PROBACA.COM – Pernah bertanya-tanya kenapa tidur malam yang cukup bisa membuat tubuh terasa lebih segar, sementara begadang berulang kali membuat semuanya terasa berantakan? Jawabannya ternyata bukan cuma soal energi yang pulih.
Para peneliti dari University of California, Berkeley, menemukan sirkuit otak yang membantu mengatur pelepasan hormon pertumbuhan saat kita tidur. Temuan yang diterbitkan di jurnal Cell ini juga menunjukkan bahwa hormon tersebut mengirimkan sinyal balik ke otak—ikut memengaruhi kapan kita terbangun.
Selama ini, para ilmuwan sudah tahu bahwa kurang tidur dapat mengganggu produksi hormon pertumbuhan. Namun, bagian yang masih menjadi teka-teki adalah bagaimana otak mengendalikan proses itu, terutama ketika kita memasuki tidur non-REM—fase tidur dalam dan memulihkan yang biasanya mendominasi bagian awal malam.
“Orang-orang tahu bahwa pelepasan hormon pertumbuhan sangat berkaitan dengan tidur, tetapi selama ini pengetahuannya diperoleh dengan mengambil sampel darah dan memeriksa kadar hormon saat tidur,” kata Xinlu Ding, penulis pertama studi sekaligus peneliti pascadoktoral di Departemen Neurosains UC Berkeley dan Helen Wills Neuroscience Institute.
Kali ini, tim tidak hanya memeriksa darah. Mereka merekam langsung aktivitas saraf pada tikus untuk melihat apa yang sebenarnya terjadi di otak. Dengan begitu, peneliti memperoleh gambaran mengenai “kabel” biologis yang menghubungkan tidur dan hormon pertumbuhan.
Hormon pertumbuhan memang terkenal karena membantu pertumbuhan anak-anak. Tetapi perannya tidak berhenti setelah tubuh dewasa. Hormon ini membantu mempertahankan otot dan tulang, mengatur cara tubuh menggunakan lemak yang tersimpan, serta memengaruhi kadar gula darah.
Karena itu, tidur yang terus-menerus terganggu bisa ikut mengacaukan pengaturan hormon tersebut. Dalam jangka panjang, gangguan pada pengaturan glukosa dan lemak berpotensi berkontribusi pada meningkatnya risiko obesitas, diabetes, dan penyakit kardiovaskular.
Untuk membongkar mekanismenya, para peneliti memusatkan perhatian pada hipotalamus. Wilayah kecil yang berada jauh di dalam otak ini ibarat pusat pengatur berbagai urusan tubuh: rasa lapar, suhu tubuh, produksi hormon, serta siklus tidur dan bangun.
Di dalam hipotalamus, tim meneliti neuron—sel saraf yang mengirimkan sinyal—yang menghasilkan growth hormone-releasing hormone atau GHRH. Hormon ini mendorong pelepasan hormon pertumbuhan. Mereka juga memeriksa dua jenis neuron yang menghasilkan somatostatin, zat yang menekan pelepasan hormon pertumbuhan.
GHRH dan somatostatin bekerja seperti pedal gas dan rem. Keduanya membantu menentukan seberapa banyak hormon pertumbuhan dilepaskan ke dalam aliran darah, terutama melalui kelenjar pituitari, struktur kecil penghasil hormon yang berada di dasar otak.
Tim Berkeley juga melacak pengaruh hormon pertumbuhan terhadap locus coeruleus, wilayah di batang otak yang terlibat dalam kewaspadaan, perhatian, kemampuan berpikir, dan dorongan menjelajahi hal-hal baru. Gangguan aktivitas di wilayah ini telah dikaitkan dengan sejumlah kondisi kejiwaan dan neurologis.
Penelitian tersebut dilakukan di laboratorium Yang Dan, profesor neurosains serta biologi molekuler dan sel di UC Berkeley. Para peneliti menanam elektroda di otak tikus untuk merekam aktivitas saraf. Mereka juga menggunakan cahaya untuk merangsang neuron tertentu di hipotalamus, lalu mengamati bagaimana bagian-bagian lain dari sistem itu merespons.
