Bioritme kita bergantung pada metabolisme di otak

Ritme kehidupan kita bergantung pada perubahan siang dan malam, tetapi pendorong utamanya bukanlah sinar matahari, tetapi apa yang disebut "jam internal" tubuh - ritme sirkadian, yang bertanggung jawab atas perubahan intensitas proses biologis dalam tubuh.

Periode ritme ini kira-kira sama dengan 24 jam. Secara khusus, ketergantungan siklus tidur-bangun pada manusia terutama pada bioritme internal, dan bukan pada faktor eksternal, telah dibuktikan secara eksperimental.

Pada mamalia, ritme sirkadian dihasilkan oleh wilayah kecil otak di hipotalamus yang disebut nukleus suprachiasmatic.

Sebuah studi baru yang dipimpin oleh profesor biologi Universitas Illinois Martha Gillett telah menemukan bahwa nukleus suprakismal mengendalikan metabolisme di otak itu sendiri, khususnya produksi dan pergerakan energi kimia dalam sel. Para peneliti terutama berfokus pada fenomena yang dikenal sebagai reaksi oksidasi-reduksi dalam jaringan nukleus suprakismal tikus dan mencit.

Dalam reaksi oksidasi-reduksi, molekul melepaskan elektron (teroksidasi) dan memperolehnya (tereduksi). Para peneliti telah menemukan bahwa proses-proses dalam nukleus suprachiasmatik ini memiliki siklus 24 jam dan, secara kiasan, membuka dan menutup saluran komunikasi dalam sel-sel otak.

Profesor Martha Gillett menjelaskan pentingnya penemuan ini: "Bahasa otak didasarkan pada sinyal-sinyal listrik. Bahasa ini menentukan sinyal apa yang dikirim sel-sel di satu bagian otak satu sama lain dan ke bagian-bagian otak lainnya. Penemuan mendasarnya adalah bahwa nukleus suprachiasmatic, tanpa intervensi eksternal, memiliki osilasi metabolik internal yang mengaktifkan jam biologis internal."

"Selama ini, metabolisme dianggap "membantu" aktivitas otak, tetapi kami membuktikan bahwa metabolisme merupakan bagian dari aktivitas otak. Studi kami menunjukkan bahwa perubahan dalam kondisi metabolisme sel mungkin merupakan penyebab, bukan akibat, dari aktivitas neuron."

Bersama Martha Gillett, penelitian ini melibatkan mahasiswa pascasarjana Yu Yanchun, mahasiswa PhD Gabby Govindaya, mahasiswa pascasarjana Ye Jiaying, mahasiswa pascasarjana Liana Artinian, profesor teknik elektro dan komputer Todd Coleman, profesor kimia Jonathan Swidler, dan profesor farmakologi Charles Cox. Gillett, Govindaya, Ye, Swidler, dan Cox berasal dari Illinois Beckman Institute.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ]