Unidad de Neurociencia Cognitiva del Instituto de Neurociencias de la Universidad de Barcelona (UBneuro). En el recuadro, el director del UBneuro Jordi Alberch Vié.

El Instituto de Neurociencias de la Universidad de Barcelona (UBneuro) reúne la investigación de la UB dedicada a comprender el sistema nervioso, su funcionamiento y sus alteraciones. Su actividad abarca el estudio del cerebro a todos los niveles, desde la neurona hasta la cognición y el comportamiento, e integra grupos de neurobiología, neurofarmacología, fisiopatología, neurología, psiquiatría, psicología clínica, neuropsicobiología y neurociencia cognitiva.

Acreditado como Unidad de Excelencia María de Maeztu, UBneuro cuenta con cerca de 450 investigadores y una marcada vocación internacional. Desde Barcelona, promueve la colaboración entre disciplinas y con grupos de investigación y organizaciones de otros países para avanzar en el conocimiento y contribuir a dar respuesta a los desafíos de la sociedad.

Estructura y misión

UBneuro se articula en cuatro grandes áreas de investigación: fisiopatología de las enfermedades del sistema nervioso, neurología experimental, salud mental y neurociencia cognitiva y del comportamiento. Esta organización favorece un enfoque multidisciplinar en el que convergen la neurociencia, la medicina, la inteligencia artificial y las neurotecnologías emergentes, con el objetivo de avanzar hacia una investigación cada vez más traslacional y orientada a la medicina de precisión.

Impacto y proyectos europeos

Tras obtener por segunda vez consecutiva la acreditación como Unidad de Excelencia María de Maeztu, UBneuro se ha consolidado como uno de los principales referentes de la investigación neurocientífica en España y Europa. Actualmente acoge proyectos altamente competitivos, entre ellos 8 ERC, 5 EIC Pathfinder y 11 MSCA, además de financiación procedente de organismos internacionales como los NIH, DARPA o Wellcome Trust.

La diversidad de estos proyectos refleja el carácter multidisciplinar del Instituto. En el ámbito biomédico, el proyecto SUNRISE, liderado por el Dr. Daniel del Toro y financiado mediante una ERC Synergy Grant, estudia mediante reprogramación celular cómo el neuroblastoma utiliza mecanismos de comunicación entre células, en particular las interacciones del receptor UNC5 con distintos ligandos, para crecer y diseminarse. Por su parte, el proyecto AMIGO, dirigido por la Dra. Marina Lopez-Sola y financiado con una ERC Consolidator Grant, investiga los mecanismos cerebrales implicados en el dolor crónico durante la adolescencia.

La investigación básica ocupa también un lugar destacado. La Dra. Judith Domínguez-Borràs lidera HumanSUBthreat, igualmente financiado con una ERC Consolidator Grant, que analiza si los seres humanos disponen de una vía cerebral rápida para detectar amenazas a través de sonidos, comparable a la ya descrita para determinados estímulos visuales. En el ámbito del neurodesarrollo, UBneuro colabora con el Hospital Sant Joan de Déu en un proyecto liderado por el Dr. Carles Escera que estudia cómo los recién nacidos codifican los sonidos del habla.

Investigación pionera

Entre los avances más relevantes de los últimos años destaca la creación de la nueva Unidad de Neurociencia Cognitiva, concebida para impulsar la investigación sobre cognición, comportamiento, aprendizaje, salud mental y envejecimiento saludable.

La Unidad dispone de equipamiento avanzado para estimulación cerebral no invasiva guiada por neuroimagen, electroencefalografía de alta densidad, neuroimagen infantil, realidad virtual, aumentada y mixta, sistemas de captura de movimiento y recursos de computación de alto rendimiento destinados al análisis de grandes volúmenes de datos.

Infraestructura experimental para investigación en percepción y comportamiento. Instalación de UBneuro equipada con un sistema de proyección inmersiva y una plataforma de movimiento, utilizada para estudiar respuestas perceptivas, sensoriales y motoras en entornos controlados y para desarrollar experimentos de realidad virtual aplicada a la neurociencia.

Formación

La formación constituye una de las misiones fundamentales de UBneuro. Sus investigadores participan en la docencia y coordinan o supervisan actividad investigadora en 6 programas de máster, 5 programas de doctorado y 3 redes doctorales MSCA. Entre estas últimas se encuentra VISI-ON-BRAIN, liderada por el Dr. Josep M. Canals, cuyo objetivo es desarrollar una cadena integrada de herramientas experimentales y computacionales que sean predictivas, reproducibles y clínicamente validadas. La red forma, además, a investigadores capaces de desenvolverse en la intersección entre biología, ciencia de datos, ingeniería y ciencia regulatoria.

