Astrosit dan Sel Microglial Membersihkan Koneksi Neuron
Penelitian terus mengungkap beberapa misteri tidur. Pemahaman klinis dapat terjadi beberapa dekade — atau bahkan berabad-abad — sebelum sains dapat menjelaskan fenomena tersebut. Sebagai contoh, kita tahu bahwa kurang tidur berdampak negatif pada fungsi otak dan tubuh . Penelitian ilmiah membantu kita untuk lebih memahami mengapa.
Satu studi menunjukkan bahwa tidur nyenyak dapat meningkatkan aktivasi sel-sel di dalam otak, termasuk astrocytes dan sel mikroglial, yang mengais-ngais dan membersihkan koneksi antara neuron.
Jelajahi ilmu di balik penemuan ini, apa artinya otak manusia, dan apa yang mungkin dilakukan untuk melindungi fungsi otak dengan memastikan istirahat yang cukup.
Dampak Perampasan Tidur
Sejak akhir 1800-an, penelitian menunjukkan bahwa kurang tidur dapat menyebabkan kerusakan yang signifikan pada suatu organisme. Penelitian pada anjing menunjukkan bahwa kurang tidur kronis menyebabkan kematian dalam hitungan hari. Meskipun hasilnya jelas, mekanismenya tidak.
Selama beberapa dekade terakhir, bidang penelitian tidur telah berkembang, tetapi ada banyak misteri yang masih harus dipecahkan. Tampaknya penelitian baru membuat percikan hampir setiap minggu. Penting untuk memahami makalah ini dalam konteks literatur ilmiah yang lebih luas. Ini mungkin tidak selalu mudah, terutama ketika bahasa yang digunakan sepertinya tidak dapat dipecahkan. Luangkan waktu sejenak untuk meninjau beberapa temuan penelitian ini dan pertimbangkan makna apa yang dapat diturunkan.
Mempelajari Kehilangan Tidur di Otak Tikus
Mari kita gali sebuah penelitian tentang peran tidur yang hilang dan dampak pada sel-sel di dalam otak tikus. Anatomi dan fisiologi mencit tidak berkorelasi sempurna dengan manusia, tetapi kelebihannya sebagai subjek penelitian sudah jelas. Kemajuan dalam penelitian medis sering bergantung pada model mouse ini.
Dalam makalah di Journal of Neuroscience berjudul "Sleep Loss Mempromosikan Astrocytic Phagocytosis dan Microglial Activation di Mouse Cerebral Cortex," Michele Bellisi dan rekan mendiskusikan perubahan yang terjadi dalam otak baik dalam kekurangan tidur akut maupun kronis. Para peneliti ini telah meneliti sel-sel otak dan bagaimana pengaruh tidur terhadap fungsi mereka selama bertahun-tahun.
Ada beberapa istilah dasar yang perlu dipahami untuk menghargai temuan mereka. Otak memiliki sejumlah sel penting. Neuron adalah pemain kunci, berfungsi melalui koneksi elektrokimia dalam berbagai cara. Ada juga sekelompok sel pendukung di dalam otak yang disebut sel glial. Ini termasuk astrosit, sel berbentuk bintang yang menyelimuti sel lain dan menciptakan membran dan juga berperan dalam metabolisme. Mikroglia juga sel glial dan berfungsi sebagai sel pemulung. Mereka adalah fagosit (secara harfiah, "makan sel") yang membersihkan puing-puing di dalam otak. Aktivasi sel-sel ini di dalam otak dapat menyebabkan peradangan.
Para peneliti sebelumnya telah mengetahui bahwa ada gen tertentu (disebut Mertk dan ligannya Gas6 ) di dalam astrosit yang diaktifkan setelah kurang tidur akut. Ketika terjaga berkepanjangan, sel-sel ini tampaknya terlibat dalam aktivitas fagositik.
Penelitian telah menunjukkan bahwa kurang tidur menyebabkan peradangan di dalam tubuh, tetapi tidak diketahui apakah perubahan ini juga terjadi di dalam otak.
Kelompok riset Bellisi meneliti dampak kurang tidur pada otak tikus dengan menggunakan mikroskop elektron scanning dan sampel jaringan yang diambil dari korteks frontal. Mereka melihat beberapa keadaan: bangun spontan, setelah enam sampai delapan jam tidur, kurang tidur akut, dan kurang tidur kronis (kurang lebih lima hari). Para peneliti mengukur volume di dalam sinapsis — celah antara neuron — dan proses di dekatnya yang membentang dari astrocytes tetangga.
Bagaimana Sel-Sel Otak Berubah Dengan Kurang Tidur?
Ditemukan bahwa astrosit meningkatkan fagositosis mereka dalam tidur nyenyak akut dan kronis. Sel-sel ini mengkonsumsi komponen sinapsis besar, terutama pada sisi presinaptik dari koneksi. Peningkatan ekspresi MERTK dan metabolisme lipid (disebut peroxidation) mendukung aktivitas ini. Apa artinya ini bagi integritas otak?
