Marcela Peña

Bases cerebrales de la cognición humana: ¿Qué nos hace ser humanos? ¿De qué manera nuestros aprendizajes son influenciados por la herencia y el ambiente?

Mi interés se focaliza en el estudio del desarrollo de la cognición humana. En nuestro laboratorio realizamos investigaciones en humanos desde la edad de recién nacidos hasta la adultez. Las poblaciones estudiadas incluyen a grupos de personas sanas monolingües y bilingües, en riesgo cognitivo o con deficiencias sensoriales avanzadas como la sordera. Nuestros temas actualmente en desarrollo incluyen las bases neuro-cognitivas del lenguaje, la cognición social, el pensamiento lógico-matemático, el pensamiento simbólico y la comunicación humana.

Usamos métodos comportamentales y de neuroimagen cerebral, ya que nuestro objetivo central es explorar y comprender mejor el desarrollo de la mente humana en su interacción con el medio ambiente y conectar los modelos cognitivos obtenidos con la neurobiología.

• Curso anual de Neurociencias, dirigido a estudiantes de posgrado, desde 2004 –.
• Curso anual de Neurociencias, dirigido a estudiantes de pregrado, desde 2004 –.
• Miembro permanente del cuerpo académico en:
• Programa de Doctorado en Neurociencias, Facultad de Medicina, Pontificia Universidad Católica de Chile (2012–)
• Programa de Doctorado en Psicología, Facultad de Psicología, Pontificia Universidad Católica de Chile (2004–)
• Miembro regular del equipo docente en:
• Programa de Doctorado en Medicina, Facultad de Medicina, Pontificia Universidad Católica de Chile (2004–)
• Programa de Doctorado en Medicina, Facultad de Medicina, Universidad de Chile (2004–)
• Programa de Doctorado en Neurociencia, Facultad de Ciencias, Universidad de Valparaíso (2007–)

• Fondecyt N° 1241946 (2024-2027): Exploring the role of neural entrainment on early language acquisition and communicative abilities. UC. Investigadora principal.
• Fondef IT24I0139 (2024-2026): Sistema Interactivo de Promoción del Lenguaje y la Comunicación (SIPLYC). Directora.
• National Center for Artificial Intelligence CENIA FB210017, Basal Center. Chilean National Agency of Research and development (2021-2031). Sub-Directora.
• ECOS Chile-Francia # ECOS200031 (2021-2024): Explorando el rol de la sincronía entre la actividad cerebral y la señal del habla en el aprendizaje de palabras: Un estudio trans-lingüístico. [Exploring the role of speech and brain synchrony on word learning during infancy: A cross linguistic study].

Investigador Principal en Chile.

• Fondef- IDEA # ID16I20210 (2020-2022) Etapa 2 (2020-2023): Sistema Interactivo de Promoción del Lenguaje y la Comunicación (SIPLYC) [Interactive System for Language and Communication Promotion]. Directora.
• Fondef- IDEA # ID16I10210I (2016-2019) Etapa 1: Sistema Interactivo de Promoción del Lenguaje y la Comunicación (SIPLYC) [Interactive System for Language and Communication Promotion]. Directora.
• Chilean Maternal and Infant Nutrition & Health Observatory (CHIMINO) (2016-2020). Effect of feeding mode on infant growth and cognitive function. Associated researcher.
• Proyecto Puente. Pontificia Universidad Católica de Chile (2016-2017). Rhythm and thoughts: Exploring the role of rhythm on predictive reasoning during the first year of life. Principal Investigator.
• Fondecyt # 1141040 (2014-2016): The role of experience on early development of approximate number system, a precursor of math abilities. P. Universidad Católica de Chile. Principal Investigator.
• Fondef- IDEA # CA12I10372 (2013-2015). SIEL: Sistema de estimulación del lactante. P. Universidad Católica de Chile. P. Universidad Católica de Chile. Director.
• Fondecyt # 1110928 (2011-2014). What and how do the infants learn from their caregivers? P. Universidad Católica de Chile. Principal Investigator.
• James S. McDonnell Foundation # 220020187.01 (2011; 2015; 2017). Latin American School for Education, Cognitive and Neural Sciences. Principal Investigator in Chile.
• Fondecyt # 1090662 (2009-2011). Estudio de la relación del desarrollo del lenguaje y del pensamiento simbólico en niños con y sin riesgo cognitivo. P. Universidad Católica de Chile. Principal Investigator.
• Fondecyt-Incentivo a la Cooperación Internacional 7070146 (2007). Habilidades lingüísticas del menor de un año: comparación de bebés nacidos prematuros de muy bajo peso de nacimiento y nacidos de término. P. Universidad Católica de Chile. Princip
• Fondecyt 1060767 (2006-2009): Habilidades lingüísticas del menor de un año: comparación de bebés nacidos prematuros de muy bajo peso de nacimiento y nacidos de término. P. Universidad Católica de Chile. Principal Investigator. CONICYT, Chile.
• ECOS C04B02 (2004-2007): Organización cerebral durante la adquisición de la lengua materna: Un estudio trans-lingüístico. Principal Investigator in Chile. P. Universidad Católica de Chile. Colaboración Internacional Chile – Francia. ECOS-CONICYT,
• Fondecyt 1040761 (2004-2006): Bases cerebrales de la adquisición de la lengua materna en niños nacidos de término y prematuros. De lo universal a lo particular. P. Universidad Católica de Chile. Principal Investigator. CONICYT, Chile.

