1. DALLE PARTI AL TUTTO
Riduzionismo: scomporre fenomeni complessi in parti semplici,
collegate fra loro (meccanicismo)
Olismo: un fenomeno non è descrivibile dalla somma delle parti
(Kant: ogni parte si connette ma anche partecipa dell’altra)
Kant introduce l’idea che le parti di un sistema vivente sono
interconnesse sì ma anche capaci di relazioni reciproche, nel senso
che ogni elemento esiste sia accanto che per mezzo dell’altro
TEORIA DEI SISTEMI E DELLE RELAZIONI

2. Nel mondo vivente è ovunque presente una struttura gerarchica,
da non intendere come struttura umana di dominazione e controllo
ma come interrelazione dell’ordine a più livelli.
Da qui nasce il concetto di rete, dove si collegano tra loro organismi
a livelli differenti di complessità, con leggi diverse per ogni livello
Questa visione è quella della meccanica quantistica: le particelle
subatomiche non hanno significato come entità isolate, ma si possono
comprendere solo come e dalle interconnessioni che hanno fra loro.
Non si può scomporre la realtà in unità di spiegazione
indipendenti una dall’altra.

3. Anche la psicologia si orientò verso il pensiero sistemico:
la teoria della Gestalt (forma) si basa sull’idea di significati di percezione
non riducibili in sottogruppi elementari, ovvero il tutto della percezione
non viene concepito a partire da elementi strutturati o parti dell’insieme.
Percepiamo i termini della realtà non isolati ma come patterns
o strutture integrate, dove è l’organizzazione quella che genera
quello che noi percepiamo come significato, con l’attribuzione di
qualità che sono assenti nelle parti singole.
Nel pensiero sistemico la rete sostituisce l’edificio
nella metafora della conoscenza (F.Capra)

4. In un sistema complesso ogni proprietà dipende dalle relazioni
con le altre, così come la qualità del sistema in generale non si
riflette
in una qualsiasi delle sue componenti:
è la proporzione che genera la relazione
ciò che rende possibile la teoria sistemica è la scoperta che la
conoscenza scientifica è approssimata.
La ragione principale del fallimento delle teorie sistemiche al loro
esordio stava nella mancanza di strumenti matematici capaci di
descrivere il comportamento dei viventi, che sono sistemi “aperti”
lontano dall’equilibrio
Lo stato di non equilibrio con afflusso costante di energia
genera schemi spaziali complessi
descrivibili solo da equazioni non lineari

5. Nella termodinamica classica si passa dall’ordine al disordine
per perdita continua di energia (entropia) fino alla sua consunzione
(morte termica che corrisponde all’equilibrio termodinamico assoluto)
Le strutture viventi acquistano invece ordine a spese dell’energia esterna
alla quale sono “aperti”.
Secondo i modelli lineari vi può essere solo aumento dell’entropia
Secondo quelli non lineari l’autoorganizzazione

6. I sistemi circolari chiusi permettono cambiamenti evolutivi
senza però la perdità della funzione di circolarità
Maturana partendo da questa ipotesi pensò che il sistema nervoso
si autoorganizza facendo riferimento a sé stesso
In tal modo la realtà esterna non può essere percepita “come tale”
ovvero come “rappresentazione” ma solo come risultato della
creazione e modificazioni di rapporti nella rete neurale indotta
dalle afferenze sensitive (le sensazioni) e dagli effetti di memoria
relativi al ricordo delle risposte (emozioni)
si pensa non solo con la mente, ma anche con il corpo

7. La non linearità appare come una novità mentre da sempre
accompagna il pensiero scientifico, solo che è stata sempre
mascherata dalla necessità di presentare i risultati delle indagini
con approssimazioni semplificative, che alla fine hanno preso
il posto della originale descrizione dei fenomeni
(esemplare l’aforisma dell’eccezione che conferma la regola)
nei sistemi non lineari la caratteristica principale è che non possono
essere fatte previsioni esatte, ma solo probabilistiche, anche se il
fenomeno in esame è strettamente deterministico.
Ciò ha comportato uno spostamento dall’analisi quantitativa
a quella qualitativa

8. Nei sistemi non lineari piccoli cambiamenti nelle condizioni
iniziali portano a rilevanti effetti finali, contrariamente a quanto accade
in un sistema lineare
tali processi di retroazione non lineare sono alla base dell’instabilità
e causa dell’apparire di nuove forme di ordine tipiche della capacità
di autoorganizzazione di un sistema “aperto” quale quello vivente.
In questo caso la vita dovrebbe essere un fatto estremamente
raro e improbabile

9. Spazio delle fasi di un pendolo
senza attrito
Spazio delle fasi di un pendolo
con attrito
attrattore

10. Il numero degli attrattori è limitato, e le proprietà di un sistema
possono essere dedotte dalla forma dei suoi attrattori:
- a punto fisso (come nell’esempio del pendolo)
- periodici (curve di crescita di una popolazione)
- caotici (attrattori “strani”)
In presenza di un attrattore strano le curve sul piano delle fasi non
si intersecano mai, e sono caratterizzati da un numero ridotto
di dimensioni anche se sono molte quelle dello spazio delle fasi
(ogni fase rappresenta una variabile del sistema)
Il comportamento caotico possiede un alto
grado di ordine che si riflette nel suo schema nello spazio delle fasi.
Ciò distingue il caos dal “rumore” casuale

11. Il rubinetto emette un getto che non si può controllare dalla sola
alimentazione di acqua: all’improvviso appaiono turbolenze
Il rubinetto “strano”
Un filo uniforme o la turbolenza sono l’aspetto esterno di un attrattore
che dall’interno del sistema “attira” ora una forma ora l’altra. Tutto ciò dipende
debolmente dalle condizioni iniziali (la pressione) Ecco quindi un sistema ai bordi del
caos.
Il sistema è non-lineare, ovvero cause ed effetti non sono in proporzione.
Per piccoli cambiamenti all’inizio, si hanno drammatiche conseguenze: la “forma”
con la quale il sistema si manifesta , la FASE, cambia bruscamente.

