Ilmuwan Berhasil Picu Proses Pemulihan Otak tanpa Tidur, Begini Penjelasannya

Ilustrasi(magnifik)

TIDUR selama ini dikenal sebagai waktu krusial bagi otak untuk memulihkan diri. Saat seseorang tidur, terutama pada fase _non-rapid eye movement_ (NREM), otak memperkuat memori, mengatur ulang hubungan antarsel saraf, sekaligus membuang hubungan nan tidak lagi diperlukan agar siap menerima info baru.

Kini, para peneliti menemukan langkah untuk memicu sebagian proses pemulihan tersebut meski subjek penelitian tetap dalam kondisi terjaga.

Mengutip National Institutes of Health (NIH), tim peneliti sukses menciptakan pola aktivitas nan menyerupai fase tidur NREM pada bagian mini otak tikus. Hasilnya, area otak tersebut menunjukkan tanda-tanda telah menjalani proses pemulihan layaknya saat tidur, meski bagian otak lainnya tetap sadar dan merespons lingkungan sekitar.

Profesor Psikiatri University of Wisconsin-Madison sekaligus penulis korespondensi penelitian, Chiara Cirelli, menjelaskan bahwa penelitian ini pada dasarnya membikin satu bagian otak "tertidur" tanpa membikin seluruh tubuh kehilangan kesadaran.

"Pada dasarnya, kami membikin satu bagian otak tertidur," kata Cirelli.

Menurutnya, bagian otak nan menerima stimulasi bisa memperkuat memori sekaligus memulihkan keahlian belajar, sementara area otak lainnya tetap aktif dan terhubung dengan lingkungan.

Ia mengibaratkan sistem tersebut seperti lumba-lumba nan bisa tidur menggunakan satu bagian otak, sedangkan bagian lainnya tetap terjaga untuk menjaga kewaspadaan.

Meniru Aktivitas Otak saat Tidur

Sekitar 80% waktu tidur orang dewasa dihabiskan pada fase NREM. Pada fase inilah otak melakukan proses krusial berupa penataan kembali hubungan antarsel saraf nan berkedudukan dalam pembentukan memori.

Koneksi nan dianggap krusial bakal dipertahankan sebagai memori jangka panjang, sedangkan hubungan nan kurang dibutuhkan bakal dikurangi sehingga otak mempunyai ruang untuk mempelajari info baru.

Penelitian sebelumnya telah menunjukkan bahwa manusia maupun tikus nan mengalami kurang tidur dapat memunculkan aktivitas gelombang lambat (slow waves) pada sebagian mini otak meski tetap terjaga. Namun, aktivitas tersebut hanya berjalan singkat dan tidak teratur sehingga diperkirakan belum cukup memberikan faedah pemulihan.

Karena itu, para peneliti mencoba menghasilkan pola nan sama dengan lama lebih lama dan lebih terkontrol.

Untuk melakukannya, mereka menggunakan implan mini nan memancarkan sinar serta melakukan modifikasi genetik pada sel-sel saraf tikus. Stimulasi diberikan selama 30 menit pada satu sisi otak dengan pola aktif dan tidak aktif secara bergantian.

Setelah tikus memasuki fase tidur, peneliti menemukan bahwa aktivitas gelombang lambat di area otak nan telah distimulasi menjadi lebih rendah. Kondisi ini menunjukkan bagian otak tersebut telah memperoleh sebagian proses pemulihan sehingga tidak lagi memerlukan "pemulihan tambahan" sebanyak sebelumnya selama tidur.

Eksperimen lanjutan juga memperlihatkan bahwa faedah tersebut bukan sekadar berasal dari menurunnya aktivitas sel saraf, melainkan berjuntai pada pola stimulasi nan diberikan secara teratur.

Membantu Mengurangi Dampak Kurang Tidur

Tim peneliti kemudian menguji memori taktil, ialah keahlian mengenali dan mengingat rangsangan melalui sentuhan. Kemampuan ini diketahui sangat dipengaruhi oleh kualitas tidur.

Hasilnya, tikus nan mengalami kurang tidur tetapi menerima stimulasi pada area otak nan mengatur aktivitas dan memproses rangsangan sentuhan menunjukkan keahlian nan nyaris sama dengan tikus nan memperoleh waktu tidur cukup.

Sebaliknya, tikus nan kurang tidur tanpa stimulasi memperlihatkan penurunan performa nan jauh lebih besar.

Meski demikian, peneliti menegaskan bahwa temuan ini bukan berfaedah manusia dapat menggantikan tidur dengan stimulasi otak. Penelitian tetap dilakukan pada hewan sehingga efektivitas dan keamanannya pada manusia belum diketahui.

Ke depan, Cirelli berencana meneliti kemungkinan menghasilkan pengaruh serupa melalui stimulasi transkranial, ialah teknik noninvasif nan memberikan rangsangan dari luar kepala dengan intensitas lebih rendah dibandingkan metode nan digunakan pada tikus.

Pelaksana Tugas Direktur National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NINDS), Amy Bany Adams, mengatakan penelitian ini memberikan pemahaman baru mengenai pentingnya tidur bagi kegunaan otak.

"Penelitian ini semakin menjelaskan kenapa kita perlu tidur dan gimana kita belajar," ujar Adams.

Menurutnya, temuan tersebut juga dapat menjadi injakan bagi penelitian lanjutan untuk mengembangkan strategi pencegahan maupun terapi terhadap penurunan kegunaan kognitif di masa mendatang.

Sumber: National Institutes of Health