Seperti yang diketahui oleh yang pernah mencoba tetap terjaga setelah
makan kenyang, makan bisa mendorong rasa kantuk. Penelitian baru pada
lalat buah menunjukkan sebaliknya yaitu rasa lapar bisa saja menjadi
cara untuk tetap bangun tanpa rasa pusing atau hambatan mental.
Para ilmuwan di Universitas Washington di St. Louis menemukan bahwa rasa
lapar menyebabkan kebutuhan akan nutrisi menekan kebutuhan untuk tidur.
Sama seperti manusia dan tikus, lalat buah tak dapat bertahan hidup
tanpa tidur. Akan tetapi, pada lalat buah yang direkayasa untuk sensitif
terhadap kekurangan tidur, rasa lapar bisa meningkatkan waktu bertahan
hidup tanpa tidur hampir tiga kali lipat .
Para peneliti menunjukkan bahwa kemampuan untuk menahan efek kurang
tidur terhubung dengan protein yang membantu otak lalat buah mengatur
penyimpanan dan penggunaan lipid yang merupakan jenis molekul termasuk
lemak seperti kolesterol dan vitamin yang dapat larut dalam lemak
seperti vitamin A dan D.
"Obat-obatan umum yang digunakan untuk membuat orang tertidur atau
membuat orang tetap bangun, semuanya ditargetkan pada sejumlah
jalur-jalur di otak, semuanya berhubungan dengan transmisi neuro," kata
Paul Shaw, PhD, asisten profesor neurobiologi dan anatomi. "Memodifikasi
pemrosesan lipid dengan obat-obatan bisa memberikan kita sebuah cara
baru yang lebih efektif atau lebih kurang efek sampingnya dalam
menanggulangi masalah tidur."
Penelitian tersebut diterbitkan secara online pada tanggal 31 Agustus di PLoS Biology.
Penemuan tersebut menambah tantangan baru ke dalam hubungan rumit antara
tidur dan metabolisme diet. Para ilmuwan mengetahui sekitar satu dekade
lalu bahwa kekurangan tidur menyebabkan obesitas dan berperan dalam
perkembangan diabetes dan penyakit koroner. Sampai saat ini, tak
seorangpun telah menghubungkan antara gen yang terkait lipid dengan
pengaturan kebutuhan tidur.
Clay Semenkovich, MD yang merupakan seorang ahli lipid Universitas
Washington tapi tak secara langsung terlibat dalam penelitian itu
mengatakan bahwa hasilnya cocok dengan pemahaman yang sedang berkembang
bahwa organisme menggunakan lipid lebih dari sekedar penyimpanan tenaga.
"Semakin jelas bahwa lemak berfungsi sebagai molekul pemberi sinyal
dalam berbagai konteks," kata Semenkovich, seorang Profesor Kedokteran
Herbert S. Gasser. "Jika anda mengidentifikasi lipid yang terlibat dalam
pengaturan tidur dan mencari cara untuk mengontrolnya, anda bisa
mengurangi derita yang berhubungan dengan kekurangan tidur atau
kebutuhan untuk tetap bangun."
Shaw menggunakan lalat buah sebagai model efek tidur pada organisme yang
lebih tinggi. Dia merupakan salah satu di antara mereka yang pertama
membuktikan bahwa lalat buah memasuki kondisi yang bisa dibandingkan
dengan tidur, yang menunjukkan bahwa lalat buah memiliki periode tidak
aktif di mana rangsangan yang lebih besar dibutuhkan untuk membangunkan
mereka. Sama seperti manusia, lalat buah yang kurang tidur satu hari
akan mencoba untuk menggantinya dengan tidur lebih banyak pada hari
berikutnya, suatu fenomena yang ditunjukkan sebagai hutang tidur. Lalat
buah yang kurang tidur juga menunjukkan performa yang kurang pada uji
sederhana kemampuan belajar.
Penelitian di lab lain menunjukkan bahwa rasa lapar atau puasa menahan
lapar, mengakibatkan waktu tidur berkurang. Penelitian yang lebih baru
juga menunjukkan bahwa rasa lapar bisa mengubah tingkat aktifitas gen
yang mengatur penyimpanan dan penggunaan lipid.
Laboratorium Shaw sebelumnya mendemonstrasikan bahwa lalat buah dengan
mutasi pada gen waktu biologis mengakumulasi hutang tidur lebih cepat
dan mulai mati setelah tetap bangun sekurang-kurangnya 10 jam. Matt
Thimgan, PhD, seorang rekan peneliti pascadoktoral, melaporkan dalam
sebuah surat kabar bahwa lalat buah yang kelaparan meluangkan lebih
banyak waktu terbangun, dan lalat buah kelaparan dengan mutasi gen waktu
biologis bisa bertahan hingga 28 jam tanpa tidur.
Para ilmuwan menguji lalat yang kelaparan dan kurang tidur dengan dua
tanda akan hutang tidur yaitu enzim pada air liur atau saliva dan
kemampuan lalat untuk belajar mengasosiasikan cahaya dengan rangsangan
yang tidak menyenangkan. Kedua hasil uji menunjukkan bahwa lalat yang
kelaparan tidak mengantuk.
"Dari perspektif evolusioner, hal ini masuk akal," kata Thimgan. "Jika
anda kelaparan, anda ingin memastikan secara kognitif bahwa anda berada
di atas permainan, untuk meningkatkan kesempatan anda menemukan makanan
daripada menjadi makanan untuk orang lain."
Para ilmuwan menemukan sebuah efek yang mirip dengan kelaparan pada lalat buah di mana gen yang disebut lipid storage droplet 2
(LSD2) dinonaktifkan. Setelah kurang tidur, lalat buah dengan mutasi
LSD2 kurang cenderung untuk tidur dalam waktu yang lama dan tetap
mencetak nilai tinggi dalam tes belajar.
"Mutan LSD2 nampaknya secara konstan merotasi lipid melalui depot
penyimpanannya dalam sel, menaruhnya ke dalam dan mengeluarkannya dengan
sangat cepat," kata Thimgan. "Menonaktifkan LSD2 kelihatannya membuat
sel kesulitan untuk menahan lipid dan menggunakannya dengan benar, dan
kami pikir hal ini menganggu kemampuan sel-sel otak untuk merespon
kekurangan tidur."
Tidak ada komentar:
Posting Komentar