Tikus membantu penelitian ini karena pola tidurnya berbeda dari manusia. Tikus tidak biasanya tidur dalam satu rentang panjang pada malam hari. Mereka tidur dalam episode-episode singkat selama beberapa menit, yang tersebar sepanjang siang dan malam. Pola ini memberi peneliti banyak kesempatan untuk mengamati perubahan aktivitas otak ketika tikus berpindah dari tidur ke bangun, atau sebaliknya.
Dengan teknik untuk melacak hubungan antarsel otak, tim menemukan bahwa GHRH dan somatostatin tidak selalu bekerja dengan pola yang sama di setiap tahap tidur.
Pada tidur REM—fase yang sering dikaitkan dengan mimpi yang terasa hidup—aktivitas yang melibatkan GHRH dan somatostatin sama-sama meningkat. Meski kedua zat tersebut biasanya memiliki efek berlawanan, aktivitas keduanya yang terkoordinasi pada fase ini turut meningkatkan pelepasan hormon pertumbuhan.
Pada tidur non-REM, polanya berubah. Aktivitas somatostatin menurun sehingga efek pengeremannya berkurang, sementara aktivitas GHRH naik secara moderat. Kombinasi ini juga mendorong sekresi hormon pertumbuhan.
Jadi, dua tahap tidur dapat membantu melepaskan hormon yang sama melalui pola aktivitas otak yang berbeda. Seperti dua rute berbeda menuju tujuan yang sama: satu lewat kerja sama dua sinyal, satu lagi dengan mengurangi kekuatan sinyal penghambat.
Temuan lain yang tak kalah menarik adalah hormon pertumbuhan ternyata bukan hanya “penumpang” yang mengikuti sinyal dari otak saat tidur. Hormon ini juga memengaruhi sirkuit otak yang mengatur kewaspadaan. Ketika kadarnya perlahan meningkat selama tidur, hormon pertumbuhan merangsang neuron di locus coeruleus. Aktivitas wilayah tersebut kemudian meningkat dan membantu mendorong peralihan menuju kondisi terjaga.
Dengan kata lain, hubungan tidur dan hormon pertumbuhan berjalan dua arah. Tidur merangsang produksi hormon pertumbuhan, lalu hormon itu mengirimkan sinyal balik yang ikut memengaruhi kapan kita bangun.
Daniel Silverman, peneliti pascadoktoral UC Berkeley sekaligus salah satu penulis studi, mengatakan bahwa pemahaman mengenai sirkuit ini suatu hari dapat mengarah pada terapi hormonal untuk meningkatkan kualitas tidur atau mengembalikan keseimbangan hormon pertumbuhan.
Menurutnya, beberapa terapi gen eksperimental sudah dirancang untuk menargetkan jenis sel tertentu. Sirkuit yang ditemukan dalam penelitian ini bisa menjadi sasaran baru untuk mengatur tingkat aktivitas locus coeruleus—wilayah yang sebelumnya belum banyak dibahas dalam konteks tersebut.
Para peneliti berharap temuan dasar ini kelak membantu pengembangan pendekatan baru untuk menangani gangguan tidur yang berkaitan dengan penyakit metabolik seperti diabetes. Potensinya juga dapat ditelusuri pada kondisi neurologis, termasuk Parkinson dan Alzheimer.
Nah, tidur dalam ternyata bukan sekadar tubuh “dimatikan” sementara. Di balik kelopak mata yang tertutup, otak sedang mengatur hormon, membantu menjaga otot dan metabolisme, lalu perlahan menyiapkan tubuh untuk bangun lagi.
***
DISCLAIMER: Sebagian proses pengolahan artikel ini dibantu oleh teknologi AI. Pembaca disarankan memverifikasi kembali data dan informasi melalui sumber resmi atau sumber primer
Disadur dari ScienceDaily
