- Dalam kondisi kurang tidur, terjadi aksi pembilasan ketika cairan serebrospinal (CSF) mengalir keluar dari otak saat seseorang sedang terjaga
- Fenomena ini terjadi bersamaan dengan momen penurunan perhatian, lalu diamati aliran periodik ketika cairan kembali masuk ke otak
- Tim peneliti menjelaskan bahwa ketika proses pembuangan limbah yang biasanya terjadi saat tidur menjadi kurang, otak beralih ke keadaan mirip tidur untuk mengompensasinya
- Saat perhatian menurun, juga muncul perubahan fisiologis di seluruh tubuh seperti penurunan detak jantung dan laju pernapasan serta penyempitan pupil
- Hasil ini mengisyaratkan kemungkinan adanya satu sirkuit saraf yang mengendalikan secara terpadu perhatian, aliran cairan, dan pengaturan aliran darah
Hubungan antara kurang tidur dan aliran cairan serebrospinal
- Tim peneliti MIT menemukan bahwa penurunan perhatian akibat kurang tidur terjadi bersamaan dengan gelombang pembuangan cairan serebrospinal (CSF)
- Aksi pembilasan CSF yang biasanya terjadi saat tidur juga muncul ketika sedang terjaga
- Proses ini berkaitan dengan fungsi pembuangan limbah di otak
- Saat tidur tidak cukup, otak mencoba mengompensasi proses pembilasan ini, dan akibatnya terjadi gangguan perhatian
- Ketika gelombang CSF menyusup ke kondisi terjaga, terjadi tradeoff antara perhatian dan fungsi pembilasan
Metode penelitian
- Penelitian ini melibatkan 26 peserta, yang masing-masing menjalani dua kali eksperimen: saat kurang tidur dan setelah tidur cukup
- Para peserta mengenakan perangkat EEG (pengukuran gelombang otak) dan fMRI (pencitraan resonansi magnetik fungsional) sambil mengerjakan tugas perhatian visual dan auditori
- Tugas visual: menekan tombol saat tanda silang di layar berubah menjadi persegi
- Tugas auditori: merespons sinyal suara tertentu
- Peserta yang kurang tidur menunjukkan kecepatan respons yang lebih lambat dan gagal mengenali sebagian rangsangan
- Pada saat perhatian menurun, diamati bahwa CSF dikeluarkan dari otak, lalu setelah itu mengalir masuk kembali
Perubahan fisiologis dan respons terintegrasi
- Saat perhatian menurun, terjadi penurunan pernapasan dan detak jantung serta penyempitan pupil
- Penyempitan pupil dimulai sekitar 12 detik sebelum pembuangan CSF, lalu kembali melebar setelah perhatian pulih
- Perubahan ini muncul bukan hanya di otak, tetapi juga sebagai respons serentak di seluruh tubuh
- Ini menunjukkan bahwa penurunan perhatian merupakan peristiwa terintegrasi antara otak dan tubuh
Hipotesis sirkuit tunggal
- Tim peneliti mengajukan kemungkinan adanya sirkuit saraf terintegrasi yang bersama-sama mengatur perhatian, aliran cairan, aliran darah, dan penyempitan pembuluh darah
- Sirkuit ini dapat mengendalikan perhatian dan fungsi fisiologis secara bersamaan
- Meski sirkuit spesifiknya belum teridentifikasi, sistem noradrenalin disebut sebagai kandidat kuat
- Sistem ini berperan dalam kewaspadaan, detak jantung, dan pengaturan aliran darah, serta berosilasi secara periodik saat tidur
Signifikansi penelitian dan dukungan
- Penelitian ini dipublikasikan di Nature Neuroscience dan dilakukan oleh peneliti dari MIT Picower Institute serta Institute for Medical Engineering and Science
- Penelitian ini didukung oleh National Institutes of Health (NIH), National Defense Science and Engineering Graduate Fellowship, NAWA Fellowship, McKnight Scholar Award, Sloan Fellowship, Pew Biomedical Scholar Award, One Mind Rising Star Award, dan Simons Collaboration on Plasticity in the Aging Brain
Belum ada komentar.