12. L’attrattore da vicino
Lo spazio delle fasi in cui si colloca l’attrattore, ovvero
L’insieme delle “posizioni” che un sistema volta volta può assumere
Visto da vicino ha una struttura ai bordi di tipo frattale:
Ingrandendo si ottiene una replica in piccolo della forma
Del bordo osservato, all’infinito.
Le parti interne sono le più stabili, quelle di confine sono instabili
E possono cambiare improvvisamente spazio delle fasi, anche
Allontanarsi all’infinito matematico, ovvero scomparire

13. Attrattore strano
E’ quello che dipende poco dalle
cause iniziali (rubinetto) e che
rende l’intero sistema poco
deterministico.
A questo punto nessuna delle
possibili traiettorie di una variabile
può intersecare un’altra (si creerebbe
un bivio, una scelta, e si tornerebbe
al determinismo) quindi occorrono le
necessarie dimensioni oltre le 3
(minimo) per rappresentare il
fenomeno

14. I sistemi caotici sono quindi sensibili alle cause iniziali,
deterministici o caotici, e permettono anche previsioni, ma solo per
gli aspetti qualitativi di un sistema.
Nei punti in cui il sistema mostra zone di instabilità una piccola
perturbazione ambientale agisce indirizzando il sistema verso
nuove forme di ordine, dette catastrofi o biforcazioni
Questo comportamento
è tipico dei soli sistemi
aperti lontani dall’equilibrio

15. La struttura “fine” degli attrattori è autosimilare (Frattale)

16. Firing di dopamina: la depolarizzazione di membrana
non è lineare se non per intervalli ristretti
La struttura dendritica delle sinapsi induce un confronto
con le strutture frattali

17. Reti neurali
Profilo caotico di una onda EEF
Sistema discriminante
1 1 1 1
1
0.5
0.5
0.5
0.5
180
0.1
0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5

19. La malattia e l’uso cronico di psicotropi agiscono impoverendo
la variabilità caotica dei sistemi viventi con ricadute sull’adattamento
o la vita individuale (perdita della complessità)
la perdita della complessità si manifesta con schemi “rigidi”
di variabilità, e ridotti, e sono proprio quelli che sono risultati
utili per costruire le nosografie sistematiche e più in generale
gli schemi di conoscenza (le approssimazioni lineari
di fenomeni complessi)
le fluttuazioni degli attrattori convergono quindi verso un bacino di
attrazione che può essere inteso come un ambiente di
variabilità “vigilata” in senso deterministico, ma che deve
comunque esistere nell’interesse della vitalità del sistema
vivente.

20. Comprendere non significa dunque definire se passiamo da un
modello quantitativo ad uno qualitativo: definire è anche semplificare
ma la schematizzazione diventa falsificazione, come già detto a
proposito delle osservazioni di fenomeni non lineari “tradotti” in equazion
di approssimazione lineare
dopo lo spazio tocca al tempo: infatti senza spazio dove inserire una
successione di oggetti gerarchicamente orientati secondo un prima e un
dopo non esiste tempo: l’istante e la durata sono cose diverse: la durata è
il frutto dell’azione della nostra memoria ma la meccanica quantistica
ci pone il dilemma di eventi per i quali il tempo è invariante
Il tempo appartiene paradossalmente non alle cose ma alla mente

21. In un sistema quantistico gli stati non sono esclusivi e quindi non
possiamo dividere un prima e un dopo assoluti: i fenomeni partecipano
attraverso forme di interferenza (le relazioni di rete)
la realtà sperimentale fa apparire invece l’esclusività attraverso
la selezione dell’osservazione ovvero l’interazione con gli
strumenti di misura: la rete viene distrutta dall’osservazione
la distruzione della rete porta all’asimmetria temporale, e quindi
all’immagine mentale di una freccia del tempo univocamente
determinata verso destra e al concetto di irreversibilità

22. La meccanica quantistica mette in crisi il determinismo del tempo
e la certezza della sua irreversibilità:
la scoperta che i fenomeni subnucleari dipendono anche da
lontani eventi nel “passato” mettono in evidenza che tale
passato si concettualizza nella nostra mente:
in realtà il fenomeno si è sviluppato secondo una rete di relazioni,
oltretutto non esclusive (interferenza)

23. La creazione del tempo interiore è un modello studiato attualmente
secondo il criterio della supercausalità, che tiene conto
sia della meccanica quantistica che della relatività speciale.
la memoria rappresenta olograficamente l’organizzazione del
“passato” mentre l’orientamento probabilistico delle reti il futuro.
La presenza di molecole antiche quali le amine come neuro
trasmettitori e di fosfolipidi nelle membrane dei
neuroni fa pensare ad un periodo dove l’amplificazione
elettrochimica del caos quantistico ha preceduto
quella autoorganizzata del genoma
In tal senso tutto avrebbe eguale distribuzione
in tutto l’Universo.

24. Progogine e Stenger:
Tutto altalena fra la competizione negli equilibri
e la comunicazione e la instabilità nelle fluttuazioni
la compressione dei dati in memoria, nel senso che la complessità
di un evento viene registrata solo nella sua forma semplificata di
attrattore
senza che la semplificazione comporti perdita di informazione.
La Fisica e la Matematica moderne parlano oggi di
Principio di bellezza, come rivelazione e garanzia
Della correttezza di una ipotesi scientifica