Les limitations associées à l’expérimentation et à l’observation

En effet, les auteurs de nos ouvrages de référence nous offrent un aperçu des problèmes associés à l’obtention de données expérimentales dans le domaine de

63 _{En effet, l’augmentation constante de la puissance de calcul des ordinateurs a permis la création de}

modèles de traitement numérique qui envisagent le cerveau comme une machine logique construite avec des matériaux biologiques sélectionnés par l’évolution. En se servant de ces modèles, de nombreux chercheurs contemporains s’adonnent à décrypter les algorithmes implémentés par la nature dans le système nerveux. Nous avons des exemples concrets de ces démarches dans les modèles opérationnels de simulation neuronale de McCulloch et Pitts, de Hodgkin et Huxley, de Rall, et dans les modèles morphologiques émergents visant à simuler la structure fonctionnelle du système nerveux ( Horcholle- Bossavit, G.;Tyc-Dumont, S. (2005), Le neurone computationnel. Histoire d’un siècle de recherches. CRNS Editions, Paris, pp. 97-123 et 150-155 ).

la neurobiologie en raison de l’énorme complexité de l’organisme vivant, de la souplesse de ses interactions avec son environnement, et des considérations de l’ordre de l’éthique et de la technique qui découlent de l’expérimentation elle- même, surtout lorsque celle-ci est accomplie sur des organismes vivants65.

Ces auteurs signalent premièrement qu’en dépit d’une recherche toujours croissante, plusieurs des mécanismes moléculaires responsables du développement et du fonctionnement du système nerveux demeurent obscurs,

64 _{Il ne s’agit pas dans l’analyse réductrice appliquée aux sciences de la vie de tâcher de rendre compte à tout}

prix d’un phénomène ou fonction complexe quelconque en termes des lois fondamentales de la physique et de la chimie, mais plutôt de commencer l’étude du phénomène dans ces organismes où l’on trouverait naturellement, soit ses manifestations les plus simples, soit les structures intervenantes les plus faciles à observer et à manipuler avec un minimum de dommage à l’organisme vivant, tout cela dans le dessein d’élucider les mécanismes de base de la fonction complexe. On s’attend à ce que ces mécanismes, étant d’une nature fondamentale dans la hiérarchie du vivant, soient présentes aussi à des niveaux d’organisation encore plus avancés. Nous avons des exemples remarquables de la puissance de cette approche pour la recherche en neurobiologie dans les travaux de Alan L. Hodgkin et Andrew F. Huxley sur le potentiel d’action neuronal de l’axone géant du calmar, dans ceux de Haldan K. Hartline concernant l’activité neuronale résultant de la stimulation des récepteurs visuels de l’œil de la limule, et dans ceux de Bernard Katz portant sur la synapse neuromusculaire de la grenouille. En effet, la recherche respective de chacun de ces illustres savants leur valut le Prix Nobel en physiologie: d’abord, à Hodgkin et Huxley ( avec John Eccles ) en 1963 pour leurs découvertes concernant les mécanismes ioniques impliqués dans l’excitation et dans l’inhibition neuronales, ensuite, à Hartline ( avec Ragnar Granit et George Wald ) en 1967 pour ses découvertes concernant les processus visuels primaires ( chimiques et physiologiques ) de l’œil, et finalement, à Katz ( avec Ulf von Euler et Julius Axelrod ) en 1970 pour ses découvertes concernant les neurotransmetteurs et le mécanisme de leur libération, de leur conservation et de leur inactivation au sein de la synapse neuromusculaire. Cette prestigieuse reconnaissance publique est un témoignage indiscutable de la valeur et de la portée de la contribution de ces travaux de recherche au patrimoine mondial de connaissances concernant le fonctionnement du système nerveux.

65 _{« En particulier, les dendrites ne sont pas accessibles facilement et les problèmes fonctionnels qu’elles}

posent doivent être abordés sur des préparations simplifiées, permettant des manipulations en dehors de tout environnement cérébral trop compliqué. Les cultures de cellules et les tranches de cerveau en survie ont été la solution qui s’impose le plus souvent et sont devenus le matériel de choix des neurobiologistes. En effet, plus de 80% du nombre total de chercheurs contemporains ont abandonné progressivement les préparations in vivo au bénéfice des préparations in vitro. La seconde raison de ce choix est d’ordre social et ne peut être écartée en tant que facteur non négligeable. Les mouvements anti-vivisection et les associations de protection des animaux sont devenus de plus en plus puissants à partir des années 1970 et ont exigé, parfois même d’une façon violente, la disparition de l’expérimentation animale. Sous leur pression, des laboratoires travaillant sur les singes, les chiens ou les chats ont été fermés, en particulier dans les pays anglo-saxons. Les pays nordiques ont été les premiers à promulguer des lois très contraignantes contrôlant les expériences sur des animaux vivants, suivis par les États-Unis et les pays européens. C’est ainsi que le coût et la difficulté de se procurer des animaux d’expérimentation ont marginalisé progressivement les recherches in vivo. » ( Horcholle-Bossavit, G.;Tyc-Dumont, S. (2005), Le neurone computationnel. Histoire

incomplets ou inaccessibles66_{. Ensuite, ils soulignent que les données} expérimentales disponibles sont généralement restreintes ou incompatibles67_{, et} que souvent on manque d’hypothèses pour les expliquer68_{. Et finalement ils nous} font remarquer que l’ordre de magnitude des observations, ainsi que la fragilité des cellules et des tissus nerveux, posent un défi considérable au niveau de la bonne prise de mesures même aux technologies et aux instruments les plus subtils et les plus avancés69.