Nato in una famiglia di intellettuali (lo zio materno era il patriota Candido Augusto Vecchi), si iscrisse alla Facoltà di Medicina e Chirurgia dell'Università di Bologna solo nel 1862, dopo aver partecipato attivamente ai movimenti politici per l'unità d'Italia. Si laureò nel 1868 a Bologna dopo aver frequentato per un biennio l'Università di Napoli, dove si era trasferito per motivi di salute. Dopo la laurea si dedicò a un'attività di ricerca presso il laboratorio di fisiologia diretto da Luigi Vella (1869-1871).
I suoi primi interessi scientifici, lo studio del ciclo cardiaco, lo spinsero a recarsi a Lipsia, dove nel biennio 1872-1873 fu allievo del grande fisiologo Carl Ludwig. L'esperienza tedesca venne giudicata dallo stesso Luciani il più importante evento professionale della sua vita. A Lipsia, in registrazioni su muscolo cardiaco isolato di rana, mise in evidenza quello che è noto come "Fenomeno di Luciani-Wenckebach", ovvero il salto di una sistole dopo un certo numero di sistoli ritmiche, in seguito a legature cardiache parziali fra gli atrii e i ventricoli. Il fenomeno, studiato successivamente dall'olandeseWenckelbach e dal tedescoMobitz, è legato al passaggio dei potenziali d'azione dagli atri ai ventricoli; se la loro trasmissione è ostacolata, può accadere che i ventricoli saltino qualche battito proveniente dagli atri: è quanto si verifica in clinica nel blocco A-V incompleto di secondo grado di tipo Mobitz I.
Nel 1873, ottenuta la libera docenza in patologia generale, ebbe l'insegnamento a Parma, dove fu iniziato in Massoneria nella LoggiaAlberico Gentili.
Molto importanti furono i suoi studi sul sistema nervoso centrale. In particolare, individuò i tre sintomi principali delle patologie del cervelletto, il cui insieme costituisce la cosiddetta Triade di Luciani: astenia, atonia e astasia.
Luigi Luciani, Fisiologia dell'uomo, IV ed. accresciuta e rimaneggiata, Milano, Società editrice libraria, 1912.
Luigi Luciani, L'alimentazione umana secondo le più recenti indagini fisiologiche, Milano, Società Editrice Libraria, 1917.
Luigi Luciani, Ancora sulla ibernazione degli ovuli del baco da seta: Risposta alle note e appunti del prof. Verson, Firenze, Tipografia Cenniniana, 1885.
Luigi Luciani, Ancora sulla sfera visiva del mantello cerebrale dei cani, Roma, Tipografia Regia Accademia Dei Lincei, 1912.
Luigi Luciani, I centri psico-motori della corteccia cerebrale nella scimmia: dimostrazione sperimentale del prof. Luigi Luciani, Milano, Tipografia Rechiedei, 1881.
Luigi Luciani, Le cervelet: nouvelles etudes de physiologie normale et pathologique par L. Luciani; abregé fait par le dr. Pescarolo, Turin, Loescher, 1891.
Luigi Luciani, Il cervelletto: nuovi studi di fisiologia normale e patologica, Firenze, Coi tipi dei successori Le Monnier, 1891.
Luigi Luciani, Di una riforma ortografica basata sulla fonetica fisiologica, Modena, Formiggini, 1910.
Luigi Luciani, Discorso inaugurale del prof. Luigi Luciani per la riapertura della R. Università di Parma nell'anno 1875-76, Parma, G. Feriari, 1875.
Luigi Luciani, 1: Fenomeni ed attività vitali elementari: sangue, circolazione, respirazione, linfa , VI ed., con note del prof. Silvestro Baglioni, Milano, Società editrice libraria, 1923.
Luigi Luciani, Fenomeni ed attività vitali elementari, sangue, circolazione, respirazione, linfa; con note aggiunte del prof. Silvestro Baglioni, VI ed. definitiva, Milano, Società editrice libraria, 1923.
Luigi Luciani, I fenomeni psico-fisici della veglia e del sonno, Milano, Società editrice libraria, 1913.
Luigi Luciani, Fisio-patologia: sui centri psico-sensorj corticali: comunicazione preventiva / dei professori Luigi Luciani e Augusto Tamburini letta al R. Istituto Lombardo nell'adunanza del 16 gennajo 1879, Milano, Tipografia Bernardoni di C. Rebeschini, 1879.
Luigi Luciani, Fisiologia del digiuno: studi sull'uomo, Firenze, Tipografia dei Successori Le Monnier, 1889.
Luigi Luciani, La fisiologia del sistema nervoso nelle sue relazioni coi fatti psichici del prof. M. Panizza, Reggio Emilia, tipi di Stefano Calderini e figlio, 1884.
Luigi Luciani, La fisiologia e la scienza sociale: discorso inaugurale per la riapertura della R. università di Siena, nell'anno accademico 1880-81, letto dal prof. Luigi Luciani, Siena, Tipografia sordo-muti di L. Lazzari, 1880.
Luigi Luciani, 1: Fisiologia generale: fisiologia degli organi della vita vegetativa, Milano, Società Editrice Libraria, 1901.
Luigi Luciani, Giulio Ceradini, Roma, Tipografia F.lli Centenari, 1895.
Luigi Luciani, Giuseppe Colasanti: commemorazione, Roma, F.lli Centenari.
Luigi Luciani, Linee generali della fisiologia del cervelletto, prima memoria del prof. Luigi Luciani., Firenze, Successori Le Monnier, 1884.
