Bologna, 14 marzo 2013


Agli amici degli

Incontri Interdisciplinari




Carissimi,

              ci rivedremo lunedì 25 marzo, alle ore 21, presso il Convento San Domenico, che ci ospiterà nella sua “sala rossa”, cui si accede da Via San Domenico 1.

Proseguiremo la nostra ricerca cercando di approfondire, da un punto di vista biologico e medico, la

complessità.

Animerà la serata la Prof. Giovanna Cenacchi, che ringrazio a nome di tutti.



Questa è l'occasione per fare a tutti, anche a nome di P. Giovanni Bertuzzi, cari auguri di Buona e Santa Pasqua.

In attesa di rivederci, un cordiale saluto



Fra Sergio Parenti O.P.



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Breve resoconto dell'Incontro Interdisciplinare del 25 marzo 2013

a cura di fra Sergio Parenti O.P.



CENACCHI – Nel film di Batman il personaggio del Cavaliere Oscuro dice: “Se stravolgi l'ordine prestabilito... tutto diventa improvvisamente caos. … Sai qual è il bello del caos? È equo.” Il caos si contrappone alla nostra scienza classica, si contrappone al concetto di ordine. Però diventa affascinante per poeti ed artisti, come contesto da cui può emergere la forma e la creazione divina: nel caos esiste un contesto di potenzialità.

Nei sistemi caotici una conoscenza approssimativa delle condizioni iniziali produce un'incertezza che diventa sempre più grande col tempo. Il termine “caos deterministico” fu riferito ad alcuni sistemi dinamici non lineari che, pur essendo impredicibili per la loro complessità, nascondono un ordine interno che può essere rivelato con un approccio diverso da quello della scienza lineare. L'uomo è il sistema caotico per eccellenza.

Un sistema complesso ha molte componenti che interagiscono tra loro mandandosi segnali di segno opposto (es.: eccitatore – inibitore nel nostro sistema nervoso): il suo comportamento non è facilmente prevedibile anche se conosciamo il comportamento dei componenti. La definizione di complessità sfugge, per sua stessa natura, ai tentativi di categorizzazione. Anche ciò che appare più semplice può essere scomposto in molti elementi: uno stesso ente può essere considerato semplice o complesso a seconda del livello di analisi rilevante per l'osservatore. Se si intende per scienza della complessità lo studio dei sistemi complessi, manca una definizione univoca di quali siano le caratteristiche che permettono di qualificare un sistema come complesso. Se è semplice un sistema predicibile e riproducibile, posso dire che complesso è ciò che non è semplice.

Tommaso d'Aquino diceva che il conoscere la verità consiste nella corrispondenza tra la realtà e la nostra rappresentazione. L'irriducibile complessità del reale ci metterà di fronte, in maniera inaspettata, a dei “cigni neri”, a ciò che non avremmo potuto prevedere. La complessità è la proprietà di un sistema del mondo reale che si manifesta nell'impossibilità per ogni formalismo di catturare in modo adeguato tutte le sue proprietà. Il motivo della complessità, dietro ogni sistema (sociale, biologico, economico...) sta nell'infinita quantità di eventi che possono, in tempi diversi, influenzare i soggetti che lo compongono e le loro azioni.

Per studiare nella medicina moderna la complessità parliamo di discipline “omiche” (genomica, trascrittomica, proteomica...) e tutto ciò permette di arrivare ad una terapia, si dice, “sartoriale”: trattamenti terapeutici indirizzati non tanto a quella malattia in generale, quanto a quel paziente particolare che ha una situazione biologica diversa. Ognuno ha una sua condizione differente. In medicina oncologica si parla di “target therapy”. Esiste però un gap enorme tra la mole di dati prodotti e la limitata capacità interpretativa di questi: lo sviluppo di nuovi trattamenti mirati risulta in parte compromesso.

Il cancro è una malattia genetica: si sviluppa quando nella cellula si accumulano una serie notevole di mutazioni a livello dei geni. I meccanismi per cui si realizzano questi errori variano a seconda del tipo di cancro e a seconda del tipo di individuo: non è possibile fare l'equazione gene = malattia. Lo stesso gene modificato in una persona porta la malattia, in un altro non la porta. Questo è un esempio di complessità in questo campo. Non basta conoscere le molecole per risolvere il problema, perché una molecola non fa sistema a sé, ma è parte di un sistema di molecole che interagiscono tra loro.

