La inteligencia es una capacidad mental muy general (g) que integra y coordina la actuación de las más de 80 capacidades mentales identificadas por la investigación científica. Percibir, atender, memorizar, hablar, razonar o crear son actividades mentales que deben ser orquestadas por nuestro intelecto. Algunas personas expresan una mayor capacidad de orquestación (g) que otras y comprender de qué dependen esas diferencias es una meta esencial del Instituto Briceño Zapata de Neurociencia.
Conocer los mecanismos biomoleculares y cerebrales en los que se apoya la inteligencia humana es fundamental. A partir de este conocimiento pretendemos desarrollar modelos neuro-computacionales que orienten a procedimientos de neuro-modulación que permitan mejorar esa capacidad mental general (g).
Los estudios de neuroimagen, tanto funcional como estructural, basados en registros de resonancia magnética, así como la Electroencefalografía (EEG) y la Magnetoencefalografía (MEG) permiten obtener neuro-datos que serán complementados con información de la micro-estructura cerebral (análisis de la micro-circuitería cerebral con tejidos humanos mediante microscopia), así como de proteómica y genómica.
Esos neuro-datos alimentarán modelos neuro-computacionales de dos tipos: redes de spiking y neural mass models. Esos modelos, in-silico, servirán como marco de trabajo para modificar experimentalmente parámetros que ayudarán a entender cuáles son los mecanismos específicos que rigen la organización anatomo-funcional de las redes de las personas con altas capacidades en comparación con las normativas. Esos modelos sean personalizados e inspirarán a los tratamientos específicos de neuromodulación.
La neuromodulación permite modificar la organización de las redes cerebrales. La estimulación eléctrica de bajo voltaje, en determinados nodos, a algunas frecuencias y en ciertas intensidades, podría generar estados fisiológicos que permitan un funcionamiento optimizado del sistema y, en su caso, mejorar la capacidad de integración que corresponde al intelecto (g). Esta neuromodulación estará inspirada por los modelos computacionales y ayudará a ensayar experimentalmente diferentes parámetros de estimulación.
El objeto esencial de investigación será el cerebro y su organización anatomo-funcional, lo que supone considerar las bases biomoleculares (genética), la micro-organización cortical, los estudios de macro escala (resonancia magnética, electroencefalografía y magnetoencefalografía), así como la investigación in-silico dentro de la neurociencia computacional.
Este conocimiento sobre la organización anatomo-funcional del cerebro derivará en modelos que inspirarán la neuromodulación cerebral destinada a la mejora de la capacidad cognitiva general (g) en personas normotípicas y con dificultades cognitivas.
PUBLICACIONES DE INTERÉS SOBRE LA INTELIGENCIA HUMANA
Barbey, A. K., Karama, S., Haier, R. J. (2021). The Cambridge Handbook of Intelligence and Cognitive Neuroscience. Cambridge University Press.
Colom, R. (2024). Manual de psicología diferencial. Métodos, modelos y aplicaciones. Pirámide.
Colom, R. (2024). Inteligencia. Lo que de verdad sabemos sobre la inteligencia. Evidencias y mitos. Shackleton.
Haier, R. J., Colom, R., Hunt, E. B. (2023). The science of human intelligence. Cambridge University Press.
Haier, R. J. (2016). The neuroscience of intelligence. Cambridge University Press
En el Instituto Zapata-Briceño de Neurociencia, contamos con un equipo multidisciplinario de profesionales altamente calificados, dedicados a la investigación y el avance en el campo de la neurociencia. Nuestra experiencia abarca diversas especialidades, desde la neurobiología hasta la psicología, lo que nos permite abordar los desafíos de la inteligencia humana con un enfoque integral y colaborativo. Cada miembro del equipo aporta su pasión, conocimiento y compromiso, trabajando juntos para mejorar la salud y el bienestar de nuestra comunidad.