Luigi Luciani, Le localizzazioni funzionali del cervello, Napoli, Vallardi, 1885.
Luigi Luciani, Luigi Pasteur, Roma, Tipografia Dell'unione Cooperativa Editrice, 1895.
Luigi Luciani, Metabolismo: funzioni sessuali, vita e morte, razze umane , VI ed., con note aggiunte del prof. Silvestro Baglioni, Milano, Società editrice libraria, 1924.
Luigi Luciani, Morbi simpliciores, prelezione del dott. Luigi Luciani, Bologna, Tipi Fava e Garagnani, 1874.
Luigi Luciani, Muscoli, locomozione, fonazione, sistema nervoso ; con note aggiunte del prof. Silvestro Baglioni, VI ed. definitiva, Milano, Società editrice libraria, 1923.
Luigi Luciani, Organi dei sensi: veglia e sonno , VI ed., con note aggiunte del prof. Silvestro Baglioni, Milano, Società editrice libraria, 1924.
Luigi Luciani, Organi dei sensi, veglia e sonno , VI ed. definitiva con note aggiunte [di] Silvestro Baglioni, Milano, Società editrice libraria, 1924.
Luigi Luciani, Parole del rettore prof. Luigi Luciani: lette il 5 novembre 1898 in occasione della solenne inaugurazione degli studi, Roma, Tipografia fratelli Pallotta, 1898.
Luigi Luciani, Per la riforma ortografica, Roma, G. Bertero, 1910.
Luigi Luciani, Die Physiologie und Socialwissenschaft: Rede zur eroffnung der vorlesungen an der Universitat Siena im Jahre 1880-1881 von prof. Luigi Luciani; ubersetzt von dr. H. Kornfeld, Leipzig, J. B. Hirschfeld, 1881.
Luigi Luciani, I preludi della vita: Discorso inaugurale letto nell'aula Magna del r. Istituto di studi superiori pratici e di perfezionamento in Firenze il d 1º dicembre 1892, Firenze, Stab. Tipografia Fiorentino, 1892.
Luigi Luciani, Le prime questioni fisiologiche: prelezione del dott. Luigi Luciani, Napoli, Roma: Enrico Detken, 1880.
Luigi Luciani, Relazione al sopraintendente sulle visite fatte in Parigi allo stabilimento Pasteur per la cura preventiva della rabbia (r. Istituto di studi superiori pratici e di perfezionamento in Firenze), Firenze, Tipografia Dei Succ. Le Monnier, 1886.
Luigi Luciani, Risposta del prof. Luigi Luciani alla critica sperimentale della attività diastolica pei dottori A. Mosso e L. Pagliani, Bologna, Tipi Fava e Garagnani, 1876.
Luigi Luciani, Secrezioni interne ed esterne, digestione, assorbimento, emuntori , VI ed., con note aggiunte dei prof. Silvestro Baglioni, Milano, Società editrice libraria, 1923.
Luigi Luciani, Sui centri psico-motori corticali: ricerche sperimentali, dei professori Luigi Luciani e Augusto Tamburini, Reggio Emilia, Tipografia di Stefano Calderini, 1878.
Luigi Luciani, Sui fenomeni respiratori delle uova del bombice del gelso: nuove ricerche sperimentali / L. Luciani, A. Piutti, Firenze, coi tipi di M. Cellini e c., 1888.
Luigi Luciani, Sulla fisiologia degli organi centrali del cuore: indagini sperimentali sulle rane fatte nell'Istituto fisiologico di Lipsia / dott. Luigi Luciani, Bologna, Fava e Garagnani, 1873.
Luigi Luciani, Sulla patogenesi della epilessia: studio critico sperimentale, Reggio Emilia, Tipografia di Stefano Calderini e figlio, 1878.
Luigi Luciani, Sulle funzioni del cervello: ricerche sperimentali / dei professori Luigi Luciani e Augusto Tamburini, Reggio Emilia, Tipografia di Stefano Calderini e figlio, 1879.
Luigi Luciani, Lo svolgimento storico della fisiologia: Prelezione al Corso di fisiologia nella r. Università di Roma per l'anno accademico 1893-94, Torino, Ermanno Loescher Edit. (Tipografia Vincenzo Bona), 1894.
Note
↑Luigi Luciani, Dell'attività della diastole cardiaca, rilevata dai suoi effetti e dalle potenze muscolari e nervose che la promuovono: studi critico-sperimentali, Bologna, Tipi Fava e Garagnani, 1871.
↑Luciani L, Cenni autobiografici, in Arch Fisiol, vol.19, 1921, pp.319-349.
↑Luigi Luciani, Sulla fisiologia degli organi centrali del cuore: indagini sperimentali sulle rane fatte nell'Istituto fisiologico di Lipsia, Bologna, Fava e Garagnani, 1873.
↑Vittorio Gnocchini, L'Italia dei Liberi Muratori, Erasmo ed., Roma, 2005, p. 169.
↑Luigi Luciani, Il cervelletto: nuovi studi di fisiologia normale e patologica, Firenze, Coi tipi dei successori Le Monnier, 1891.
↑Gaetano Martino, Giuseppe Amantea, discorso commemorativo pronunciato dal linceo Gaetano Martino, nella seduta a classi riunite del 21 giugno 1967, d'intesa con l'Accademia nazionale dei XL, Roma: Accademia nazionale dei Lincei, 1967.