Sumber ilustrasi: Freepik
31 Juli 2025 21.15 WIB – Umum
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Desanomia [31.07.2025] Rasa kantuk yang muncul ketika tubuh kekurangan tidur merupakan salah satu fenomena biologis paling umum namun paling sedikit dipahami. Selama ini, para ilmuwan telah mencoba menjelaskan penyebab kebutuhan tidur dari berbagai sisi, namun belum ada mekanisme fisik tunggal yang secara pasti menjelaskan mengapa otak tiba-tiba terasa berat, mata sulit terbuka, dan fokus mental menurun drastis saat tubuh kelelahan.
Dalam sebuah studi terbaru dari tim peneliti di Universitas Oxford, Inggris, mengajukan kemungkinan jawaban terhadap pertanyaan tersebut. Berdasarkan penelitian terhadap lalat buah (Drosophila melanogaster), para peneliti mengidentifikasi bahwa mitokondria, yakni organela sel penghasil energi, memegang peranan penting dalam memicu respons kantuk melalui beban metabolik yang meningkat dalam neuron pengatur tidur.
Penelitian ini difokuskan pada neuron yang mengatur kebutuhan tidur, dengan membandingkan aktivitas genetik dan listrik antara lalat buah yang cukup tidur dan yang mengalami kekurangan tidur. Diketahui bahwa mitokondria dalam otak lalat yang kurang tidur menunjukkan peningkatan pelepasan elektron, yang pada gilirannya menyebabkan terbentuknya molekul reaktif yang berbahaya bagi sel.
Tim peneliti mengamati bahwa neuron pengatur tidur merespons kehadiran molekul limbah ini dengan meningkatkan aktivitasnya, sehingga mendorong tubuh untuk tidur sebagai mekanisme perlindungan dan pemulihan. Dalam kondisi seperti ini, tidur tampaknya berfungsi sebagai reset biologis terhadap stres metabolik yang terjadi akibat aktivitas otak yang berlebihan tanpa istirahat.
Peneliti juga melakukan rekayasa genetik terhadap lalat buah untuk mengatur tingkat produksi elektron dalam neuron tidurnya. Hasilnya, lalat dengan produksi elektron lebih tinggi menunjukkan peningkatan durasi tidur, sementara lalat dengan produksi elektron lebih rendah justru tidur lebih sedikit. Eksperimen ini memperkuat hipotesis bahwa lonjakan aktivitas mitokondria di neuron tertentu dapat menjadi pemicu utama kantuk.
Meski faktor-faktor eksternal seperti konsumsi kafein atau ritme sirkadian tetap berpengaruh terhadap pola tidur, penelitian ini menambahkan satu komponen penting: adanya mekanisme seluler internal yang secara langsung mengatur dorongan untuk tidur. Temuan ini membuka pemahaman baru bahwa kantuk bukan hanya hasil dari kelelahan, tetapi juga bentuk alarm metabolik yang dipicu oleh stres oksidatif dalam otak.
Selain menjelaskan mekanisme dasar tidur, penelitian ini juga berpotensi berdampak pada pemahaman tentang berbagai gangguan neurologis yang berkaitan dengan tidur, seperti Alzheimer. Keterkaitan antara fungsi mitokondria dan kesehatan otak menjadi titik perhatian penting, karena akumulasi kerusakan akibat molekul reaktif selama kurang tidur bisa menjadi pemicu penyakit neurodegeneratif.
Penelitian ini juga memperkuat hubungan antara metabolisme, tidur, dan umur. Hewan berukuran kecil, yang mitokondrianya lebih aktif, cenderung tidur lebih banyak namun memiliki rentang hidup lebih pendek. Limbah metabolik dari proses energi bisa jadi menjadi faktor penentu durasi tidur dan sekaligus harapan hidup.
Penelitian yang dilakukan oleh tim dari Universitas Oxford menunjukkan bahwa mitokondria dalam neuron pengatur tidur dapat menjadi pemicu utama munculnya kantuk. Saat mitokondria kelebihan beban dan menghasilkan molekul berbahaya, tubuh merespons dengan menekan otak untuk segera tidur sebagai bentuk perlindungan dan pemulihan. Melalui eksperimen genetik pada lalat buah, hubungan antara aktivitas elektron dan kebutuhan tidur berhasil dikonfirmasi secara biologis.
Dengan ditemukannya mekanisme ini, pemahaman mengenai tidur tidak lagi terbatas pada kebiasaan atau pola perilaku semata, namun juga pada hubungan langsung dengan proses metabolik paling mendasar dalam tubuh. Penemuan ini membuka peluang untuk menjawab pertanyaan besar dalam biologi: mengapa kita perlu tidur, dan bagaimana sel-sel tubuh memberi tahu kita saat waktunya beristirahat.
Diolah dari artikel:
“Sleepiness Could Be Triggered by a Power Overload in Our Brain” oleh David Nield.
Link: https://www.sciencealert.com/sleepiness-could-be-triggered-by-a-power-overload-in-our-brain