Formación avanzada en neurotecnologías. Presentación de UBneuro sobre estimulación cerebral no invasiva en el marco de EIT Tech Talent, una iniciativa orientada a reforzar la formación especializada y su conexión con la práctica clínica. La actividad refleja la apuesta del Instituto por capacitar investigadores y profesionales en tecnologías emergentes aplicadas a la neurociencia.

El Instituto organiza asimismo programas de formación avanzada como Deep Tech Brain, una iniciativa que combina conferencias de especialistas internacionales sobre los últimos avances en neuroimagen, neurociencia computacional, interfaces cerebro-ordenador y tecnologías inmersivas con formación práctica en distintas técnicas de neuroimagen y análisis de datos. La calidad de esta actividad formativa fue reconocida por el Instituto Europeo de Innovación y Tecnología (EIT), que otorgó a UBneuro el segundo puesto en la categoría "Best Pledger - University" de los premios "Trainer of the Year 2025".

UBneuro complementa esta actividad con iniciativas orientadas al desarrollo de la carrera científica, entre ellas programas de mentoría y acompañamiento profesional para investigadores en distintas etapas. Mantiene también una política activa de atracción de talento y busca incorporar de forma continuada investigadores e investigadoras de excelencia procedentes de diferentes disciplinas y países.

Compromiso social

Además de participar en iniciativas promovidas por la Universidad de Barcelona y por otros agentes locales y nacionales, UBneuro desarrolla actividades propias destinadas a acercar la neurociencia a la ciudadanía y fomentar las vocaciones científicas. Entre ellas destacan NeuroArt, que combina neurociencia y arte para aproximar el conocimiento sobre el cerebro al público joven, y Una finestra al cervell, una iniciativa en la que investigadores e investigadoras responden a preguntas de la ciudadanía sobre el funcionamiento cerebral y los avances de la investigación neurocientífica.

NeuroArt 2026. Jornada de divulgación organizada por UBneuro para acercar la neurociencia al público joven mediante actividades que combinan ciencia, arte y comunicación, con el objetivo de fomentar el interés por el cerebro y las vocaciones científicas.

El Instituto organiza también simposios y mesas redondas con pacientes, familiares y asociaciones vinculadas a enfermedades neurodegenerativas, salud mental y trastornos del neurodesarrollo, favoreciendo el intercambio de conocimiento entre la comunidad científica y la sociedad.

Este compromiso se extiende a la transferencia de conocimiento. UBneuro cuenta con ocho spin-offs, tres de ellas creadas recientemente: Flavii Therapeutics, centrada en el desarrollo de terapias epigenéticas para trastornos del sistema nervioso central; OrganAID, que aplica tecnologías basadas en organoides al desarrollo de tratamientos personalizados; y Fedder AI, especializada en herramientas de inteligencia artificial capaces de entrenar modelos avanzados en redes sanitarias distribuidas preservando la privacidad de los datos.

Algunos hitos científicos recientes del UBneuro

1. Células madre y neurodesarrollo: nuevos modelos para estudiar el cerebro

El programa europeo ASCTN-Training (Advanced Stem Cell Technologies for Neurology), coordinado por Creatio a través del Grupo de Investigación en Células Madre y Medicina Regenerativa de la Universidad de Barcelona, combinó la formación de jóvenes investigadores con el desarrollo de tecnologías basadas en células madre para estudiar enfermedades neurológicas. Su objetivo fue mejorar los modelos experimentales disponibles y facilitar la búsqueda de nuevos tratamientos, con especial atención a la enfermedad de Parkinson, la enfermedad de Huntington y las patologías desmielinizantes.

Hoja de ruta del proyecto ASCTN-Training. El esquema relaciona el desarrollo de modelos de cerebro en chip, la reprogramación celular y la bioimpresión tridimensional con estrategias experimentales de regeneración y terapia celular. Incluye la formación de investigadores y la proyección de estas tecnologías hacia nuevas aplicaciones en enfermedades neurológicas. El horizonte terapéutico representado corresponde a una previsión del proyecto, no a resultados clínicos demostrados.

El proyecto impulsó el desarrollo de modelos humanos in vitro que reprodujeran aspectos de la organización y el funcionamiento del tejido nervioso, incluidas las conexiones entre distintos tipos celulares y la formación de redes neuronales funcionales. Para ello, trabajó con organoides cerebrales tridimensionales y dispositivos de cerebro en chip (brain-on-chip), orientados a estudiar los mecanismos de la enfermedad y evaluar posibles tratamientos. Estas tecnologías buscan superar las limitaciones de los modelos convencionales y mejorar la capacidad predictiva de los ensayos farmacológicos y de neurotoxicidad.

