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Un hidrogel imita la capacidad de memoria del cerebro humano

Un hidrogel imita la capacidad de memoria del cerebro humano

Científicos japoneses han desarrollado un hidrogel que tiene la capacidad de memorizar y olvidar información como lo hace el cerebro humano. Podría tener importantes aplicaciones en el campo de la seguridad y la salud.

Investigadores de la Universidad de Hokkaido han logrado producir un hidrogel que es capaz de almacenar, recuperar y descartar información en función de determinados estímulos térmicos. Se trata de un material blando y húmedo, que podría significar un avance trascendente en la búsqueda de nuevos materiales que puedan cumplir funciones biológicas.

Según una nota de prensa, el hidrogel “recuerda” determinados patrones que se imprimen en su estructura, pero de acuerdo a la intensidad de los estímulos de tipo térmico que se apliquen sobre el mismo, estos patrones van desapareciendo, con mayor o menor rapidez.

El proceso indicado es una imitación del funcionamiento de la memoria dinámica del cerebro humano. Como sabemos, nuestro cerebro aprende cosas y capta información de forma permanente, pero almacena por más tiempo únicamente las cuestiones más significativas.

La información que pierde relevancia es eliminada, sobreviviendo en nuestros recuerdos únicamente aquello que posee mayor importancia, como por ejemplo emociones que nos han marcado, sensaciones (aromas, sonidos) que nos retrotraen a un determinado momento de nuestra vida o, sencillamente, datos que nos sirven para cumplir con solvencia nuestras tareas cotidianas.

Materiales con funciones biológicas

Los científicos están estudiando con insistencia en las últimas décadas las propiedades de determinados materiales que puedan cumplir funciones biológicas, ya que lógicamente ampliarían las posibilidades de la medicina para desarrollar nuevos tratamientos y prótesis, siendo útiles también en el terreno de la bioingeniería.

Precisamente los hidrogeles cumplen con muchas de estas características, porque se trata de estructuras suaves y húmedas, con una consistencia similar a la de los tejidos humanos. Los especialistas japoneses indicaron que el hidrogel desarrollado en la Universidad de Hokkaido puede imitar algunas de las funciones de memoria del tejido cerebral.

Luego de imprimir patrones en el hidrogel, como por ejemplo el dibujo de un avión a la palabra “gel”, el material fue sometido a distintos estímulos térmicos. De acuerdo al calor aplicado, a su intensidad y a otras condiciones experimentadas, los patrones dibujados en el hidrogel se mantenían por más o menos tiempo.

Incluso si las condiciones térmicas variaban entre las partes de la impresión, por ejemplo aplicando más calor sobre una letra específica de la palabra “gel”, el tiempo de “memorización” también se modificaba, y las letras desaparecían de manera secuencial.

Las conclusiones indicaron que al aplicarse un estímulo térmico más intenso el patrón dibujado sobrevivía por más tiempo en el hidrogel, tal como sucede en nuestra memoria con las emociones o sensaciones que nos dejan una huella más fuerte.

Una memoria programable

Junto a este hallazgo, los especialistas resaltaron que la información establecida en el hidrogel en forma de impresiones se mantiene estable frente a la fluctuación de temperatura e incluso al estiramiento físico, siempre durante el tiempo en el cual es “memorizada”.

Además, descubrieron que la eliminación de los datos o el “olvido” del material pueden programarse, ya que el hidrogel se ajusta a condiciones de aprendizaje térmico de acuerdo a los estímulos aplicados.

Esta característica sería de gran importancia para su aplicación en el área de la seguridad, por ejemplo para crear mensajes cifrados que deben eliminarse en forma automática en un tiempo determinado.

Referencia

Hydrogels as Dynamic Memory with Forgetting Ability.Chengtao Yu et al. PNAS (2020).DOI:https://doi.org/10.1073/pnas.2006842117

Pie de foto

Estructura del comportamiento de memorización-olvido del hidrogel. Foto: Hokkaido University.

Video: Hokkaido University.

Pablo Javier Piacente

Pablo Javier Piacente es periodista especializado en comunicación científica y tecnológica.

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