Variable controlada
Definición
Una variable controlada es un término de uso común en el campo de la investigación científica, donde encontrar evidencia para respaldar una teoría rara vez es sencillo. En el caso de las ciencias naturales, algunas características de la investigación son constantes, pero la mayoría de ellas tienen inconsistencias. Estas inconsistencias se conocen como variables.
Visión general
Para que un experimento dé resultados estadísticamente útiles, todos los aspectos del sujeto de estudio y el entorno deben ser iguales o lo más similares posible. Los estudios se componen de variables independientes (los efectos de un cambio específico que el investigador desea observar), la variable dependiente (la medida de este cambio) y la variable controlada. Una variable controlada crea un entorno similar en todos los ámbitos, de modo que el cambio que se está estudiando no se vea influido por múltiples factores incontrolados.
Si se están probando las tasas de crecimiento de las plántulas a dos niveles de luz diferentes, los resultados de la variable independiente (niveles de luz) y la variable dependiente (milímetros de crecimiento) serán mucho más precisos si las plántulas son exactamente iguales. Esto no solo se refiere a su composición genética (el tamaño de la semilla, las plantas progenitoras, la especie ), sino también a variables externas como temperatura, niveles de humedad, contenido mineral del suelo, calidad del aire, posición y muchas otras.
Mediante el uso de semillas clonadas genéticamente en un medio de crecimiento cuidadosamente preparado colocado dentro de un ambiente cerrado y altamente controlado, y siguiendo los horarios exactos para la siembra y los tiempos de medición, como es el caso en la imagen de arriba, este estudio puede llegar a la conclusión de que cualquier los cambios en el crecimiento se deben a los niveles de luz, más que a otros cambios. Las variables controladas deben hacer que los sujetos de estudio y su entorno sean lo más similares posible. El experimento perfecto controla todas las variables excepto la variable dependiente: el resultado.
Ejemplos de variables controladas
En ciencia, y en investigación básica y aplicada, las variables son innumerables. Desde los elementos más simples hasta los organismos más complejos, cualquier número de diferencias puede cambiar los resultados de una línea de estudio. Las conclusiones de un experimento realizado en una instalación pueden diferir de las de otra, incluso cuando se aplican los mismos métodos. Los organismos vivos a menudo son demasiado complicados para esperar que reaccionen exactamente de la misma manera, ya sea que esto se refiera al sujeto de investigación o al investigador.
Materiales no vivos
Los ejemplos de variables controladas en materiales no vivos son más fáciles de implementar que en la investigación de organismos vivos. La investigación que analiza la reacción de un material no vivo a otro tiene el potencial de implementar controles experimentales casi perfectos. Un ejemplo de un estudio sobre materiales muertos podría ser la prueba de dos procesos de alisado diferentes en cuatro marcas diferentes de cemento dental. Las pruebas se pueden llevar a cabo » in vitro», es decir, fuera de un organismo vivo, y de ese modo eliminar innumerables variables potenciales.
Las variables controladas de este experimento incluirían el método de aplicación y los materiales, las intensidades de fotopolimerización en el cemento, el almacenamiento de la muestra (temperatura y duración), la duración del proceso de pulido, la configuración del microscopio electrónico y la velocidad de rotación del dispositivo de pulido. La adición de un grupo de control sería una subdivisión de la variable controlada. Un grupo de control es un grupo que se somete a la misma preparación y se mantiene en el mismo ambiente que las muestras analizadas, pero no está expuesto a la variable independiente. En el ejemplo anterior, el grupo de control presenta cemento sin pulir. Esto elimina la posibilidad de que procesos naturales como la oxidación o la humedad del aire que puedan afectar la suavidad del cemento no tratado se cuenten como efecto de los procesos mecánicos de alisado.
Lo que este experimento encontraría difícil de controlar sería cuán idéntica sería cada muestra de cemento, ya que las muestras fabricadas pueden diferir. La distribución de los ingredientes en los compuestos fabricados no puede considerarse idéntica a menos que se realicen pruebas rigurosas antes de que comience la investigación.
