Koneksi Otak Melemah Ketika Tidur

Ditulis Oleh Administrator
Wednesday, 23 January 2008

Sebagian besar orang berdasar pengalamannya menyadari bahwa otak tidak dapat menyerap informasi lagi ketika terbangun sampai larut malam atau dalam waktu yang lama. Dan tidur selama beberapa jam akan menyegarkan otak kembali.Penelitian baru oleh Fakultas Kedokteran dan Kesehatan Masyarakat University of Wisconsin mengklarifikasi fenomena ini, mendukung gagasan bahwa tidur memainkan peran penting pada kemampuan otak dalam beradaptasi terhadap lingkungan. Kemampuan tersebut diebut plastisitas yang merupakan inti penelitian mereka. Seperti yang dilaporkan pada versi online Nature Neuroscience, terbitan 20 Januari 2008, peneliti dari UW-Madison menunjukkan beberapa bukti bahwa sinapsis (sel saraf yang berhubungan dengan plastisitas otak) sangat kuat ketika tikus terbangun dan lemah ketika mereka tidur. Penemuan baru ini menegaskan hipotesa dari peneliti UW-Madison tentang peranan dari tidur. Mereka percaya bahwa ketika manusia tidur sinapsis memperkecil diri dan bersiap untuk hari yang baru dan masa belajar dan penguatan sinapsis berikutnya.Otak manusia menghabiskan 80 persen energinya pada aktivitas sinaptik, dengan secara konstan menambah dan memperkuat koneksi untuk merespon semua jenis rangsangan, seperti dijelaskan oleh Chiara Cirelli, kepala penelitian yang juga professor psikiatri. Mengingat bahwa terdapat ribuan sinapsis pada setiap neuron yang berjumlah jutaan pada otak manusia, maka pengeluaran energi ini sangatlah besar dan tidak dapat ditopang. "Kita memerlukan masa offline, dimana kita tidak terekspos terhadap lingkungan, sehingga sinapsis tak bekerja, kita percaya bahwa itulah alasan manusia dan semua makhluk hidup tidur. Tanpa tidur, otak akan mencapai titik jenuhnya sehingga mengurangi energi, kemampuan menyimpan dan kemampuan belajar dari otak.” sebut Cirelli. Untuk menguji teori ini, peneliti menggunakan elektrofisiologi dan molekuler pada tikus dan mengevaluasi penguatan dan pelemahan sinapsis ketika tikus tidur maupun bangun. Kemudian diambil potongan otak tikus untuk mengukur jumlah reseptor atau pengikat yang bergerak ke sinapsis. "Penelitian terakhir menunjukkan ketika aktivitas sinaptik meningkat, jumlah reseptor glutamatergic yang masuk ke sinapsis meningkat dan membuat sinapsis lebih besar dan kuat," jelas Cirelli. Kelompok ini terkejut ketika menemukan bahwa tikus mengalami kenaikan reseptor 50% ketika bangun daripada saat tikus tidur.Pada percobaan molekuler, peneliti memeriksa jumlah reseptor yang mengalami fosforilasi, indikasi lain yang menunjukkan penguatan sinaptik. Mereka menemukan bahwa tingkat fosforilasi jauh lebih tinggi pada saat tikus bangun. Hasil yang sama ditunjukkan ketika mereka mengukur enzim lain yang biasanya aktif saat penguatan sinaptik. Untuk memperkuat argument mereka, Cirelli dan koleganya juga melakukan pengujian pada tikus hidup untuk mengevaluasi sinyal listrik yang merefleksikan perubahan sinaptik pada waktu berbeda. Hal ini meliputi merangsang salah satu sisi otak tikus dengan elektroda dan mengukur respon yang ditimbulkan yang setara dengan EEG di sisi lainnya.Penelitian kembali menunjukkan bahwa untuk tingkat rangsangan yang sama, respon ketika bangun lebih kuat daripada saat tikus tidur, mengindikasikan bahwa sinapsis pasti menjadi lebih kuat ketika bangun. "Dengan mengambil hasil pengukuran molekuler dan elektrofisiologi sangat sesuai dengan ide bahwa sirkuit otak manusia semakin kuat secara progresif ketika bangun dan tidur membantu kalibrasi ulang otak pada garis topangan dasar,” jelas Cirelli. Teori yang dikembangkan Chiara Cirelli bersama Dr. Giulio Tononi, disebut hipotesa sinaptis homeostatis, berlawanan dengan banyak teori peneliti lain tentang pengaruh tidur terhadap pembelajaran. Ide paling popular saat ini adalah ketika tidur sinapsis bekerja keras mengulang dan mengkonsolidasi informasi yang didapat sebelumnya, sebut Cirelli. "Itu berbeda dengan pemikiran kami," sebut Cirelli. "Kami percaya bahwa belajar hanya terjadi ketika manusia bangun, dan fungsi utama dari tidur adalah menjaga otak manusia dan semua sinapsisnya efisien”

Sumber: University of Wisconsin-Madison