Un altro esempio può essere la Sclerosi Laterale Amiotrofica, che ha un decorso inarrestabile. Non si sa esattamente quale sia il meccanismo scatenante. Anche se ne conosciamo tutti i meccanismi isolatamente, nessuno di questi elementi, da solo, è in grado di scatenare la malattia. Quindi la malattia ha una patogenesi complessa che prevede l'interazione tra loro di diversi sistemi.

Nella vita biologica esistono degli eventi che sono la proliferazione e la morte cellulare. Neppure di questa è semplice parlare. Esistono, schematizzando, due modi di morte (in realtà sarebbero di più): per necrosi o per apoptosi (suicidio programmato, importantissimo nell'autolimitazione dei tumori: se non avviene, prevale la proliferazione neoplastica). Noi sappiamo come avviene l'apoptosi, ma perché avvenga o no in una cellula, questo è regolato da una serie di processi complicati, che prevedono l'interazione di quasi tutte le componenti cellulari.

La complessità regola la nostra sopravvivenza e la nostra morte. Sono reti che possiamo studiare ed applicare a reti di network che adottano comportamenti dei sistemi biologici. Tuttavia questi sistemi complessi sono anche da auto-organizzazione. Questa è la proprietà, manifestata da alcuni sistemi complessi formati da molteplici elementi che interagiscono tra loro, di sviluppare strutture ordinate da situazioni caotiche facendo crescere la complessità interna anche quando i singoli elementi del sistema si muovano in modo autonomo ed in base a regole puramente locali. Tra i sistemi auto-organizzanti, una classe a parte sono quei sistemi che hanno al loro interno meccanismi genetici che mettono in atto un altro principio di adattamento: quello della selezione naturale. Queste caratteristiche, tipiche dei sistemi formati da individui viventi, conferiscono al sistema una dimensione in più esaltando la strutturazione della complessità interna nella direzione dell'adattamento.

La complessità – leggevo recentemente - può essere classificata come subcritica, critica e caotica, a seconda della libertà di movimento che esiste in quel sistema complesso. Cioè posso indurre delle variabili che permettono piccoli spostamenti (complessità subcritica); se i mutamenti portano il sistema al limite del caos, la complessità è critica; nella situazione opposta abbiamo la complessità caotica. Nell'epoca moderna è prevalsa la filosofia positivista, con fiducia nelle scienze, principi stabili, universali, e fiducia nel progresso. Il limite della risoluzione sperimentale oggi è circa 10-16 cm., pari a circa un millesimo del diametro di un protone. Ma la fisica delle particelle ha evidenziato dei limiti. La scienza accetta di convivere con l'incertezza. I sostenitori della teoria della complessità non negano il ruolo della ragione, dell'ordine, dell'organizzazione, ma sostengono che la vita, l'evoluzione, il cambiamento convivono col disordine, col caos, l'instabilità, l'irriducibilità delle variabili. Nell'epoca post-moderna parliamo di trasformazione, cambiamento, revisione, innovazione, incertezza, precarietà. Dal frazionamento e riduzione dei fenomeni siamo passati al principio ologrammatico; dalla generalizzazione senza eccezioni al considerare eccezioni e differenze; dalla spiegazione lineare a quella circolare e ricorsiva; dalla separazione delle discipline alla transdisciplinarietà. Per generare nuove idee occorre ridefinire le discipline ed i gruppi di ricerca, creare organizzazioni in cui scienza, cultura e tecnologia non siano più tre strati orizzontali adiacenti e separati, ma possano essere tagliati verticalmente ridefinendo elasticamente i rapporti relativi in funzione degli obiettivi da raggiungere.

FRATTINI – Che cos'è il principio ologrammatico?

CENACCHI – Principio dell'interezza: non vedere le cose ridotte in parcellizzazioni sempre più piccole, ma nell'interezza. Noi possiamo prevedere che da un gene viene una proteina, ma non basta: interagiscono altri sistemi biologici che possono cambiare l'esito.

CASADIO – “Omico” vuol indicare l'analisi di un sistema nella sua interezza: è usato dal 2000, ad esempio in “genomico”.

