The problem of being a paradigm: the emergence of neural stem cells as example for “Kuhnian” revolution in biology or misconception of the scientific community?

Abstract

In a thought experiment we want to test how the emergence of adult neural stem cells could constitute an example for a scientific revolution in the sense of Thomas Kuhn. In his major work, “The structure of scientific revolutions, 3rd edn, University of Chicago Press, Chicago” (Kuhn 1996), the philosopher of science, Thomas Kuhn, states that scientific progress is not a cumulative process, but new theories appear by a rather revolutionary sequence of events. Kuhn built his theory on landmark events taken from chemistry and physics, lacking examples from biology. Beginning with Ramon y Cajal’s famous quote, “no new neurons after birth”, from the early years of the twentieth century, and Reynolds and Weiss’s conflicting finding in 1992 of adult neural stem cells giving rise to new neurons, we will test how the finding of neural stem cells in the adult brain matches with Kuhn’s theory. The pivotal problem of defining a paradigm will be our main focus, since the emergence of adult neural stem cells has been acclaimed by the scientific community as the rebuttal of Ramon y Cajal’s paradigm.

Zusammenfassung

Ziel ist es, in einem Gedankenexperiment zu testen, wie die Entstehung adulter neuraler Stammzellen als Beispiel für eine wissenschaftliche Revolution im Sinne Thomas Kuhns dienen könnte. In seinem Hauptwerk, “The Structure of Scientific Revolutions” (Kuhn 1996), erklärt der Wissenschaftsphilosoph Thomas Kuhn, dass wissenschaftlicher Fortschritt kein kumulativer Prozess sei, sondern dass neue Theorien durch eine geradezu revolutionäre Abfolge von Ereignissen entstehen. Kuhns Theorie fußt auf bahnbrechendenden Entwicklungen aus der Chemie und Physik, Beispiele aus der Biologie fehlen. Wir beginnen mit Ramon y Cajals berühmtem Zitat “Keine neuen Neuronen nach der Geburt” aus dem frühen 20. Jahrhundert und der Erkenntnis von Reynolds und Weiss aus dem Jahr 1992, dass adulte neurale Stammzellen neue Neuronen entstehen lassen, die dem Zitat von Ramon y Cajal widerspricht. Von dieser Situation ausgehend, testen wir, wie die Erkenntnis über neurale Stammzellen im erwachsenen Gehirn mit Kuhns Theorie zusammenpasst. Dabei konzentrieren wir uns auf das zentrale Problem der Definition eines Paradigmas, da die Entstehung adulter neuraler Stammzellen von der Wissenschaftsgemeinschaft als Widerlegung des Paradigmas von Ramon y Cajal begrüßt wurde.

Résumé

Dans un processus de cheminement intellectuel, nous voulons vérifier si l’émergence des cellules souches neurales adultes constitue un exemple de révolution scientifique au sens où l’entend Thomas Kuhn. Dans son œuvre principale, “The Structure of Scientific Revolutions” (Kuhn 1996), le philosophe scientifique Thomas Kuhn énonce que le progrès scientifique n’est pas un processus cumulatif mais plutôt que les nouvelles théories apparaissent suite à une séquence d’évènements révolutionnaires. La biologie ne lui apportant que peu d’exemples, c’est en se basant sur la physique et la chimie que Kuhn a construit sa théorie sur ces évènements clés. À partir de la célèbre citation de Ramon y Cajal: “aucun nouveau neurone après la naissance”, datant du début du vingtième siècle, et de la découverte contradictoire de cellules souches neurales adultes, par Reynold et Weiss, donnant lieu à de nouveaux neurones, en 1992, nous analysons si la théorie de Kuhn se vérifie avec cette découverte. La question centrale de la définition d’un paradigme constitue notre principale préoccupation puisque la découverte de cellules souche adultes a été encesée par la communauté scientifique comme un réfus du paradigme de Ramon y Cajal.