Tidur REM Boleh Kritikal terhadap Pembentukan Ingatan di Otak Muda
Pergerakan mata yang cepat atau tidur REM secara aktif mengubah pengalaman bangun tidur menjadi kenangan dan kebolehan yang berpanjangan dalam otak muda, menurut penyelidikan baru.
Penyelidik Universiti Negeri Washington mengatakan bahawa penemuan itu memperluas pemahaman tentang keperluan tidur kanak-kanak dan mempertanyakan peningkatan penggunaan ubat-ubatan yang mengganggu REM seperti perangsang dan antidepresan.
Kajian yang dibiayai oleh Institut Kesihatan Nasional muncul dalam jurnal Kemajuan Sains.
Profesor sains perubatan Dr Marcos Frank dari Washington State University mengatakan para saintis telah mengetahui bahawa haiwan bayi menghabiskan sebahagian besar kehidupan awal mereka dalam tidur REM, tetapi sedikit yang difahami mengenai kacang dan baut sebenarnya dari kemampuan REM untuk mengubah atau menggabungkan kembali ingatan.
Memberikan pandangan baru, Frank dan rakannya mendokumentasikan kesan tidur pada perkembangan penglihatan pada haiwan muda. Para penyelidik mendapati bahawa sirkit otak berubah dalam korteks visual ketika haiwan menjelajahi dunia di sekitarnya, tetapi tidur REM diperlukan untuk membuat perubahan itu "melekat."
Para saintis menunjukkan bahawa perubahan itu dikunci oleh ERK, enzim yang diaktifkan hanya semasa tidur REM.
"Tidur REM bertindak seperti pengembang kimia dalam fotografi kuno untuk menjadikan jejak pengalaman lebih kekal dan fokus di otak," kata Frank.
"Pengalaman rapuh," katanya. "Jejak ini cenderung hilang tanpa tidur REM dan otak pada dasarnya melupakan apa yang dilihatnya."
Frank mengatakan otak muda, termasuk kanak-kanak manusia, mengalami masa plastisitas yang kritikal, atau pembentukan semula, ketika penglihatan, pertuturan, bahasa, kemahiran motor, kemahiran sosial, dan fungsi kognitif yang lebih tinggi dikembangkan.
Kajian menunjukkan bahawa dalam tempoh ini, tidur REM membantu otak yang tumbuh untuk menyesuaikan kekuatan atau bilangan sambungan neuronya agar sesuai dengan input yang mereka terima dari persekitaran mereka, katanya.
Pewahyuan baru mempunyai sejarah sebelumnya.
Pada tahun 1960-an, Frank mengatakan pakar bedah menyedari bahawa penghapusan katarak kongenital pada kanak-kanak mengakibatkan masalah yang teruk seperti penglihatan berganda dan ketidakupayaan untuk menyelaraskan mata.
"Korteks visual sangat sensitif terhadap maklumat yang diterimanya dan ada masa kritikal untuk perkembangannya," katanya. "Jika penglihatan terhalang pada tahap ini, maka masalah akan terjadi."
Para penyelidik menggunakan model berdasarkan penemuan tersebut untuk menentukan kesan spesifik tidur REM terhadap perkembangan penglihatan. Haiwan mempunyai tampalan yang diletakkan di atas satu mata dan aktiviti otaknya dipantau ketika bangun dan ketika tidur.
Semasa dalam tidur REM, haiwan-haiwan itu terbangun sekejap-sekejap dengan mengetuk lembut kandang mereka. Kawalan dibuat semasa tidur bukan REM.
Analisis menunjukkan bahawa penglihatan normal tidak berkembang pada haiwan yang mengalami kekurangan tidur REM.
"Tanpa tidur REM, perubahan plastik kekal pada korteks visual tidak terjadi dan enzim ERK tidak aktif," kata Frank.
Sebelum ini, para penyelidik telah menentukan bahawa ERK berfungsi dengan mengubah gen neuron menjadi protein, yang memantapkan perubahan otak.
Frank terkejut juga apabila mengetahui corak aktiviti otak yang berlaku dalam tidur REM yang serupa dengan yang dilihat ketika haiwan itu terjaga.
"Seolah-olah neuron mengimpikan pengalaman bangunnya," katanya.
"Ini adalah pertama kalinya kejadian serupa ini dilaporkan terjadi di otak yang sedang berkembang semasa tidur REM," kata Frank. "Hingga kini, belum ada bukti kuat untuk menunjukkan bahwa pengalaman bangun kembali muncul saat tidur REM."
Dia mengatakan tidur REM mungkin penting untuk perkembangan bahagian otak lain di luar korteks visual dan kesannya dapat berlanjutan sepanjang hayat.
Kajian "mempunyai implikasi besar terhadap pemahaman kita tentang tidur pada anak-anak," kata Frank.
"Ada banyak data yang terkumpul yang mengatakan jumlah tidur yang dilakukan anak mempengaruhi kemampuannya untuk melakukannya dengan baik di sekolah," katanya. "Kajian ini membantu menjelaskan mengapa hal ini berlaku, dan mengapa kita harus berhati-hati dalam mengehadkan tidur pada anak-anak kita.
"Kami tahu ada masa yang berlainan dalam perkembangan kanak-kanak ketika keperluan tidur meningkat - mereka sangat tinggi pada bayi tetapi juga pada remaja ketika otak mereka berubah dengan cepat," katanya.
"Juga, menjadi lebih biasa bagi pakar pediatrik untuk memberi sebatian yang mempengaruhi aktiviti otak di awal kehidupan, bukan hanya Ritalin untuk gangguan defisit perhatian, tetapi juga antidepresan dan ubat lain," kata Frank.
"Faktanya adalah, kami memiliki data penyelidikan pra-klinikal yang sangat sedikit untuk memberitahu kami apa yang dilakukan oleh ubat-ubatan ini untuk mengembangkan otak dalam jangka pendek dan panjang," katanya.
"Hampir semua sebatian ini berpotensi menekan tidur dan tidur REM khususnya. Tidur REM sangat rapuh - ia dapat dihambat oleh ubat dengan sangat mudah, ”katanya.
Sumber: Washington State University
