Sus estudios se centraron en el problema de las Stäbchenzellen o células de bastoncito, el método del tanino y la plata amoniacal, tinción que lleva su nombre, y el estudio de las alteraciones del ganglio cervical superior simpático en algunas psicosis. Una de sus contribuciones más importantes fue el estudio de la glioarquitectura.
Nacido en Bilbao el 4 de junio de 1880, inició sus estudios de medicina en Madrid (1897-1899). Se trasladó en 1899 a la Universidad de Marburg, donde estudió durante medio año fisiología y patología general. Volvió a Madrid para terminar la licenciatura, adquiriendo su formación clínica en el servicio que Juan Madinaveitia dirigía en el Hospital General. A través de éste y de su relación con la Institución de Libre Enseñanza, conoció a Luis Simarro, quien orientó definitivamente su carrera. En el laboratorio de Simarro trabajó con las técnicas y conocimientos relativos a la histología normal y patológica del sistema nervioso.
Finalizada la licenciatura, asistió en París entre 1904 y 1905 a la Clínica de Pierre Marie en la Salpêtrière y a las lecciones de Babinski en la Pitié. Posteriormente viajó a Florencia y Munich, donde residió casi tres años trabajando bajo la dirección de Emil Kraepelin y Alois Alzheimer. A mediados de 1908, Alzheimer propuso a Achúcarro ante el gobierno norteamericano como el especialista más idóneo para organizar y dirigir el departamento anatomopatológico del Manicomio Federal de Washington. Allí permaneció hasta 1910, fecha en que regresó a España.
A su regreso, trabajó algunos meses en el laboratorio de Cajal, quien le incorporó como personal de su cátedra. A partir de 1912, la Junta para la Ampliación de Estudios le encarga un laboratorio para investigar la histología del sistema nervioso, que convirtió en un importante centro de investigación. Su principal colaborador y discípulo fue Pío del Río Hortega, formándose también junto a él José Miguel Sacristán, Luís Calandre y Miguel Gayarre, además de influir en la labor de Gonzalo Rodríguez Lafora. Nombrado doctor honoris causa por la Universidad de Yale en 1914, murió en 1918.
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