Tidur mengkalibrasi ulang sel-sel memori otak, memungkinkan kita untuk memperkuat apa yang telah kita pelajari dan menggunakannya saat bangun, bukti baru dari tikus menunjukkan.
Kurang tidur, gangguan tidur, dan pil tidur dapat mengganggu prosesnya, kata periset dari Fakultas Kedokteran Johns Hopkins University of Medicine.
"Intinya adalah bahwa tidur tidak benar-benar downtime untuk otak."
"Temuan kami menguatkan gagasan bahwa mouse dan, mungkin otak manusia hanya bisa menyimpan begitu banyak informasi sebelum perlu mengkalibrasi ulang," kata Graham Diering, seorang rekan postdoctoral yang memimpin studi di jurnal tersebut. Ilmu.
"Tanpa tidur dan kalibrasi ulang yang berlangsung saat tidur, kenangan terancam hilang," katanya.
Para peneliti melihat sebuah proses yang telah dipelajari dengan baik di sel otak yang tumbuh dengan laboratorium namun tidak pada hewan hidup, tertidur atau terjaga. Dikenal sebagai homeostatic scaling-down, secara seragam melemahkan sinapsis di jaringan syaraf tiruan dengan persentase kecil, membuat kekuatan relatif mereka tetap utuh dan memungkinkan pembentukan pembelajaran dan ingatan berlanjut. Itu mencegah sel-sel otak untuk terus-menerus menembak dan mencapai beban maksimum. Ketika neuron maxes keluar, ia kehilangan kapasitasnya untuk menyampaikan informasi, menghalangi pembentukan memori.
Untuk mengetahui apakah proses itu terjadi pada mamalia tidur, Diering memusatkan perhatian pada area otak tikus yang bertanggung jawab untuk belajar dan mengingat: hippocampus dan korteks. Dia mencari perubahan yang sama terlihat pada sel yang tumbuh dengan laboratorium selama penskalaan.
Hasil menunjukkan penurunan kadar protein reseptor 20 pada tikus tidur, yang mengindikasikan pelemahan sinapsis secara keseluruhan, dibandingkan dengan tikus yang terjaga.
"Itu adalah bukti pertama penskalaan homeostatik-turun pada hewan hidup," kata Richard Huganir, profesor ilmu saraf dan penulis senior studi tersebut. "Ini menunjukkan bahwa sinaps direstrukturisasi sepanjang otak tikus setiap 12 sekitar jam, jadi ini sangat luar biasa."
Pada tikus tidur, para periset juga menemukan, seperti yang mereka duga, tingkat protein yang secara signifikan lebih tinggi disebut "Homer1a," diketahui penting untuk mengatur tidur dan terjaga.
Tes sebelumnya dengan lab-grown neurons telah menunjukkan bahwa Homer1a memainkan peran penting dalam proses scale-down. Dalam studi baru, para peneliti menemukan tingkat protein tersebut menjadi 250 persen lebih tinggi pada sinapsis tikus tidur, dibandingkan dengan tikus yang terjaga.
"Kami berpikir bahwa Homer1a adalah polisi lalu lintas," kata Huganir, yang menjelaskan bahwa protein tersebut mengevaluasi kadar neurotransmitter tertentu dan bahan kimia untuk menentukan kapan otak "cukup tenang untuk mulai menskalakannya."
Para periset menegaskan bahwa tidur merupakan kebutuhan untuk proses scale-down yang tidak bisa diganti.
"Intinya adalah bahwa tidur tidak benar-benar downtime untuk otak," kata Diering. "Ini memiliki pekerjaan penting yang harus dilakukan, dan kita di negara maju mengubah diri kita dengan melewatkannya."
Huganir menekankan bahwa karena penelitian ini hanya berfokus pada hippocampus dan korteks, penelitian lebih lanjut diperlukan pada bagian lain otak — dan di seluruh tubuh — untuk lebih memahami pentingnya tidur.
Para periset juga mencatat perlunya untuk melihat lebih dekat bagaimana obat-obatan yang diketahui mencegah penipisan homeostatik-down, termasuk benzodiazepin dan obat penenang lainnya atau alat bantu tidur, mengganggu pembelajaran dan memori.
Dukungan untuk pekerjaan tersebut berasal dari Canadian Institute for Health Research, Pusat Penemuan Johns Hopkins untuk Penemuan Proteomik, dan Institut Kesehatan Nasional.
Sumber: Johns Hopkins University
Buku terkait
at Pasar InnerSelf dan Amazon