SARTI – Molti concetti sono stati trasferiti in altri campi. La complessità si presenta quando esistono molti elementi e tutto quello che si sa è che i modelli matematici che noi riusciamo a sviluppare con questi elementi sono modelli non lineari. Cioè non c'è proporzionalità tra causa ed effetto. Ci sono modelli molto semplici che hanno questo carattere di imprevedibilità dei risultati. Chiamiamo “complesso” un sistema non necessariamente “complicato”. L'algoritmo può essere molto semplice, ma in pochissimi passi si arriva a situazioni imprevedibili. Un esempio sono le previsioni del tempo. Il concetto di complessità è sempre legato ad un tempo di osservazione: in uno spazio di tempo limitato non c'è complessità e si possono fare previsioni.

CASADIO – Fare una previsione in termini probabilistici è diverso dall'affrontare una complessità come quella del vivente, dove c'è qualcosa di più, come già abbiamo detto: la vita, la morte, la divisione di una cellula. Non è così ovvio far rientrare queste categorie di fenomeni in un discorso di tipo probabilistico - statistico su larga scala, anche temporale. Da un punto di vista olistico potremmo parlare di proprietà emergente: la complessità in biologia si manifesta nel tutto che non è la somma delle parti (lo aveva già detto Aristotele). Il problema diventa il tentativo di riuscire a ricondurre certe fenomenologie macroscopiche ad interazioni di molecole, che già di per sé sono complesse: per cui c'è complessità di complessità... Una proteina è una molecola complessa in grado di auto-organizzarsi nel solvente polare, ed in una cellula ce ne sono miliardi. Non vedrei quindi la faccenda semplicemente come complessità temporale: una cellula è complessa anche se guardata in un istante. Se ci siano diversi tipi di complessità e se una cosa possa essere più o meno complessa è già stato dibattuto. Si definisce semplice quello che riesco a simulare nelle caratteristiche essenziali, complesso è ciò che non si riesce a simulare. Le previsioni del tempo vengono fatte con simulazioni che hanno una loro ragion d'essere: nel caso di una cellula tutto dipende anche dalle situazioni al contorno (ambiente, interazioni con altre cellule...): come se conoscessimo la cellula (figuriamoci i tessuti e poi l'organismo) per strati successivi: riusciamo a fare delle sezioni e a dare delle occhiate in certi frangenti. In questa situazione è complicato fare previsioni, tranne ovviamente in senso macroscopico, come nel tumore.

CENACCHI – Lui dice: più ci allontaniamo nel tempo, più aumentano le variabili. Se consideriamo gli eventi cellulari, mi aspetto, se metto in una cellula quel determinato gene che attiva in quel periodo la trascrizione di una determinata proteina, di poter trovare la proteina analizzando la cellula. Nel periodo molto breve posso forse fare una previsione. Ma la vita della cellula è fatta di miliardi di eventi, con una interazione istantanea.

SARTI – Anche il tempo è parte importante nel concetto di complessità: volevo dire solo questo. Ha senso pensare a fenomeni che non sono complessi nel tempo breve, ma lo diventano nel tempo lungo, o viceversa? Come gioca il tempo nel concetto di complessità?

BERTUZZI – Che rapporto ha la complessità con la legge di natura? La legge predice in qualche modo le conseguenze da certe condizioni iniziali. La complessità contrasta con questo. Negli esempi fatti del cancro, abbiamo il contrasto con un certo ordine di funzionamento dell'organismo sano. Si può parlare di complessità come un disordine? O è complesso anche l'ordine?

CENACCHI – Complesso è anche l'uomo nel suo organismo, ed è complessa la cellula. La finalità della cellula è moltiplicarsi e auto-mantenersi. Il mantenimento di questo ordine, nell'uomo, consuma una quantità incredibile di energia. Ma l'invecchiamento è un processo fisiologico anch'esso. Si va incontro alla morte, che è prevedibile. Ma anche la malattia non è un processo lineare e spesso il medico sbaglia nel prevedere la morte.

PIFFERI – L'accostamento di molecole in un sistema naturale è l'inverso di un aumento di entropia, è una tendenza ad una situazione di ordine. Ma non è possibile valutare i miliardi di interazioni tra molecole che avvengono. Resta l'umiltà di non sapere.

BERTUZZI – Si può mettere al suo posto la complessità rispetto al grado di ordinabilità che c'è nell'osservazione della realtà? La verità è adeguazione della conoscenza con la realtà. La realtà però è più complessa di quello che è riducibile ad uno schema matematico o razionale. Ma, visto che la scienza progredisce, il campo della prevedibilità può essere identificato rispetto al campo di una complessità che sfugge alla razionalizzazione della scienza?

