Es ingeniero electrónico y Doctor en Bioingenería por la Universidad ALMA MATER STUDIORIUM de Bolonia.

Desde 2009 ha centrado su labor investigadora en la evaluación objetiva de estados mentales combinando datos comportamentales, subjetivos y neurofisológicos (por ejemplo EEG, ECG, EOG, GSR). Sus temas de investigación incluyen metodologías de procesamiento de señales, algoritmos de machine-learning y metodologías basadas en la conectividad. La mayor parte de los estudios han sido realizados con profesionales como pilotos militares y comerciales y controladores de tráfico aéreo para la evaluación de su nivel de formación, esfuerzo mental, cansancio mental, atención selectiva, estado de alerta y comportamiento cognitivo de control. En 2011 consiguió el primer puesto en el curso de Seguridad de Vuelo realizado en el Mando de la Aeronáutica Militar Italiana en Roma. Además, en 2011 y en 2016, fue galardonado con el premio "I Guidoniani" por la mejor investigación en medicina aeroespacial. Además, en 2019 Gianluca ha recibido la habilitación Científica Nacional en Bioingeniería (ING-INF 06) y el premio "Italian Best Award" por sus investigaciones en el campo de la aviación. Finalmente, en 2020 fue reconocido en el 2% de los mejores investigadores del mundo.

Asimismo, ha participado en diversos proyectos italianos e internacionales y ha realizado colaboraciones con partners como la Aeronáutica Militar Italiana (Roma, Italia), la compañía aérea Alitalia (Fiumicino, Italia), Agusta-Westland (Yeovil, UK), ENAC (Toulouse, Francia), ENAV (Roma, Italia), DLR (Braunschweig, Alemania), NUS (Singapur), Hangzhou Dianzi University (Hangzhou, China), Universidad de Murcia (Murcia, España), Universidad de Bolonia (Bolonia, Italia) y Deep Blue (Roma, Italia).

Ha formado parte de proyectos tanto militares como civiles como por ejemplo BrainShield, BrainTrained, STRESS, MOTO, MINIMA.

El profesor Gianluca Borghini es coautor de más de 70 contributos científicos en revistas internacionales peer-reviewed y de 1 patente europea. Además, es Editor Asociado Invitado de las revistas científicas internacionales "Frontiers on Neuroergonomics", "Computational Intelligence and Neuroscience" y "Brain Sciences" y revisor en varias revistas internacionales.

El listado de sus publicaciones es accesible mediante el servicio PUBMED ofrecido por el National Institute of Health (NIH) de los EEUU en el siguiente enlace público: http://bit.ly/2SSQocY