Joaquín Luco Valenzuela nace el 18 de julio de 1913, estudia medicina en la Universidad de Chile y recibe su grado de médico cirujano en 1936. Continúa con sus estudios de post-doctorado en la Universidad de Harvard, con Walter Cannon y Arturo Rosenbluth, entre los años 1937 y1938.
A fines de la década del '30, se dedica por tiempo completo a la investigación en Fisiología, a la docencia y al trabajo universitario en general. En 1939, con tan sólo 26 años, es nombrado Director de la Escuela de Medicina de la Universidad Católica, cargo que ejerce durante 10 años y que combina con su labor como docente en las cátedras de Fisiología y Farmacología en la misma universidad.
En 1950, la enorme relevancia de sus investigaciones, le permite inaugurar su cátedra de Neurofisiología. Cinco años después la Pontificia Universidad Católica de Chile lo nombra Doctor Honoris Causa. Por su valioso trabajo en el mundo científico y su contribución a la Neurociencia, recibió en 1975 el Premio Nacional de Ciencias.
Tres fueron los ámbitos más significativos de los estudios de Luco:
La Función Trófica de la Neurona.
Estos estudios se remontan a la década de los 50 y hacen referencia a aquellas funciones responsables de la integridad estructural, bioquímica y funcional de los órganos inervados. En estos experimentos se pudo establecer que la aparición de los cambios degenerativos presentes en el músculo después de seccionar el nervio, se correlacionaban directamente con la cantidad de tejido nervioso que permanecía junto al músculo. Por lo tanto, cuando el nervio era seccionado lejos de su sitio de contacto con el músculo, los cambios degenerativos aparecían tardíamente, mientras que una sección del nervio cercana al músculo desencadenaba cambios muy rápidos. A este conjunto de estudios se le conoce como el paradigma del nervio largo y corto, y fue publicado por Luco y Carlos Eyzaguirre en el Journal of Neurophysiology en 1955. Este estudio planteó un posible mecanismo mediante el cual el nervio controlaba al músculo e implicaba la presencia de un factor trófico, el cual era producido en las neuronas motoras y podía ser entregado al músculo a través del flujo axonal. Hoy sabemos que los factores tróficos existen y se conocen varios de ellos, como la Agrina, que controla los receptores de acetilcolina, y por supuesto el factor de crecimiento nervioso, NGF, que le valió el Premio Nobel a Rita Levi-Montalcini.
Reinervaciones Cruzadas y la Inducción Molecular
Este es otro tema de investigación que Luco persiguió por años, cómo un nervio motor modifica la expresión molecular en un músculo liso, con el que nunca tuvo contacto previo. El trabajo de este científico postula que la adecuada función del Sistema Nervioso depende del desarrollo y la mantención de conexiones específicas entre células nerviosas y sus órganos inervados. En 1957, Christian Vera, Juan Vial y Luco publican en el Journal of Neurophysiology, que la membrana nictitante del gato, formada por musculatura lisa e inervada por fibras adrenérgicas provenientes del ganglio cervical superior, podía ser reinervada por fibras colinérgicas motoras y así los músculos lisos reinervados eran capaces de contraerse y perdían la hipersensibilidad a la adrenalina. Diez años más tarde, junto a Ana María Lennon mostraban que la acetilcolinesterasa aumentaba a valores no observados previamente en un músculo liso; finalmente en 1979, Inestrosa, Méndez y Luco publican en la revista Nature, que el nervio motor era capaz de inducir en el músculo liso reinervado, una forma sináptica de la acetilcolinesterasa, llamada 16 S o forma asimétrica, que solo se encuentra en la unión neuromuscular de los músculos esqueléticos. De esta manera, tomaba forma el concepto que Luco imaginara muchos años antes, el nervio motor posee propiedades inductivas que define la expresión génica de macromoléculas relevantes a la función neural en el elemento inervad.
Aprendizaje y Memoria en Invertebrados
Estos estudios se desarrollaron en la década de los 60, utilizando la cucaracha Blatta orientalis. En ellos, Luco confirmó que para condicionar a la cucaracha se requiere de la integridad del Sistema Nervioso. No obstante, una vez adquirida la reacción adecuada, basta sólo un ganglio nervioso para evocar la respuesta del pasado. En palabras simples, esto significa que para el proceso de adquisición de la información, se necesita un mayor sustrato neuronal que para el proceso de retención de lo aprendido y también para la evocación del pasado. Los trabajos de Luis Aranda y Luco publicados en Nature en 1964 y 1966, ayudaron a establecer que las bases más finas de la memoria residen en sitios específicos de la conectividad neuronal. Aquí es importante mencionar a Davidovich, Chen y Alejandro Donoso, quienes también participaron de esta empresa.
Estos estudios relativamente simples, realizados en el Sistema Nervioso de un invertebrado, permitieron a Luco generar el marco conceptual mínimo necesario para que otros investigadores pudieran concentrarse tanto en las bases genéticas de la conducta como las bases moleculares del aprendizaje y la memoria. Eric Kandel, Premio Nobel en esta área, decía que Luco no solo facilitó el camino, sino que si Luco hubiera realizado su carrera en Estados Unidos, él se hubiera llevado el Nobel.
Otro de sus grandes aportes al desarrollo y profesionalización de la ciencia en Chile fu su dedicación a la tarea de multiplicar las oportunidades para la actividad de los científicos del país, participando junto a Niemeyer, Cori, Croxatto, Luxoro, Vargas y otros, en la creación de la Comisión Nacional de Investigación Ciencia y Tecnología, CONICYT.
Numerosos científicos fueron estudiantes de este maestro. Entre ellos destaca el neurobiólogo del conocimiento Francisco Varela y los biofísicos Francisco Bezanilla y Julio Vergara. Además, Luco Valenzuela abrió las puertas de su casa realizando reuniones en las que se juntaban a discutir diversos científicos novatos y consagrados. En esas tertulias participaron, entre otros, Humberto Maturana, Fernando Orrego Salas y Patricio Sánchez.
Un ex profesor de Harvard, John Nicholls, refiriéndose al impacto que los cursos de la International Brain Research Organization, IBRO, pudieran tener en los estudiantes expuestos a la Neurociencia, decía: "Los mejores ejemplos que conozco de una figura de trascendencia que haya sido expuesta a la Neurociencia y haya sido capaz de cambiar el área de un continente entero han sido los casos de Joaquín Luco en Chile y T.P. Feng en China".
En 1981 y después de una carrera impresionante se retira y fallece el 19 de julio, a los 89 años, dejando un legado inconmensurable para el mundo científico nacional e internacional.
Luco enseñó que lo importante es hacer cosas nuevas, ser creativo, abrir caminos, y que no sólo se requiere la pasión en el quehacer diario, sino que también es necesaria la paciencia, la continuidad y la confianza de saber que cuando las preguntas son trascendentes, las respuestas, aunque tarden, llegan y los sueños finalmente se hacen realidad.
Cuando cumplió 78 años le preguntaron acerca de las líneas de investigación en que había realizado aportes significativos, en particular, ¿con cuál de ellas había sentido más satisfacción? Su respuesta fue: "Bueno, sucede que yo tenía edades distintas. Son emociones distintas. A veces uno se emociona porque le ha costado mucho hacerlo, otras veces el pensamiento como que cae del cielo... Siendo uno mismo la balanza, no se puede comparar".