Diseño de experimentos: ¿Cuántos individuos necesitamos?

La pregunta del título puede parecer irrelevante para aquel que no se dedica a la investigación pero sin embargo puede ser de gran ayuda para evaluar las conclusiones de una investigación o incluso de aseveraciones que se hacen en la vida diaria. Ahí va algún ejemplo: ¿Tomarías una pastilla que ha sido probada (aunque ha mostrado eficacia) en tan sólo una persona?¿Probarías una pastilla que ha sido eficaz en un 25% de 1500 personas?¿Confiarías en alguien que dice poder curarte pero sin aportar datos sobre el número de pacientes tratados y la eficacia del tratamiento? Estas preguntas no son fáciles de responder porque en función de la técnica que usemos, de los individuos experimentales con los que estemos trabajando y del coste que ello suponga el número de individuos será variable en una investigación.
Empecemos por ejemplo, con la antropología o la paleontología y el estudio de huesos. En este caso nos encontramos con un problema de escasez de muestras. A veces los resultados que se presentan en este campo proceden de tan sólo un ejemplar. Algunas de las descripciones de las distintas especies de dinosaurios que se han hecho, se han realizado a partir de un solo ejemplar y en la mayoría de los casos ni siquiera se tiene el esqueleto completo. Pero, ¿sería razonable pedir a los antropólogos que dispusieran de más esqueletos antes de dar por válidos sus datos? En condiciones ideales se les deberían pedir más individuos, pero la realidad es que eso no depende de ellos (o, al menos, sólo hasta cierto punto). Y además a veces no es necesario disponer de un esqueleto completo. Teniendo una sola de las mitades podríamos deducir más o menos fácilmente cómo es el otro.
Otra área en las que a veces sólo se dispone de un número limitado de individuos es la medicina en el caso de las llamadas enfermedades raras (aquellas que se dan en un porcentaje muy bajo de la población) o en el caso de tratamiento de estas enfermedades. ¿Debemos confiar en trabajos basados en un solo individuo? Seguramente no, pero a falta de más datos, es lo que hay. Para solventar este problema se emplearon los metaanálisis, que, como su nombre indica, son análisis estadísticos que incluyen varios trabajos que tratan el mismo tema, reuniendo todos esos datos como si hubiesen formado parte de un solo diseño experimental. Estos análisis pueden darnos una mejor idea de conjunto del tratamiento evaluado.

En la investigación biológica el número de individuos de los que se compone una muestra es también variable.
A veces depende de la especie animal que empleemos: por ejemplo, los trabajos con monos, sobre todo si requieren cirugía, no pasan de los 4 ó 5 individuos. Cuando el individuo experimental es una rata el número ya puede llegar hasta las 9 ó 10 por grupo experimental y si hablamos de moscas en estudios de genética los números se pueden disparar hasta las varias decenas o los centenares por grupo experimental. Y, por supuesto, en los casos donde no se trabaja con animales o éstos son microscópicos (ej: contaje de neuronas, bacterias o edafofauna) el número de individuos puede alcanzar los millares.
En otras ocasiones el número depende de lo controlables que sean las variables con las que trabajamos. En el laboratorio habitualmente se requieren muchos menos individuos que cuando se trabaja en el campo, ya que los animales en el laboratorio tienen condiciones mucho más parecidas entre sí que los que se encuentran en el campo, incluso aunque permanezcan a la misma especie o sean consanguíneos.
El coste del equipamiento o incluso el de los animales empleados también puede condicionar el número de individuos de la muestra. Pensemos, por ejemplo, en el nuevo acelerador de partículas de Suiza y en lo costosos que pueden ser los experimentos que allí se van a realizar.
Pero generalmente el número de individuos a emplear suele venir dado por el análisis estadístico que se vaya a emplear para analizar los datos, algo que debe seleccionarse a priori, aunque hay quien no respeta esta condición y emplea a posteriori el análisis estadístico que más le conviene. Por suerte no suele ser esa la práctica habitual.
Y, por último existen áreas donde los experimentos pueden repetirse más o menos de forma ilimitada, como es el caso de los modelos computacionales.

Por tanto, el número de individuos empleado puede ser muy importante para analizar los resultados y las conclusiones que se extraen de los trabajos científicos (en ocasiones algunos científicos extraen conclusiones muy importantes de muy pocos datos), así como de las aseveraciones de los gurús de las medicinas alternativas que aseguran curar enfermedades incurables con tan sólo el poder de sus manos o unas hierbitas mágicas aportando sólo el dato de las personas curadas (que suele ser testimonial).