Alejandro Santos, el berciano que desentraña la arquitectura de la emoción

¿Cómo percibe nuestro cerebro que tiene miedo? ¿Por qué a veces actuamos de forma automática sin pensar? Las emociones dominan nuestro comportamiento y nos conducen hacia un sentido. Detrás de ellas, se esconde un intrincado mecanismo que se activa desde el cerebro y que la neurociencia lleva años intentando explicar. Una de las voces más influyentes en este campo es el neurocientífico y psicólogo Alejandro Santos Mayo. El científico ha centrado sus investigaciones en el análisis de cómo el cerebro procesa las emociones, el miedo y la atención mediante técnicas avanzadas de electrofisiología. Su carrera abarca prestigiosas instituciones en España, Estados Unidos y Francia, aunque todo comenzó en Ponferrada, su ciudad natal, donde este 2026 será el pregonero de la Semana Santa.

Santos estudió la carrera de Psicología en la Universidad Pontificia de Salamanca y, posteriormente, cursó el máster en Metodología de las Ciencias del Comportamiento y de la Salud en la Universidad Complutense de Madrid (UCM), la UAM y la UNED, en paralelo con el máster en Neurociencia (especialidad en ciencia cognitiva) en la UCM. A continuación, realizó su tesis en el Centro de Tecnología Biomédica (CTB) sobre el procesamiento del miedo; es decir, cómo a través de pistas visuales una persona interpreta que algo negativo va a suceder y cómo el cerebro se prepara para ello. «Para mí, lo más interesante fue descubrir que, cuando veíamos esas pistas de miedo, los voluntarios eran completamente inconscientes de que se estaban preparando. De ahí nació también mi interés por cómo las emociones modulan nuestra actividad en diferentes direcciones», explica el científico.

El objetivo de su tesis fue «analizar el comportamiento de la corteza visual primaria, ubicada en el lóbulo occipital, al recibir estímulos negativos y cómo esta discrimina los estímulos de acuerdo con su importancia». «Para ello, realizamos experimentos con un enfoque dual: técnicas de neuroimagen como la magnetoencefalografía —para medir los campos magnéticos del cerebro y la actividad neuronal, observando cómo algunas zonas se activan con patrones específicos ante una pista de miedo— y la simulación de redes neuronales bioplausibles. Mediante matemáticas y computación, simulamos la actividad de poblaciones de neuronas y cómo se conectan y trabajan para comprender el fenómeno emocional en estudio. El principal aporte fue demostrar cómo la corteza visual, a pesar de ser sensorial, discrimina lo que es emocionalmente relevante. Una segunda contribución fue el hallazgo de que las cortezas sensoriales, incluso sin la consciencia del miedo, comienzan a distinguir las pistas visuales primarias de que algo negativo va a suceder», relata.

En Madrid, también colaboro en otra investigación del Centro de Neurociencia Cognitiva y Computacional de la UCM que buscaba predecir comportamientos de riesgo en adolescentes a través del estudio de la imagen cerebral. «Reclutamos muestras de niños de entre doce y catorce años que, por estadística, aún no habían comenzado a beber alcohol, y les hacíamos un seguimiento dos o tres años después. Realizábamos una resonancia magnética a los 12 o 13 años y otra a los 16. Al comparar los datos, observamos que aquellos que habían comenzado a consumir alcohol presentaban diferencias en ciertas redes de conectividad cerebral, lo que nos permitiría predecir qué niños tendrían esa tendencia. En ciencia, debemos tomar todo con cautela; esto no significa que una magnetoencefalografía a un niño de 14 años determine con total certeza su futuro, pero sí existen factores, como la actividad en la corteza cingulada anterior, que indican una predisposición a ciertas conductas. Creo que podríamos empezar a sensibilizar a los padres y centros escolares sobre la utilidad de realizar estudios de EEG (no invasivos y rápidos) para obtener datos que funcionen como predictores de éxito escolar o conductas de riesgo», señala Santos.

Tras terminar su tesis, bajo la dirección del neurocientífico Stephan Moratti, el berciano se trasladó a Florida como investigador postdoctoral al laboratorio del Dr. Andreas Keil. «La decisión fue empezar con una de las emociones básicas, el miedo, y observar cómo el inconsciente genera distinciones. En Florida, comencé a analizar otros tipos de emociones con imágenes agradables, desagradables y neutras para entender los diferentes mecanismos y puntos de la corteza cerebral que las discriminan», recuerda.

