Il termine “modello biologico” è usato in molti modi diversi, ma il significato del termine è solitamente chiaro dal contesto. In un senso, è un modello matematico di un sistema biologico, mentre in un altro si riferisce a un organismo specifico che può essere studiato estesamente con l’obiettivo di generare dati che possono essere applicati ad altri organismi. Questo termine è anche usato in riferimento a una particolare teoria sulle origini della malattia mentale e del disagio psicologico che ha avuto origine nel 19° secolo quando la comprensione del cervello è progredita considerevolmente.
Nel senso di un modello matematico, un modello biologico può essere costruito per ottenere una comprensione più profonda di un organismo, un ecosistema, un lignaggio genetico o un’ampia varietà di altri argomenti in biologia. Usando la matematica, le persone possono impostare e testare un modello. Molti argomenti possono essere studiati nell’ambito della matematica. Ad esempio, la crescita della popolazione e la dinamica della popolazione sono cose che si prestano molto bene alla modellazione matematica.
La modellazione dei sistemi biologici con la matematica consente inoltre alle persone di modificare i parametri e le variabili per vedere cosa accadrebbe se si verificassero alterazioni nel mondo reale. Ad esempio, un gruppo di scienziati che lavora su un progetto di controllo dei parassiti potrebbe prendere un modello matematico dei parassiti in questione e quindi iniziare ad aggiungere variabili come l’uso di insetticidi, la manipolazione genetica della popolazione per creare sterilità e altre cose per vedere quale approccio sarebbe probabilmente più efficace quando si tratta di controllare gli insetti.
Un organismo modello può fornire dati che possono essere applicabili ad altri organismi. Il topo da laboratorio è un simbolo classico, studiato con l’obiettivo di conoscere meglio la natura degli altri mammiferi, in particolare dell’uomo. Anche i moscerini della frutta sono comunemente usati, così come l’Escherichia coli, un batterio ampiamente studiato nei laboratori di tutto il mondo. Questi modelli biologici vengono scelti per le somiglianze tra loro e altri organismi, o per tratti come la riproduzione rapida o genomi facili da manipolare.
Nel mondo della medicina, il modello biologico è una teoria per spiegare come emerge la malattia mentale e per fornire informazioni su potenziali trattamenti. Le persone che supportano questo modello credono che i problemi psicologici possano essere spiegati da problemi fisici e chimici all’interno del cervello e del sistema nervoso centrale, come livelli anormali di neurotrasmettitori o anomalie nella struttura cerebrale. Ciò renderebbe le condizioni psicologiche curabili come altre malattie.
Questo modello è stato adottato nel XIX secolo e ha cambiato radicalmente l’approccio al trattamento dei malati di mente. Storicamente, le persone con malattie mentali sono state incolpate per la loro malattia e ritenute responsabili di essa; sotto questo modello, i professionisti medici hanno riconosciuto che i loro problemi psicologici non erano colpa loro e che potevano essere curati. Ciò ha segnato un cambiamento radicale dalla reclusione, dall’isolamento e dall’abbandono nei manicomi e in altre strutture costruite per ospitare i malati di mente.