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Utiliza como modelo la cucaracha Blatta orientalis

En su estadía en Harvard en el laboratorio de Walter B. Cannon, Luco se enfrentó a la pregunta por la estructura y función del sistema nervioso. En Chile, comenzó investigando en la unión neuromuscular del gato, zona donde las neuronas motoras conectan con el músculo para estimularlo y provocar su movimiento. Usando ese modelo hizo interesantes contribuciones que fueron bien recibidas por la comunidad mundial, lo que le permitió obtener buenos fondos internacionales para financiar su investigación.

Luego de dos décadas dedicado a ello, en la década del 60’ Luco recibió un fondo de la Fundación Guggenheim que lo animó a aventurarse en una pregunta y un modelo más arriesgado: entender las bases biológicas del aprendizaje y la memoria. Buscando un modelo simple que representara “la estructura mínima que pudiese retener el pasado y por lo tanto, aprender” (Luco J. Habla Luco. Santiago, Ediciones Nueva Universidad. 1971), llegó a la cucaracha (Blatta orientalis). Usando ese modelo nuevo logró aportar con novedosos conocimientos acerca del proceso biológico que subyace el aprendizaje. Estos fueron recibidos con interés internacional (dos publicaciones en la prestigiosa revista Nature), y fueron precursores del trabajo que pocos años después desarrollaría Eric Kandel en la Universidad de Columbia, quien usando un invertebrado marino descifró con detalle las bases biológicas del aprendizaje y la memoria, razón por la cual recibió el Premio Nobel el año 2000.