En Estados Unidos, Santos se dedicó al desarrollo de nuevos métodos para el estudio de la actividad cerebral. El primero fue la creación de una «'toolbox'» llamada Time-GAL, una herramienta de software innovadora para el análisis avanzado de datos neuronales. «Está diseñada para decodificar el espacio, el tiempo y la conectividad de los procesos cognitivos. Sus funciones incluyen el análisis de patrones temporales para descubrir relaciones complejas en diferentes escalas de tiempo y regiones, y la decodificación en la cuarta dimensión para estudiar cómo los patrones se generalizan entre ubicaciones espaciales mediante el enfoque GAL (Generalization Across Locations)», explica el científico.

Su otro gran proyecto fue Concept2Brain, una arquitectura de red profunda que genera datos neurofisiológicos a partir de un prompt (u orden). Este permite crear conjuntos de datos de EEG sintéticos a partir de estímulos visuales o textuales para predecir respuestas cerebrales. «Este avance me valió el premio al mejor póster en la conferencia SEPNECA en octubre de 2025. Actualmente, existe una plataforma web donde los usuarios pueden generar sus propios 'datasets' de prueba para determinar la viabilidad de una investigación. Incluso un partido político podría analizar cómo reaccionaría el cerebro a diferentes imágenes», puntualiza.

Además de su labor investigadora, Santos colaboró con una startup de Carolina del Norte para construir una aplicación basada en una solución de IA que procesara datos de la actividad cerebral en reposo (mediante EEG) y estimulación olfativa. «La idea era encontrar pistas que indicasen una afectación cerebral por traumatismo craneoencefálico. La aplicación serviría para determinar posibles daños neuronales en militares que han sufrido una conmoción o un impacto. En este tipo de trastornos es esencial actuar en los primeros minutos. Esto también es aplicable a deportes de alto impacto, como el fútbol americano», señala.

Recientemente, el berciano se ha incorporado a Neurospin, en París, uno de los centros de referencia mundial en neuroimagen. «La neuroimagen se basa en la resonancia magnética y, en Francia, contamos con la única unidad de 11 teslas, que es la más potente para observar la actividad cerebral. Mi trabajo consiste en aplicar nuevos métodos basados en IA y datos de neuroimagen para identificar los correlatos de la mente, las emociones y distintas variables en la actividad del cerebro», detalla.

Su grupo de trabajo, liderado por Virginie van Wassenhove y a su vez integrado en el laboratorio de Neuroimagen Cognitiva de Stanislas Dehaene en el Paris Brain Institute (ICM), está enfocado en entender la percepción del tiempo. «Actualmente, centro mi investigación en la neurociencia de sistemas y la dinámica neuronal. Mi trabajo se enfoca en desentramar cómo las regiones cerebrales se comunican para procesar información compleja, utilizando técnicas avanzadas de neuroimagen y modelos computacionales. Busco identificar los mecanismos neurofisiológicos de las funciones cognitivas superiores, integrando el análisis de grandes volúmenes de datos con herramientas de decodificación. Esta labor se enmarca en el proyecto ERC SyG CHRONOLOGY, donde investigamos los mapas cognitivos temporales y cómo el cerebro navega internamente a través del tiempo», explica el neurocientífico.

En su investigación, Santos aborda la geometría neuronal aplicada a la percepción del tiempo, un concepto innovador que propone que el cerebro organiza las experiencias en estructuras geométricas dentro del espacio de actividad neuronal. «Utilizamos este concepto para entender cómo las trayectorias de los disparos neuronales forman figuras matemáticas que representan la duración y el orden de los eventos. Mediante técnicas de variedades neuronales, visualizamos cómo el cerebro «estira» o «encoge» nuestra percepción subjetiva del tiempo», detalla.

Más allá de su labor investigadora, el doctor sobresale por su proyección hacia la comunicación social de la ciencia. Recientemente, ha publicado el libro «'Emociones con sentido'», donde traduce complejos procesos mentales en herramientas para el bienestar social. Su obra busca ser una «guía para que las personas comprendan mejor sus emociones». «Creo que nuestras emociones son las que nos guían hacia nuestros objetivos. La neurociencia puede explicar muchos fenómenos cotidianos. El libro no es una receta mágica, pero explica cómo nuestras decisiones y acciones automáticas están mediadas por eventos previos. El título es Emociones con sentido, jugando con el doble significado: el sentido común y la dirección hacia un propósito», detalla.

Para el futuro, el berciano espera «consolidarse en alguna institución científica y seguir avanzando», aunque reconoce que «está muy satisfecho por haber cumplido ya varias metas». «El Alejandro de hace diez años ya ve los frutos de su trabajo. He publicado un libro y estoy en un puesto que me apasiona. Espero seguir avanzando y continuar compartiendo el conocimiento con la sociedad, algo que considero parte de nuestra responsabilidad como científicos», concluye Alejandro Santos.