Peran utama perubahan tidur dari dukungan belajar ke pemeliharaan otak pada anak usia dini: belajar

Kurang tidur dalam waktu lama dapat menyebabkan masalah kesehatan yang parah pada manusia dan hewan lainnya. Tetapi mengapa tidur sangat penting untuk kesehatan kita? Sebuah tim ilmuwan yang dipimpin UCLA telah menjawab pertanyaan ini dan menunjukkan untuk pertama kalinya bahwa perubahan dramatis dalam tujuan tidur terjadi pada usia sekitar 2-setengah tahun. 

Sebelum usia tersebut, otak  berkembang sangat pesat. Selama tidur  REM , ketika mimpi yang jelas terjadi, otak muda sibuk membangun dan memperkuat sinapsis — struktur yang menghubungkan neuron satu sama lain dan memungkinkan mereka untuk berkomunikasi.

"Jangan membangunkan bayi selama tidur REM — pekerjaan penting sedang dilakukan di otak mereka saat mereka tidur," kata penulis studi senior Gina Poe, profesor biologi dan fisiologi integratif UCLA yang telah melakukan penelitian tidur selama lebih dari 30 tahun.

Namun, setelah 2 setengah tahun, tujuan utama tidur beralih dari pembentukan otak ke pemeliharaan dan perbaikan otak, peran yang dipertahankannya selama sisa hidup kita, para ilmuwan melaporkan 18 September di jurnal Science Advances . Transisi ini, kata para peneliti, sesuai dengan perubahan dalam perkembangan otak.

Semua hewan secara alami mengalami sejumlah kerusakan neurologis selama jam bangun, dan puing-puing yang dihasilkan, termasuk gen dan protein yang rusak di dalam neuron, dapat menumpuk dan menyebabkan penyakit otak. Tidur membantu memperbaiki kerusakan ini dan membersihkan puing-puing — yang pada dasarnya menguraikan otak dan membuang sampah yang dapat menyebabkan penyakit serius.

Hampir semua perbaikan otak ini terjadi selama tidur, menurut penulis senior Van Savage, seorang profesor ekologi dan biologi evolusioner UCLA dan kedokteran komputasi, dan rekan-rekannya.

"Saya terkejut betapa besar perubahan ini dalam periode waktu yang singkat, dan bahwa peralihan ini terjadi ketika kita masih sangat muda," kata Savage. "Ini adalah transisi yang dianalogikan dengan saat air membeku menjadi es."

Tim peneliti, termasuk para ilmuwan dengan keahlian dalam ilmu saraf, biologi, matematika dan statistik, melakukan analisis statistik paling komprehensif tentang tidur hingga saat ini, menggunakan data dari lebih dari 60 studi tentang tidur yang melibatkan manusia dan mamalia lain. Mereka memeriksa data tentang tidur selama masa perkembangan — termasuk waktu tidur total, waktu tidur REM, ukuran otak dan ukuran tubuh — dan membangun serta menguji model matematika untuk menjelaskan bagaimana tidur berubah dengan otak dan ukuran tubuh.

Data tersebut sangat konsisten: Semua spesies mengalami penurunan dramatis dalam tidur REM ketika mereka mencapai perkembangan manusia yang setara dengan usia sekitar 2 setengah tahun. Bagian waktu yang dihabiskan dalam tidur REM sebelum dan sesudah titik itu kira-kira sama, baik para peneliti mempelajari kelinci, tikus, babi, atau manusia.

Tidur REM menurun dengan pertumbuhan ukuran otak selama perkembangan, para ilmuwan menemukan. Sementara bayi baru lahir menghabiskan sekitar 50% dari waktu tidur mereka dalam tidur REM, itu turun menjadi sekitar 25% pada usia 10 dan terus menurun seiring bertambahnya usia. Orang dewasa yang lebih tua dari 50 menghabiskan sekitar 15% dari waktunya untuk tidur dalam REM. Penurunan signifikan dalam tidur REM pada sekitar 2-dan-a-setengah terjadi tepat ketika perubahan besar dalam fungsi tidur terjadi, kata Poe.

"Tidur sama pentingnya dengan makan," kata Poe. "Dan sungguh ajaib betapa nyenyaknya tidur cocok dengan kebutuhan sistem saraf kita. Dari ubur-ubur hingga burung hingga paus, semua orang tidur. Saat kita tidur, otak kita tidak beristirahat."

Kurang tidur kronis kemungkinan berkontribusi pada masalah kesehatan jangka panjang seperti demensia dan gangguan kognitif lainnya, diabetes, dan obesitas, untuk beberapa nama, kata Poe. Ketika Anda mulai merasa lelah, katanya, jangan melawannya — pergilah tidur.

"Saya berjuang melawan tidur dan tidur semalaman ketika saya masih kuliah, dan sekarang berpikir itu adalah kesalahan," kata Savage. "Aku akan lebih baik jika tidur malam yang nyenyak. Sekarang ketika aku merasa lelah, aku tidak merasa bersalah tentang tidur."

Bagi kebanyakan orang dewasa, tidur malam selama tujuh setengah jam secara teratur adalah normal — dan waktu terjaga tidak dihitung, kata Poe. Sementara anak-anak membutuhkan lebih banyak tidur, bayi membutuhkan lebih banyak, kira-kira dua kali lebih banyak daripada orang dewasa. Persentase besar tidur REM pada bayi sangat kontras dengan jumlah tidur REM yang diamati pada mamalia dewasa di berbagai ukuran otak dan ukuran tubuh. Manusia dewasa memiliki lima siklus REM selama tidur malam penuh dan dapat mengalami beberapa mimpi di setiap siklus.

Tidur malam yang nyenyak adalah obat yang manjur, kata Poe. Dan itu gratis.