SARTI – Ci sono due principi molto semplici. Il primo è che la nostra scienza è sempre fatta di impostazioni statistiche. La seconda è che essa tende sempre a fare dei modelli lineari, con relazioni semplici tra cause ed effetto, mentre la realtà è sempre non lineare.

CASADIO – Dipende anche dalla scala a cui tu osservi. Noi siamo assoggettati alle leggi della termodinamica. Io posso definirmi come un sistema che spontaneamente è qui perché il suo delta G totale è minore di zero. Quando questo non sarà più vero io divento non più possibile. Questo vale nelle leggi della termodinamica. Le molecole che si auto-organizzano e danno vita riesci a visualizzarle da questo punto di vista termodinamico-meccanico: la vita è una lotta costante contro la produzione di entropia. Se però tenti di stabilire tutte le relazioni tra molecole per capire le proprietà emergenti, non lo sappiamo fare. E non sei a livello di bosone di Higgs. Va bene la legge di natura. Ma metto la complessità ad un livello di scala diverso.

PARENTI – Le idee chiare e distinte sono sempre piaciute a tutti, ma non è facile averle. Si è detto di Aristotele. La sua visione è molto generica, ad un livello molto superficiale, ma resta intelligente. Lui insiste nel distinguere il tutto artificiale dal tutto naturale. Il tutto artificiale esiste in forza delle parti e del materiale di cui è fatto. Il tutto naturale è il contrario: sono i materiali e le parti che esistono in forza del tutto. Questa distinzione, mi sembra, continua a non riuscire ad essere capita. Le motivazioni storiche sono di tipo teologico. Se ne è parlato. Questo ha portato a preferire il modello riduzionista. Voi lo dichiarate insufficiente, però quando dite che il tutto non è la somma delle parti o che bisogna passare ad una visione di insieme, mi sembra che il concetto di tutto naturale non passi. Faccio fatica anch'io, perché sono cresciuto nella formazione del mio paese. Per Aristotele la mano tagliata è chiamata mano in modo equivoco, come una mano di gesso. Posso riattaccarla, ma allora la ri-assimilo. Ma finché è staccata non è più l'arto di un vivente, dunque è un'altra cosa. Noi abbiamo perso il concetto di natura.

Poi c'è il problema della fiducia nella ragione, anche se consapevole dei propri limiti. La Yates, in “Giordano Bruno e la tradizione ermetica”, cita il parere del padre Festugière, studioso del “corpus hermeticum”, secondo cui nella storia dell'umanità, tutte le volte che c'è stato un periodo di grande fiducia nella ragione, dopo è venuto un periodo di grande sfiducia nella ragione, quasi che l'uomo, rendendosi conto che i suoi problemi restavano come prima, cercasse una soluzione fuori della ragione. Lo si vede nella filosofia ellenistica dopo Platone e Aristotele, nell'umanesimo e nel rinascimento dopo la scolastica; oggi, dopo la razionalità scientista. Uno, anche se laureato alla Bocconi, magari va pure dalla cartomante prima di fare un affare. Oggi fare gli oroscopi è una professione e la gente cerca le medicine alternative. Oggi c'è il pericolo del relativismo, denunciato da Papa Benedetto XVI.

CENACCHI – La ragione ci deve portare anche ad assumere che esiste un limite ed a rivedere le cose da un punto di vista diverso. La medicina stessa, per stare al mio campo, va vista in integrazione con le discipline umanistiche. Anche la formazione del medico deve essere complessa.

RUBINO – L'esperienza psichiatrica e psicoanalitica mi ha portato a convincermi che sicuramente il caos è centrale nella mia mente: non si può oggettivare l'uomo. Menti eccelse come Aristotele hanno usato la ragione, ma compiendo un'opera di riduzione della complessità. Questa complessità, il caos, torna oggi proprio perché è il problema dell'uomo. Io sono arrivato a dubitare della mia ragione, sospendendo i giudizi su di essa, anche se la uso. Non posso pensare alla mia razionalità come ad una divinità. Invece esiste una mente emotiva, che non è solo una scoperta della psicoanalisi, ma viene confermata dalle neuroscienze, che hanno visto come il giudizio preceda di qualche millesimo di secondo l'attività della ragione.