Investigación actual

1. Bases cerebrales del desarrollo cognitivo temprano
2. Adquisición del lenguaje
3. Aprendizaje temprano
4. Inteligencia artificial para modelar el desarrollo

• Silva V., Petrache M., Carvallo A., Barcelo P., Peña M. (under review). Little Voices, Big facts: Harnessing Explainable Artificial Intelligence to Understand Early Language Development.
• Guerra E., Araya R. & Peña M. (2025). The inevitable and unpredictable role of Large Language Models in Education: A Commentary on Huettig and Christiansen. Cognitive Science.
• Marino C., Gemignani J., Peña M., Martinez-Alvarez A., Bonadies L., Baraldi, E. & Gervain J Brain and Language (aceptado). Do newborns detect prosodic violations in an unfamiliar language at birth? Brain and Language.
• Peña, M., Vásquez-Venegas, C., Cortés, P., Pittaluga, E., Herrera, M., Pino, E. J., Escobar, R. G., Dehaene-Lambertz, G., & Guevara, P. (2024). A brief tablet-based intervention benefits linguistic and communicative abilities in toddlers and preschoolers. NPJ science of learning, 9(1), 38. https://doi.org/10.1038/s41539-024-00249-3
• Gervain J, Kujala T, Peña M, Trainor LJ, Winkler I (2024) Editorial: Early Development of Sound Processing in the Service of Speech and Music Perception. Front Hum Neurosci. 13;18:1471445. doi: 10.3389/fnhum.2024.1471445.
• Knoeferle P, Mishra RK, Peña M (2022). Editorial: Socially Situated? Effects of Social and Cultural Context on Language Processing and Learning. Front Psychol. 2022 Mar 28;13:855733. doi: 10.3389/fpsyg.2022.855733.
• Jara, C., Moënne-Loccoz, C., & Peña, M. (2022). Electroencefalografía y Seguimiento de Mirada: Dos Técnicas para Medir la Adquisición de la Lengua Materna en Niños Pequeños. Signos. Estudios De Lingüística, 55(110), 902-9217
• Gouet, C., Jin, W., Naiman, D. Q., Peña, M., Halberda, J. (2021) Bias and noise in proportion estimation: A mixture psychophysical model. Cognition, 104805, ISSN 0010-0277, https://doi.org/10.1016/j.cognition.2021.104805.
• Choi, D., Dehaene-Lambertz, G, Peña M, Werker, J.F (2021). Neural indicators of articulator-specific sensorimotor influences on infant speech perception. Proceedings of the National Academy of Sciences, 118 (20) e2025043118; https://doi.org/10.1073/pnas.2025043118
• Jara C, Moenne C & Peña M (2021). Infants exploit vowels to label objects and actions from continuous audiovisual stimuli. Scientific Reports, 11:10982. https://doi.org/10.1038/s41598-021- 90326-z
• Saksida A, Flo A, Guedes B, Nespor M, Peña Garay M (2021). Prosody facilitates learning the word order in a new language. Cognition, 2021 Apr 13:104686. doi: 10.1016/j.cognition.2021.104686. Epub a head of print. PMID: 33863550.
• Peña M, Jara C, Flores JC, Hoyos-Bachiloglu R, Iturriaga C, Medina M, Carcey J, Espinoza J, Bohmwald K, Kalergis AM, Borzutzky A (2020). Severe respiratory disease caused by human respiratory syncytial virus impairs language learning during early infancy. Scientific Reports, 10(1):22356. doi: 10.1038/s41598-020-79140-1. PMID: 33349647; PMCID: PMC7752900.
• Toro-Campos R, Algarín C, Peirano P, Peña M, Murguia-Peniche T, Wu SS, Uauy R (2020). Effect of feeding mode on infant growth and cognitive function: study protocol of the Chilean infant Nutrition randomized controlled Trial (ChiNuT). BMC Pediatr. 20(1):225. doi: 10.1186/s12887-020-02087-9.
• Gouet, C., Carvajal, S., Halberda, J., Peña, M. (2020). Training nonsymbolic proportional reasoning in children and its effects on their symbolic math abilities. Cognition. 13;197:104154. https://doi.org/10.1016/j.cognition.2019.104154
• Vásquez C, Jiménez J, Guevara M, Cortés P, Herrera M, Pittaluga E, Pino EJ, Guevara P, Peña M (2019). Interactive System for Language and Communication Stimulation Directed to Young Children. 9th International IEEE/EMBS Conference on Neural Engineering (NER), San Francisco, CA, USA, 2019, 9-12. https://doi.org/10.1109/NER.2019.8717073
