Sebuah studi baru oleh Mass General Brigham mengungkap bagaimana aktivitas otak, penggunaan energi dan aliran darah berinteraksi selama tidur, menjelaskan peran tidur dalam kesehatan otak dan pencegahan penyakit.
Sebuah tim peneliti dari Mass General Brigham telah mengungkap wawasan baru tentang perilaku otak saat orang tertidur, mengungkap perubahan kompleks dalam aktivitas otak, penggunaan energi, dan aliran darah.
Temuan, diterbitkan di Nature Communications, mengeksplorasi bagaimana berbagai area otak bertransisi dari keadaan terjaga ke tidur gerakan mata non-cepat (NREM), fase penting untuk kesehatan fisik, fungsi otak, dan pencegahan penyakit.
Dengan menggunakan teknik pencitraan canggih, studi ini mengungkapkan bahwa selama tidur NREM, area otak yang bertanggung jawab atas gerakan dan masukan sensorik tetap aktif dan terus mengonsumsi energi, sementara area yang berkaitan dengan berpikir, mengingat, dan merefleksikan diri menjadi kurang aktif. Aliran darah ke area-area ini juga bergeser, menjadi lebih dinamis.
"Penelitian ini membantu menjelaskan bagaimana otak tetap responsif terhadap dunia luar bahkan ketika kesadaran memudar saat tidur," ujar penulis korespondensi Jingyuan Chen, asisten peneliti di Athinoula A. Martinos Center for Biomedical Imaging di Rumah Sakit Umum Massachusetts, anggota pendiri sistem layanan kesehatan Mass General Brigham, dalam siaran pers.
Dengan menerapkan pendekatan EEG-PET-MRI tri-modal, menggabungkan elektroensefalografi (EEG) untuk memantau gelombang otak, MRI fungsional (fMRI) untuk melacak aliran darah, dan PET fungsional (fPET)-FDG untuk mengamati metabolisme glukosa, penelitian ini menganalisis otak 23 orang dewasa sehat selama sesi tidur siang singkat.
Para peneliti menemukan bahwa seiring tidur yang semakin dalam, konsumsi energi dan metabolisme menurun, sementara aliran darah menjadi lebih dinamis — terutama di area sensorik yang relatif tetap aktif. Sementara itu, jaringan kognitif tingkat tinggi menjadi kurang aktif, dan aliran cairan serebrospinal meningkat. Secara kolektif, pengamatan ini menunjukkan bahwa tidur memfasilitasi proses pembersihan limbah otak sekaligus mempertahankan respons terhadap sinyal sensorik yang mungkin memicu terbangun.
Chen menekankan bahwa penemuan ini dapat menawarkan “wawasan baru mengenai mekanisme penyakit neurologis dan terkait tidur,” dan menekankan relevansi pemahaman terhadap proses-proses fundamental ini.
Temuan studi ini memvalidasi peran penting tidur NREM dalam menjaga kesehatan otak. Tidur NREM dikenal luas karena sifat regeneratifnya, namun mekanisme detail dan dampak jangka panjangnya masih belum dipahami.
Para peneliti menekankan bahwa penelitian di masa mendatang harus melibatkan kelompok partisipan yang lebih besar dan beragam, serta rekaman tidur yang lebih panjang dan komprehensif. Mereka juga berencana menggunakan teknik yang lebih presisi untuk mengukur metabolisme otak dan membedakan tahapan tidur secara lebih akurat.
Sumber: Brigham Jenderal Massa