Anda mungkin pernah mendengar orang mengatakan bahwa mereka senang berlari karena memungkinkan mereka mematikannya. Mungkin Anda merasa seperti itu sendiri. Baik Penelitian terbaru pada tikus Sebaiknya ada dasar ilmiah untuk ini, karena aktivitas otak benar-benar berkurang saat Anda melakukan tindakan berulang yang sederhana. Terlebih lagi, saat berlari bisa membuat tubuh Anda lelah, latihan semacam itu sebenarnya bisa mengurangi kebutuhan otak Anda untuk tidur.

Terjaga dan tertidur bukanlah dua keadaan seragam dan seragam. Terkadang Anda bisa lebih dalam tidur atau lebih terjaga dari yang lain, dan batas antara keduanya bisa kabur. Perilaku normal Anda, seperti kemampuan bereaksi cepat terhadap kejadian tak terduga, memburuk saat Anda tetap terjaga di luar waktu tidur biasa. Kita tidak tahu persis mengapa ini terjadi tapi mungkin bagian otak Anda pergi tidur bahkan ketika Anda secara teknis terjaga. Tapi dengan motivasi yang tepat, kita juga bisa memaksa diri untuk tetap terjaga dan bahkan mengembalikan performa kita untuk sementara.

Berapa lama kita perlu tidur atau bisa terjaga karena tergantung sampai batas tertentu pada gen kita, tapi bukti menunjukkan Mereka juga terpengaruh oleh aktivitas apa yang kita lakukan saat kita terjaga. Anehnya, kita masih belum tahu bagaimana rasanya terjaga yang memberi tekanan pada tubuh kita untuk tidur, namun para ilmuwan sering menyebutnya sebagai "Proses S". Seperti jam pasir, tingkat Proses S menunjukkan berapa lama kita terjaga atau tertidur dan seberapa besar kemungkinan kita untuk tertidur atau terbangun pada saat tertentu.

Bukti terbaru menunjukkan Tidur itu dimulai bukan oleh otak secara keseluruhan tapi oleh jaringan neuron lokal yang digunakan lebih saat terjaga. Rekan-rekan saya dan saya bertanya-tanya apakah bagian otak yang bertanggung jawab atas perilaku tertentu lebih mempengaruhi kemampuan kita untuk tetap terjaga daripada yang lain.

Sampai semalaman dengan tikus

Untuk menguji teori ini, kami memanfaatkan kecenderungan yang sangat terkenal untuk mencit berjalan spontan di atas roda, terkadang menutupi banyak kilometer setiap malam. Saat tikus berlari seperti ini, mereka menghabiskan banyak lebih banyak waktu terjaga, seolah-olah kebutuhan tidur mereka terakumulasi pada tingkat yang lebih lambat, atau jika ada sesuatu yang mengatasinya. Untuk menjelaskan proses misterius ini, kami menyelidiki dengan tepat apa yang terjadi di otak tikus yang berlari secara spontan.

Dalam penelitian kami, kami mencatat aktivitas listrik sel saraf individu di setiap neokorteks tikus - lapisan luar otak - saat mereka berlari dengan roda. Biasanya, bila mouse (atau manusia) sudah bangun dan aktif, neuron api pada tingkat tinggi. Ini karena otak harus memantau sekelilingnya, mengkoordinasikan gerakan, dan mengambil keputusan seketika. Aktivitas otak konstan ini membutuhkan banyak energi - an Diperkirakan 20% dari semua energi digunakan oleh tubuh

Anehnya, kami menemukan bahwa ketika tikus berlari dengan kecepatan tinggi, beberapa neuron mereka berhenti menembaki sama sekali. Dan keseluruhan aktivitas otak di daerah motorik dan sensorik neokorteks menurun rata-rata paling sedikit 30%. Paradoksnya, ini menunjukkan bahwa, secara keseluruhan, perilaku fisik aktif dan gerakan intens tidak selalu membutuhkan otak yang lebih aktif.

Kami juga memperhatikan bahwa ketika hewan-hewan tersebut terlibat dalam banyak perilaku berbeda, neuron mereka akan melonjak dengan berbagai cara berbeda, dari pelepasan lambat sampai cepat. Tapi selama proses monoton berjalan, lonjakan saraf menjadi jauh lebih konsisten. Hal ini menunjukkan bahwa berlari tidak hanya terkait dengan aktivitas kurang keseluruhan namun juga dengan kemunculan keadaan otak yang lebih stabil dan seragam.

Pertanyaan kami selanjutnya adalah apakah ini akan membuat perbedaan pada keseluruhan aktivitas otak selama periode bangun yang lebih lama. Pelajaran sebelumnya Usulkan bahwa semakin lama Anda terjaga, semakin bersemangat otak Anda (semakin besar kemungkinan neuron Anda untuk menembak). Kami menemukan bahwa neuron tikus kami rata-rata menghasilkan lebih banyak lonjakan sebelum mereka pergi tidur daripada pada periode segera setelah bangun tidur, beberapa jam sebelumnya. Tapi jika tikus menghabiskan banyak waktu berlari, kenaikan spiking ini tidak terjadi. Ini menunjukkan bahwa jika neuron tidak digunakan maka mereka tidak menjadi lebih bersemangat.

Menjalankan keadaan pikiran

Berdasarkan pengamatan ini, kami menyimpulkan bahwa jika hari tikus didominasi oleh tugas yang memerlukan gerakan berulang atau berirama (seperti berlari), otaknya akan berada dalam keadaan yang berbeda secara mendasar dengan normal. Keadaan ini bahkan memungkinkan otak untuk beristirahat tanpa memasuki tidur nyenyak dan memberikan beberapa manfaat yang sama. Bukti terbaru konsisten menyarankan bahwa periode singkat latihan mungkin bermanfaat bagi fungsi kognitif di Cara tidur yang sama.

Contoh lain dari alam mendukung gagasan ini. Sebagai contoh, burung tidur jauh lebih sedikit saat mereka terbang tanpa henti berhari-hari atau bermigrasi. Bahkan ada beberapa bukti efek serupa pada manusia, seperti hubungan antara meditasi dan a Kebutuhan tidur berkurang. Kita tidak tahu pasti mengapa ini terjadi tapi mungkin meditasi itu terkait dengan keadaan otak di mana waktu berjalan lebih lambat. Dan bisa juga sama dengan tikus di roda.

Masih banyak pertanyaan yang harus dijawab tentang mengapa kita perlu tidur dan bagaimana hal itu mempengaruhi otak kita. Tapi apa yang menjadi semakin jelas adalah kita tidak bisa mengerti misteri tidur tanpa memahami apa yang terjadi saat kita terjaga.

Tentang Penulis

Vladyslav Vyazovskiy, profesor ilmu saraf, University of Oxford

Artikel ini awalnya diterbitkan pada Percakapan. Membaca Artikel asli.

Buku terkait:

at Pasar InnerSelf dan Amazon