• Gouet C, Gutiérrez Silva CA, Guedes B, Peña M (2018). Cognitive and Neural Effects of a Brief Nonsymbolic Approximate Arithmetic Training in Healthy First Grade Children. Front. Integr. Neurosci., 12:28.
• Flores JC, Bohmwald K, Espinoza J, Jara C, Peña M, Hoyos-Bachiloglu R, Iturriaga C, Kalergis AM Borzutzky A (2016). Potenciales consecuencias neurocognitivas de infección por virus respiratorio sincicial humano. Rev Chilena Infectol; 33 (5): 537-542.
• Arias D & Peña M (2016) Mother-infant face-to-face interaction: the communicative value of infant- directed talking and singing. Psychopathology, 49(4):217-227
• Lions S & Peña M (2016). Reading comprehension in Latin America: Difficulties and possible interventions. New Directions for Child and Adolescent Development (152):71-84. doi: 10.1002/cad.20158.
• Langus, A., Seyed Allaei, S., Uysal, E., Primordian, S., Marino, C., Asaadi, S., Eren, Ö., Toro, J.M., Peña, M., Bion, R.A.H. & Nespor, M. (2016) Listening natively across perceptual domains? Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition. 42(7):1127-39. doi: 10.1037/xlm0000226.
• Kabdebon C, Peña M, Buiatti M, Dehaene-Lambertz G (2015). Electrophysiological evidence of statistical learning of long-distance dependencies in 8-month-old preterm and full-term infants. Brain and Language,148:25-36
• Peña M, Arias D, Dehaene-Lambertz G (2014). Gaze following is accelerated in healthy preterm infants. Psychological Science, 25(10):1884-92
• Sigman M, Peña M, Goldin, AP, Ribeiro S (2014). Neuroscience and education: prime time to build the bridge. Nature Neuroscience, 17, 497–502
• Goldin AP, Calero CI, Peña M, RibeiroS & Sigman M. (2013) Educating to Build Bridges. Mind, Brain & Education, 7(2): 101–103.
• Orellana G, Slachevsky A, Peña M (2012) Executive attention impairment in first-episode schizophrenia. BMC Psychiatry, 12:154. doi: 10.1186/1471-244 X-12-154.
• Peña M, Werker JF, Dehaene-Lambertz G (2012). Earlier speech exposure does not accelerate speech acquisition. The Journal of Neuroscience, 32(33):11159-63
• Peña M & Melloni L (2012). Brain oscillations during native language processing. Journal of Cognitive Neuroscience, 24(5): 1149-64.
• Peña M, Mehler J, Nespor M (2011). The role of audiovisual processing in early conceptual development. Psyhcological Science, 22(11):1419-21.
• Peña M, Bion R, Nespor M (2011). How modality specific is the iambic-trochaic law? evidence from vision. Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory and Cognition, 37(5):1199-208.
• Peña M, Pittaluga E & Mehler J (2010). Language acquisition in premature and full-term infants. Proceeding of National Academy of Science, 107(8): 3823–3828.
• Peña M, Pittaluga E, Farkas C (2010). Adquisición fonológica en niños prematuros. Revista de Neurologia, 50(1):12-8.
• Buiatti M, Peña M, Dehaene-Lambertz G (2009). Investigating the neural correlates of continuous speech computation with frequency-tagged neuroelectric responses. Neuroimage, 44 : 509–519.
• Mehler J, Nespor M, Peña M (2008). What Infants Know and What they Have to Learn about Language. European Review, 16(4): 429–444.
• Gervain J, Macagno F, Cogoi S, Peña M, Mehler J (2008). The neonate brain detects speech structure. Proceeding of National Academy of Science, 105 (37): 14222–14227. ISI
• Peña M (2008). Neuroimagen y cognición. En: Tratado de Neuropsicología. E. Labos, P. Fuentes, F. Manes, A Slachevsky. Editorial: Akadia. ISBN: 9789875700871.
• Peña M (2008). Modelos Cognitivos del Lenguaje. En: Tratado de Neuropsicología. E. Labos, P. Fuentes, F. Manes, A Slachevsky. Editorial: Akadia. ISBN: 9789875700871.
• Bonatti, LL, Pena M, Nespor M, Mehler J (2007). On consonants, vowels, chickens, and eggs. Psychological Science, 18(10): 924-5.
