Le Dr Valenzuela a obtenu son doctorat en médecine avec mention à la faculté de médecine de Colombie en 1987 et son doctorat en sciences biomédicales à l'université de Californie à Riverside en 1993. Il a suivi une formation postdoctorale et a été instructeur au département de pharmacologie du centre des sciences de la santé de l'université du Colorado à Denver de 1993 à 1998. En 1998, le Dr Valenzuela a rejoint la faculté de médecine de l'université du Nouveau-Mexique, où il occupe actuellement le poste de professeur titulaire au département des neurosciences. Il est également directeur du centre de recherche sur l'alcool du Nouveau-Mexique.
Les recherches principales du Dr Valenzuela portent sur les effets de l'alcool sur la transmission synaptique et la plasticité au cours du développement. Ses contributions importantes ont permis de mieux comprendre l'impact de l'alcool sur la maturation des circuits neuronaux. De plus, il est coprésident du groupe Systèmes nerveux, sens spéciaux et santé comportementale.
Dévoué à l’éducation, le Dr Valenzuela valorise ses interactions avec les étudiants en médecine, apprenant de leurs questions perspicaces et étant témoin de leur croissance en matière de confiance, de compétences et de connaissances.
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