Entre los resultados recogidos en el informe final figuran protocolos para obtener neuronas y células gliales a partir de células madre pluripotentes humanas, dos sistemas de cerebro en chip y un hidrogel adaptable a la bioimpresión tridimensional. También se desarrollaron herramientas para estudiar la actividad y la conectividad neuronal, así como procedimientos experimentales de reprogramación de células gliales en neuronas.

El programa formó a catorce jóvenes investigadores mediante la colaboración entre instituciones académicas y empresas. Además de la preparación científica y técnica, incorporó formación en transferencia y explotación de resultados, con el propósito de favorecer la aplicación de estas tecnologías en la investigación biomédica y la industria. La posible creación de iniciativas empresariales se planteó como una vía para su desarrollo y comercialización posteriores.

Más información: https://www.asctn-training.net/

2. La realidad extendida al servicio de la salud mental

El proyecto GuestXR tiene como objetivo desarrollar un espacio social inmersivo en línea basado en tecnologías de realidad extendida. Uno de sus elementos centrales es The Guest, un agente basado en machine learning capaz de intervenir en las interacciones entre los participantes para favorecer el cumplimiento de los objetivos establecidos en cada entorno o experiencia.

Interacción social inmersiva en el proyecto GuestXR. La iniciativa combina tecnologías de realidad virtual y aumentada con un agente de inteligencia artificial, The Guest, diseñado para facilitar la interacción entre participantes y favorecer experiencias sociales más seguras, inclusivas y orientadas a objetivos. La imagen muestra uno de los entornos experimentales utilizados en el proyecto.

La iniciativa busca prevenir conflictos y situaciones de ciberacoso en espacios de interacción digital, facilitar la participación social de personas con dificultades de comunicación y detectar comportamientos antisociales, entre otras aplicaciones relacionadas. A largo plazo, estas tecnologías podrían contribuir a potenciar los aspectos positivos de la interacción social y a reducir algunos de los riesgos que adquieren especial relevancia en los entornos virtuales.

El consorcio GuestXR está coordinado por el centro tecnológico Eurecat, con la participación de la Universidad de Barcelona. Reúne un equipo multidisciplinar con experiencia en realidad extendida, machine learning, inteligencia artificial, psicología social, neurociencia de las emociones, integración multisensorial, ética de la investigación y transferencia de tecnología.

Más información: https://guestxr.eu/ 

3. Neurociencia cognitiva: descifrando la estructura espectro-temporal fina del sonido

Investigadores del Instituto de Neurociencias de la Universidad de Barcelona (UBneuro) y del Instituto de Investigación Sant Joan de Déu (IRSJD) estudian si los bebés nacen ya con capacidades para percibir los sonidos del lenguaje o si, por el contrario, algunos procesos de codificación neuronal necesitan todavía un periodo de maduración. Para abordar esta cuestión, han desarrollado una nueva metodología, descrita en la revista de acceso abierto Scientific Reports, del grupo Nature.

Los resultados indican que la codificación neuronal del tono de voz en los recién nacidos es comparable a la observada en adultos. Sin embargo, se detectaron diferencias en la percepción de la estructura espectro-temporal fina de los sonidos, es decir, en la capacidad para distinguir entre diferentes sonidos vocálicos. Según los autores, esta dimensión de la codificación neuronal, registrada por primera vez en recién nacidos en este estudio, no estaría todavía completamente madura al nacer y requeriría cierta exposición al lenguaje y estimulación para continuar desarrollándose.

Registro de la respuesta neuronal al sonido en un recién nacido. La actividad cerebral se registra mediante electrodos colocados sobre el cuero cabelludo mientras el bebé recibe estímulos auditivos, lo que permite estudiar cómo se codifican desde el nacimiento propiedades como el tono y la estructura espectro-temporal fina de los sonidos.

El estudio muestra, por tanto, que los recién nacidos aún no discriminan plenamente distintos sonidos vocálicos. El siguiente objetivo es comprobar si las alteraciones observadas inmediatamente después del nacimiento en la codificación neuronal del sonido se corresponden más adelante con déficits detectables en el desarrollo del lenguaje. Si esta relación se confirma, determinadas respuestas neuronales podrían utilizarse como biomarcadores para la detección precoz de futuras dificultades en la adquisición del lenguaje y la alfabetización, de modo que ciertas alteraciones identificadas al nacer podrían ayudar a anticipar el riesgo de retrasos posteriores en el desarrollo lingüístico.

Más información: https://doi.org/10.1038/s41598-021-85799-x