• Melloni L, Molina C, Pena M, Torres D, Singer W, Rodriguez E (2007). Synchronization of neural activity across cortical areas correlates with conscious perception. The Journal of Neuroscience, 27(11): 2858-65.
• Nespor M, Mehler J, Peña M (2008). Perché solo gli esseri umani parlano? Controversie sui meccanismi di acquisizione del linguaggio. En: Controversie nelle neuroscienze. M. Piccolino Bollati- Boringhieri. Pp:319-56.
• Bonatti LL, Pena M, Nespor M, Mehler J (2006). How to hit Scylla without avoiding Charybdis: comment on Perruchet, Tyler, Galland, and Peereman (2004). Journal of Experimental Psychology: General, 135(2): 314-321.
• Mehler J, Peña M, Nespor M (2006). The soul of language does not use statistics: Reflections on the brain-mind relation. Cortex, 42(6):846-54.
• Slachevsky A, Pena M, Perez C, Bravo E, Alegria P (2006). Neuroanatomical basis of behavioral disturbances in patients with prefrontal lesions. Biological Research, 39(2):237-50.
• Mehler J, Nespor M, Shukla M, Peña M (2006). Why is language unique to humans? Novartis Found Symp, 270:251-80. 10.1017/CBO9780511541681.012
• Peña M. Habilidades Lingüísticas del menor de un año (2005). Revista de Neurología, 41(5):291-298.
• Bonatti LL, Pena M, Nespor M, Mehler J (2005). Linguistic constraints on statistical computations: the role of consonants and vowels in continuous speech processing. Psychological Science, 16(6):451-9.
• Slachevsky A, Pérez C, Silva J, Orellana G, Prenafeta ML, Alegria P, Peña M (2005). Cortex prefrontal y trastornos del comportamiento: Modelos explicativos y método de evaluación. Revista Chilena de Neuro-Psiquiatría, 43 (2): 109-121.
• Dehaene-Lambertz G, Peña M, Christophe, A, Landrieu P (2004). Phoneme perception in a neonate with a left sylvian infarct. Brain and Language, 88: 26-38.
• Peña M, Maki A, Kovacic D, Koizumi H, Bouquet F, Dehaene-Lambertz G, Mehler J (2003). Sounds and Silence: an optical topography study of speech perception at birth. Proceeding of National Academy of Science, 100(20): 11702-1705.
• Nespor M, Mehler J, Peña M (2003). On the different roles of vowels and consonants in speech processing and language acquisition. Lingue e Linguaggio, 221-247.
• Peña M, Bonatti L, Nespor M, Mehler J (2002). Signal-Driven Computations in Speech Processing. Science, 298(5593):604-607.
• Dehaene-Lambertz G & Peña M (2001). Electrophysiological evidence for automatic phonetic processing in neonates. Neuroreport, Oct 8;12(14):315-318.
• Guevara-Fujita M, Fahrner S, Buraczynska K, Cook J, Wheaton D, Cortes F, Vicencio C, Peña M, Fishman G, Mintz-Hittner H, Birch D, Hoffman D, Mears A, Fujita R, Swaroop A. (2001). Five novel RPGR mutations in families with X-linked retinitis pigmentosa. Human Mutation, 17(2):151.
• Maki, A, Peña M, Dehaene-Lambertz G, Fujiwara, M, Mehler, J, Koizumi H (2000). Hemodynamic fluctuation in the neonate brain evaluated using Optical Topography. The trans-disciplinary Symposium on Frontier of Mind-brain Science and Its Practical Aplication (II): 116-117.
• Peña M, Birch D, Uauy R, Peirano P (1999). The effect of sleep state on electroretinographic (ERG) activity during early human development. Early Human Development, 55:51-62. https://doi.org/10.1016/S0378-3782(99)00006-7
• Medigue C, Vermeiren C, Garrido M, Peña M, Peirano P (1996). Assessment of autonomic Dy4sfunction in iron-deficient anemic infants by cardio-respiratory demodulation. IEEE Engineering in Medicine & Biology Society, 18: 336-337.
• Escobar R, Pena M, Uauy R (1996). Full field electroretinogram in low weight newborn infants a kew for evaluating retinal maturation. Pediatric research, 39(2): 371 -372.
• Aboitiz F, Ide A, Navarrete A, Peña M, Rodriguez E, Wolf V, Zaidel E (1995). The anatomical substrates for language and hemispheric specialization. Biological Research, 28 (1): 45-50.