Investigador Senior
Alireza Valizadeh es investigador senior y responsable de los estudios de neurociencia computacional en el Instituto Zapata-Briceño para la Investigación de la Inteligencia Humana en Madrid. Con más de 17 años de experiencia en la intersección de la física, las matemáticas y la neurociencia, lidera un grupo de investigación centrado en el papel de las dinámicas oscilatorias y la interacción entre la arquitectura y la dinámica de las redes en la computación neuronal y los trastornos cerebrales. Su trabajo ha dado lugar a unas 50 publicaciones revisadas por pares, la mayoría en revistas de primer cuartil (Q1), y conecta modelos teóricos con aplicaciones prácticas, desde los mecanismos de procesamiento de la información y transmisión de señales en el cerebro hasta terapias basadas en estimulación para trastornos neurológicos.
Apasionado por la docencia y la formación de jóvenes investigadores, ha supervisado a 50 estudiantes de doctorado y máster, muchos de los cuales han publicado en revistas de alto impacto y han desarrollado exitosas carreras académicas. Ha sido pieza clave en el diseño e impartición de más de una docena de cursos de posgrado interdisciplinarios que integran neurociencia básica y computacional, sistemas dinámicos y física. Su labor en el desarrollo curricular ha contribuido a establecer un modelo educativo transversal, preparando a los estudiantes para realizar investigaciones de vanguardia sobre el cerebro. A través de una trayectoria sostenida en docencia, mentoría e innovación educativa, ha desempeñado un papel central en la promoción de la neurociencia teórica y computacional en Irán y a nivel internacional. Su elección como miembro de la Academia de Ciencias de Irán en 2019 reconoce sus contribuciones pioneras al campo. Es un líder reconocido en su disciplina, fue catedrático de neurociencia teórica en Irán y actualmente es referente en investigación en España.
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Investigadora Senior
Maryam Pakpour es investigadora especializada en materiales complejos, materia blanda condensada y neurociencia. Actualmente, trabajo en el Instituto Zapata-Briceño de Neurociencia en Madrid, enfocándome en el análisis de señales de EEG mediante modelos estadísticos y métodos de inteligencia artificial.
Durante mi doctorado en la Universidad de Ámsterdam, bajo la supervisión del Prof. Daniel Bonn, mi investigación se centró inicialmente en el comportamiento reológico de materiales complejos. Dada la amplia aplicación industrial de este campo, continué mi investigación como investigadora postdoctoral en la Universidad de Lieja. Más adelante, mi enfoque se amplió hacia la materia blanda condensada y los materiales biológicos. Entre 2016 y 2018, ocupé un puesto de investigación en el Institute for Advanced Studies in Basic Sciences (IASBS) en Irán, donde estudié el comportamiento reológico del agregado de beta-amiloide en presencia de diferentes péptidos. Posteriormente, en 2018, me incorporé al Pasargad Institute for Advanced Innovative Solutions (PIAIS) en Teherán, donde investigué las propiedades viscoelásticas de diversos materiales, basándome en mi formación en ciencia de materiales.
A lo largo de estos proyectos, he aplicado mi experiencia en ciencia de materiales al estudio del comportamiento de distintos materiales bajo condiciones específicas. En los últimos años, mi investigación se ha orientado hacia el estudio del comportamiento viscoelástico del tejido cerebral, con el fin de comprender mejor su respuesta mecánica y su deformación ante fuerzas externas.
Actualmente, integro mi formación en física y modelado estadístico en el campo de la neurociencia, centrándome en el análisis de señales de EEG para explorar la actividad cerebral y sus mecanismos subyacentes. Como parte de un grupo de investigación en neurociencia que combina enfoques experimentales y teóricos, mi trabajo busca identificar patrones en la actividad cerebral, contribuyendo así a una comprensión más profunda de la dinámica neuronal y los procesos cognitivos.
Investigador Senior
Federico Rámirez es Ingeniero de Telecomunicación desde 2015 y realizó el Máster en Ingeniería Biomédica en 2016 por la Universidad Politécnica de Madrid. Tras varias colaboraciones con hospitales como analista bioestadístico externo y, especialmente, después de conocer a Fernando Maestú, decidió iniciar un doctorado en Ingeniería Biomédica.