Organismos vivos
Los ejemplos de variables controladas para organismos vivos son mucho más complejos que en la mayoría de las investigaciones sobre materiales no vivos. En los organismos vivos más complejos y producidos naturalmente, las variables están predominantemente incontroladas. Esta es la razón principal por la que se utilizan organismos muy simples como las moscas de la fruta u organismos muy similares, como ratones y ratas clonados genéticamente, en entornos de prueba. Una vez que los resultados estadísticamente relevantes están disponibles en modelos no humanos, las pruebas en humanos se inician en grupos que son lo menos diversos posible. El siguiente gráfico muestra los pasos que deben seguir todos los medicamentos aprobados por la FDA. Desde la etapa preclínica hasta la etapa III del ensayo clínico, las posibilidades de implementar variables controladas disminuyen drásticamente.
Los anuncios para sujetos de investigación a menudo solicitan personas de un determinado grupo de edad, sexo o índice de masa corporal. También se refieren a variables médicas, conductuales o de estilo de vida, como no consumir cigarrillos o alcohol, no consumir medicamentos, no tener comorbilidades y hacer ejercicio de nivel medio a alto. Al implementar variables controladas desde el principio, un investigador puede crear un grupo donde los resultados son más genéricos.
Si un sujeto de estudio potencial se ajusta a este resumen inicial, generalmente se lo invita a un análisis más detallado. En el caso de un medicamento para bajar de peso, por ejemplo, esto podría incluir pruebas de resistencia a la insulina y glucosa, función endocrina, hemograma, pruebas de función cardíaca y pulmonar, y toma de antecedentes médicos y familiares. Ejemplos de variables controladas en esta fase pueden ser candidatos sin antecedentes familiares de diabetes o aquellos que pasan una prueba psicológica específica.
Los ensayos iniciales pueden estudiar los efectos del tratamiento en una población muy genérica y similar. La importancia de las variables psicológicas, algo menos influyente en los modelos animales, nunca se subestima. Sin embargo, una vez que se debe probar un fármaco, una sustancia química o una terapia en la población para la que está diseñado, las variables controladas se vuelven más difíciles de lograr. En el caso del ejemplo del medicamento para bajar de peso, un adulto con obesidad mórbida con trastorno por atracón, estilo de vida sedentario, ansiedad y diabetes puede no responder de la misma manera que un adulto con sobrepeso leve que aumentó de peso después de romperse una pierna y no tiene comorbilidades. Pero, ¿a qué variables se puede atribuir una diferencia en la respuesta?
En todo tipo de investigación, limitar otros factores que pueden cambiar la acción de la variable independiente o el resultado de la variable dependiente es fundamental para obtener datos de la mejor calidad. A medida que los organismos se vuelven más complejos, la capacidad de limitar estos factores disminuye progresivamente. Al implementar tantas variables controladas como sea posible, la evidencia científica se vuelve más precisa y es una base más sólida y confiable para la próxima generación de investigadores.
¿Qué son exactamente las variables?
En los procesos experimentales, las variables pueden influir en los resultados finales. Los investigadores deben intentar limitar estas variables a los cambios específicos que están estudiando. Una variable representa todo lo que sufre cambios. Las variables pueden ser fluctuaciones de temperatura, comorbilidades, comportamientos, entornos, dieta, calidad del aire, niveles de estrés, metabolismo o alergias. Incluso los eventos estacionales o globales pueden tener un efecto sobre los resultados finales.
Para fines de investigación, las variables se clasifican en tres grupos. La primera es la variable independiente (o manipulada): el cambio que se hace conscientemente para estudiar una acción o reacción particular, o un cambio que es independiente de nuestro control, es decir, el tiempo y el proceso de envejecimiento.
La segunda variable es la variable dependiente (o de respuesta), que el investigador mide para llegar al resultado final. Por ejemplo, un estudio puede analizar el efecto que tiene una porción de arándanos en los resultados de una prueba de memoria codificada por colores. La variable independiente es el cambio dietético (arándanos). La variable dependiente es la prueba de memoria que se usa para medir si los arándanos afectan la memoria. Es fácil imaginar cómo las posibles variables pueden limitar la precisión de los hallazgos del investigador. ¿El sujeto durmió bien por la noche? ¿El sujeto se sintió mal en ese momento? ¿Entendió el sujeto el concepto del juego? ¿El sujeto es daltónico? Para limitar estas variables, este estudio requiere un tercer tipo de variable: la variable controlada.
Descubre además que es el grupo control.
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