Capítulos de libro

• Dehaene-Lambertz, G., Flo, A. & Pena, M. (2020) Infants’ early competence for language and symbols, in The social brain: a developmental perspective, J Decety (Ed), MIT press, Cambridge, Massachussets (USA), p 127-141
• Jara, Gutiérrez, Cortés & Peña M (2019). Neuroimagen y cognición. En: Tratado de Neuropsicología, 2da Edición. Editoraial: Akadia. Eds. A Slachevsky, Terese Torralva, P. Fuentes, F. Manes. Pages: 1035, ISBN: 9789875700871. Pps.: 195-208
• Cortés, Gutierrez, Jara & Peña M (2019). Modelos Cognitivos del Lenguaje. En: Tratado de Neuropsicología, 2da Edición. Editoraial: Akadia. Eds. A Slachevsky, Terese Torralva, P. Fuentes, F. Manes. Pages: 1035, ISBN: 9789875700871. Pps.: 37-51
• Mehler J, Nespor M, Peña M (2008). Why is language unique to humans? In Topics in Integrative Neuroscience: From Cells to Cognition, ed. James R. Pomerantz. Cambridge University Press. Pp: 427- 50
• Slachevsky A, Perez C, Peña M (2007). Neuropsicología de la atención. In Sindrome de déficit atencional. En: I. López, V. Boehme, J. Förster, L. Troncoso, T. Mesa & E. García (Eds.). Ed. Universitaria, Santiago. Pp: 45-63. Santiago de Chile. Ed. Universitaria
• Dehaene-Lambertz, G., Mehler, J. & Peña M. (2001). Cerebral bases of language acquisition. In A.F. Kalverboer & A. Gramsbergen (Eds). Brain and behaviour in human development. Pp: 939-966, Kluwer, Dordrecht.

Índices de impacto (31 julio 2025)

• Total h index = 31; desde 2020 = 23
• Total i10 index = 70; desde 2020 = 37
• Total citations = 7930; desde 2020 = 2607