La participación activa de los estudiantes y la instrucción a través de la experiencia en contextos cotidianos son enfoques pedagógicos adecuados para promover el aprendizaje basado en la indagación y mejorar las habilidades cognitivas de los aprendices. Sin embargo, muchos cursos universitarios y de posgrado ofrecen instrucciones basadas en conferencias sobre conceptos teóricos a los estudiantes; aún se presta poca atención al diseño de actividades prácticas para mejorar las competencias prácticas/técnicas y potenciar la comprensión efectiva de los conceptos por parte de los estudiantes. El desarrollo de un entorno de aprendizaje personalizado y centrado en el estudiante que fomente el trabajo en equipo y el aprendizaje basado en la indagación se alinea con el impulso contemporáneo hacia la educación interdisciplinaria en los campos de la bioingeniería. Esto es particularmente relevante para fomentar la experiencia en tecnologías emergentes como la Espectroscopía Funcional en el Infrarrojo Cercano (f-NIRS). En este marco, este artículo informa sobre una actividad de laboratorio para estudiantes de ingeniería bioelectrónica y/o ciencias biomédicas centrada en el análisis de la activación de la corteza prefrontal durante una tarea de memoria, procesando las señales de f-NIRS. Esta actividad piloto, realizada en la Universidad de Palermo (Italia), involucró a estudiantes de maestría y doctorado trabajando en equipos para abordar desafíos en el diseño experimental. El estudio combina técnicas de detección de biosignales de vanguardia con estrategias educativas innovadoras, ofreciendo contribuciones sustanciales tanto a la bioingeniería como a la investigación educativa. Los resultados sugieren que un laboratorio práctico y centrado en el estudiante, experimentado a través de una secuencia metódica de actividades de aprendizaje autodirigido, podría aumentar considerablemente la motivación de los estudiantes para aprender y el nivel de compromiso en bioingeniería y biociencias.