En 2020 tuvo el honor de realizar una estancia de investigación trabajando con el profesor Joaquín Goñi y su equipo en el CONNplexity Lab. Finalmente, en 2021 obtuvo el Doctorado en Ingeniería Biomédica con la calificación Cum Laude.
Como Doctor en Ingeniería Biomédica, su área de especialización se centra en el procesamiento y análisis de señales biomédicas de EEG, MEG y MRI. Su carrera investigadora se articula en torno a dos ejes principales: La caracterización de la enfermedad de Alzheimer, especialmente, en la detección precoz de la enfermedad y la creación de algoritmos de procesamiento automático de señales biomédicas.
Investigador Junior
Saeed Taghavi es neurocientífico computacional y físico, y su trabajo se centra en el modelado y la simulación de redes neuronales. Investiga la dinámica de las poblaciones excitadoras e inhibitorias, con especial atención a los patrones oscilatorios, las respuestas de fase y amplitud, y los efectos de la estimulación externa. Su investigación combina modelos neuronales inspirados en la biofísica y modelos de masas neuronales con simulaciones a gran escala para explorar los mecanismos que subyacen a la actividad neural colectiva.
Enlace de información: https://saeedtaghavi.github.io/
Investigador Junior
Pablo Vizcaino es un joven investigador que estudió Física en Zaragoza y posteriormente obtuvo un máster en Física Computacional en Dublín. Sus intereses siempre se han centrado en el lado computacional y matemático de la física, con un fuerte impulso por comprender los sistemas biológicos complejos a través de las herramientas de las matemáticas. Parte de su trabajo, entre los que destacan la librería de Python itfit y su colaboración en phaseportrait (https://github.com/phaseportrait/phaseportrait), se encuentra actualmente disponible en su página de GitHub: https://github.com/Sir-Bip-Bop.
Asesor Externo
Roberto Colom es catedrático de Psicología Diferencial en la Universidad Autónoma de Madrid (UAM). A lo largo de su trayectoria académica ha desarrollado una amplia labor investigadora centrada en el estudio de la inteligencia humana y de los factores psicológicos asociados a su funcionamiento.
Es autor y editor de más de una veintena de libros, tanto de carácter técnico como divulgativo, y ha publicado más de ciento cincuenta artículos científicos. Sus trabajos abordan el análisis psicométrico de la inteligencia, así como sus fundamentos cognitivos y su base biológica, apoyándose especialmente en el uso de metodologías avanzadas de neuroimagen.
Paralelamente, ha llevado a cabo investigación aplicada en campos como la discapacidad intelectual, el comportamiento delictivo y la selección de personal. Es miembro de la International Society for Intelligence Research (ISIR) y forma parte del consejo editorial de revistas especializadas como Intelligence y Journal of Intelligence.
Investigador Coordinador
Gianluca Susi es Doctor en Ingeniería de Sensores y Sistemas de Aprendizaje por la Universidad de Roma Tor Vergata (2012). Tras su doctorado, ejerció como profesor adjunto en Circuitos Eléctricos e Ingeniería del Sonido.
Actualmente es investigador sénior en el Centro de Neurociencia Cognitiva y Computacional y Profesor Ayudante Doctor en la Facultad de Ciencias Físicas de la Universidad Complutense de Madrid.
Ha realizado estancias de investigación en la Brain Simulation Section del Hospital Charité de Berlín y en el Instituto de Física Interdisciplinar y Sistemas Complejos (IFISC, UIB–CSIC).
Su trabajo se centra en la simulación de la actividad neurofisiológica mediante redes spiking y modelos de masas neuronales para el estudio de la conectividad cerebral en enfermedades neurodegenerativas, así como en el desarrollo de técnicas de procesamiento inspiradas en el funcionamiento del cerebro aplicadas a la ingeniería.