Fagositosis astrocytes dalam kurang tidur dapat mewakili bagaimana jaringan otak merespon peningkatan aktivitas sinaptik yang terkait dengan bangun yang berkepanjangan. Ingat bahwa kurang tidur bukan hanya tidak adanya tidur; itu adalah keberlangsungan dari kesadaran. Ini adalah proses yang membutuhkan energi, dan yang menghasilkan produk limbah. Astrocytes harus membersihkan komponen yang sudah aus dari sinapsis yang banyak digunakan.
Kurang tidur kronis pada tikus mengakibatkan aktivasi mikroglial. Sel-sel ini pada dasarnya dipanggil untuk melayani fagositisasi unsur-unsur sinapsis, seperti kru yang dipanggil untuk membersihkan kekacauan besar. Meskipun tidak ada tanda-tanda jelas peradangan dalam cairan serebrospinal yang mengelilingi otak, kehadiran sel-sel ini di jaringan otak memprihatinkan. Ada kemungkinan bahwa penghinaan tambahan ke otak bisa lebih mungkin mengarah pada respon abnormal yang berlebihan oleh sel-sel ini, mungkin berkontribusi pada kerusakan otak. Akibatnya, kehilangan tidur kronis dapat mempengaruhi otak menjadi masalah permanen.
Dampak Perampasan Tidur pada Kesehatan Jangka Panjang
Mungkin yang paling mengkhawatirkan bahwa para peneliti ini menunjukkan bahwa hanya beberapa jam kurang tidur menyebabkan peningkatan aktivitas di antara sel-sel astrosit. Ketika kurang tidur diperpanjang, aktivitas meningkat lebih lanjut dan sel mikroglial juga diaktifkan. Fungsi rumah tangga ini dapat membantu mendukung sinapsis yang kuat di dalam otak.
Sayangnya, kurang tidur kronis bisa seperti stressor lain, dan membuat otak rentan terhadap kerusakan dan degenerasi, bahkan mungkin mengarah ke keadaan seperti demensia.
Cara Menghindari Efek Perampasan Tidur
Sangat mengkhawatirkan bahwa kurang tidur dapat menyebabkan kerusakan permanen pada otak Anda. Apa yang bisa dilakukan?
Untuk menghindari efek kurang tidur, pastikan Anda memenuhi kebutuhan tidur Anda. Rata-rata, orang dewasa membutuhkan tujuh hingga sembilan jam tidur agar merasa beristirahat. Orang dewasa yang lebih tua mungkin membutuhkan sedikit kurang tidur. Jika Anda tertidur dengan cepat, menghabiskan sedikit waktu terjaga di malam hari, dan merasa mengantuk di siang hari (terutama dengan tidur siang), Anda mungkin tidak mendapatkan tidur yang cukup.
Selain kuantitas, pastikan Anda mendapatkan kualitas tidur yang optimal. Tidur harus nyenyak. Jika Anda memiliki gejala gangguan tidur, seperti sleep apnea atau insomnia , dapatkan bantuan yang Anda butuhkan untuk mengatasi kondisi ini. Jangan bergantung pada pil tidur setelah beberapa minggu karena ini bukan pengganti untuk tidur normal.
Dengan memperbaiki tidur Anda, ini akan membantu memastikan Anda mendapatkan manfaat dari istirahat malam yang baik tanpa perlu khawatir tentang konsekuensi jangka panjang dari tidur yang tidak memadai.
Satu Kata Dari
Penelitian ilmiah mendukung pemahaman kita tentang bagaimana tubuh bekerja, tetapi itu tidak sempurna. Penting untuk diingat bahwa temuan-temuan mungkin bertentangan dengan pengetahuan sebelumnya, dan penelitian baru dapat memberikan masalah dalam cahaya baru.
Sains adalah percakapan, pengejaran kebenaran yang berkelanjutan. Jika studi ini mendorong Anda untuk mengoptimalkan tidur Anda, itu memiliki nilai untuk kesehatan Anda, tetapi seharusnya tidak menimbulkan kekhawatiran yang tidak perlu tentang tidur yang telah terjadi di masa lalu. Kapal itu telah berlayar. Fokus pada apa yang dapat Anda lakukan hari ini dan manfaatkan kesejahteraan jangka panjang Anda untuk maju.
> Sumber:
> Bellisi M, dkk . "Sleep Loss Mempromosikan Astrocytic Phagocytosis dan Microglial Activation di Mouse Cerebral Cortex." Jurnal Neuroscience . 24 Mei 2017; 37 (21): 5263-5273.
> Bentivoglio M dan Grassi-Zucconi G. "Studi eksperimental perintis tentang kurang tidur." Tidur . 1997 Juli, 20 (7): 570-6.
> Perbaiki, JD. Neuroanatomy Hasil Tinggi . Edisi kedua. Philadelphia: Lippincott, Williams, & Wilkins, 2000, hlm. 30-32.
> Purves D, dkk . Neuroscience . Edisi ke-3. Sunderland, Mass .: Sinauer Associates, Inc., 2004, hal 8-9.