Pour Romain Brette, chercheur à l'Inserm, les neurosciences sont dominées par deux paradigmes centraux.
Selon le premier, le cerveau est une sorte d’ordinateur : les neurones implémentent des algorithmes dont les variables sont représentées par leur activité électrique. Ce point de vue est partagé par le computationnalisme classique comme par le connexionnisme. Le deuxième paradigme est une démarche réductionniste qui envisage le cerveau comme une collection de composants élémentaires dont il s’agit de mesurer précisément les propriétés et l’assemblage, par le biais de mesures systématiques (génome, protéome, connectome, etc.). Ces deux paradigmes ont en commun de faire abstraction du fait que le système nerveux soit un tissu vivant, or c'est le cas sans discussion possible.
La biologie théorique qui s'applique au cerveau en tant qu'organe vivant montre que ces deux paradigmes sont fondés sur des prémisses erronées. Premièrement, il ne peut y avoir dans un organisme vivant de distinction entre matériel (invariant) et logiciel (modifiable), ce qui rend le modèle de l’ordinateur intenable. Deuxièmement, le vivant est une propriété de l’organisation des processus, qui ne peut se prêter à une analyse réductionniste de ses composants. Tant le cerveau-ordinateur que le cerveau-Lego sont incompatibles avec le cerveau considéré comme vivant.
On voit que les paradigmes utilisés neurosciences ne sont pas encore solidement établis.