Le terme modèle biologique est utilisé de plusieurs manières différentes, mais le sens du terme est généralement clair d’après le contexte. Dans un sens, il s’agit d’un modèle mathématique d’un système biologique, tandis que dans un autre, il fait référence à un organisme spécifique qui peut être étudié de manière approfondie dans le but de générer des données pouvant être appliquées à d’autres organismes. Ce terme est également utilisé en référence à une théorie particulière sur les origines de la maladie mentale et de la détresse psychologique qui a pris naissance au 19ème siècle alors que la compréhension du cerveau avançait considérablement.
Au sens d’un modèle mathématique, un modèle biologique peut être construit pour acquérir une compréhension plus approfondie d’un organisme, d’un écosystème, d’une lignée génétique ou d’une grande variété d’autres sujets en biologie. En utilisant les mathématiques, les gens peuvent configurer et tester un modèle. De nombreux sujets peuvent être étudiés dans le cadre des mathématiques. Par exemple, la croissance et la dynamique de la population sont des choses qui se prêtent très bien à la modélisation mathématique.
La modélisation des systèmes biologiques avec les mathématiques permet également aux gens de modifier les paramètres et les variables pour voir ce qui se passerait si des modifications se produisaient dans le monde réel. Par exemple, un groupe de scientifiques travaillant sur un projet de lutte contre les insectes nuisibles pourrait prendre un modèle mathématique des nuisibles en question, puis commencer à ajouter des variables comme l’utilisation d’insecticides, la manipulation génétique de la population pour créer la stérilité, et d’autres choses pour voir lesquelles serait probablement la plus efficace pour lutter contre les insectes.
Un organisme modèle peut fournir des données qui peuvent être applicables à d’autres organismes. Le rat de laboratoire est un symbole classique, étudié dans le but d’en apprendre davantage sur la nature des autres mammifères, en particulier les humains. Les mouches des fruits sont également couramment utilisées, tout comme Escherichia coli, une bactérie largement étudiée dans les laboratoires du monde entier. Ces modèles biologiques sont choisis en raison des similitudes entre eux et d’autres organismes, ou pour des traits tels qu’une reproduction rapide ou des génomes faciles à manipuler.
Dans le monde de la médecine, le modèle biologique est une théorie pour expliquer comment la maladie mentale émerge et pour donner un aperçu des traitements potentiels. Les personnes qui soutiennent ce modèle pensent que les problèmes psychologiques peuvent s’expliquer par des problèmes physiques et chimiques dans le cerveau et le système nerveux central, tels que des niveaux anormaux de neurotransmetteurs ou des anomalies dans la structure du cerveau. Cela rendrait les conditions psychologiques traitables comme d’autres maladies.
Ce modèle a été adopté au 19e siècle, et il a radicalement changé l’approche du traitement des malades mentaux. Historiquement, les personnes atteintes de maladie mentale étaient blâmées pour leur maladie et supposées en être responsables; selon ce modèle, les professionnels de la santé ont reconnu que leurs problèmes psychologiques n’étaient pas de leur faute et qu’ils pouvaient être traités. Cela a marqué un changement radical par rapport au confinement, à l’isolement et à l’abandon dans les asiles et autres installations construites pour héberger les malades mentaux.