conducida por el hombre ha mejorado parámetros productivos de los animales.
d) Empirismo. Método o procedimiento que está basado en la experiencia y en la observación de los hechos. Por cierto, “datos empíricos” no significa que sean datos no confiables, sino que, a pesar de ser válidos no tienen explicación. Así hay pruebas empíricas válidas, pero sin explicación científica.
e) Especular. Hacer conjeturas sobre algo sin conocimiento suficiente. Sin embargo, como ya expliqué, la especulación con bases científicas, es de mucha utilidad para la investigación porque permite plantear hipótesis coherentes; no obstante, hay muchos fenómenos que no se pueden comprobar y se quedarán en especulación científica (aunque a veces, se convierten en ciencia-ficción, actualmente una línea muy delgada las separa, sobre todo cuando pensamos en todos los adelantos tecnológicos que hoy disfrutamos y que, hace tres décadas, eran simple fantasía).
f) Dialéctica, tiene dos significados relacionados:
a. Arte de dialogar, argumentar y discutir.
b. Método de razonamiento desarrollado a partir de principios.
g) Retórica. Arte del bien decir. Dar al lenguaje escrito o hablado la eficacia para debilitar, persuadir, conmover. Es un “arma de dos filos” porque puede usarse mal y convertirse en un chantaje sentimental y engaño intencionado; claro que es componente de la demagogia (práctica política consistente en ganarse con halagos el favor popular).
SUFICIENTE POR AHORA.
Hasta aquí he presentado un panorama relacionado con los trabajos experimentales, lo que siguió en la conferencia referida fue abordar muchos subtemas técnicos, todos de importancia práctica, pero que sobrepasan el espacio en esta revista (necesitaría otras 14 páginas), no obstante, los nombraré:
1) Vocabulario básico del diseño experimental: experimento, hipótesis, diseño experimental, tratamiento de prueba; tratamientos control, aleatorio, variable, unidad experimental; repetición, tipos de errores, sesgo, ruido, variación; control del experimento, tamaño de muestra, diferencia estadística significativa.
2) El diseño experimental.
3) El análisis estadístico de los resultados.
4) Consideraciones sobre la estructura del reporte de investigación.
5) Consejos derivados de la lectura de artículos científicos.
El tema completo está en las memorias del Congreso Nacional AMVEC 2017 (Querétaro). Son 18 páginas de conceptos prácticos, pareciera muy extenso, pero el tema de diseño experimental abarca libros completos.
En la segunda parte de este artículo continuaré con los temas citados, pero con un enfoque práctico para el lector de trabajos científicos, ya verá usted…
