Tahapan Tidur dan Fungsinya bagi Otak
Saat kita tertidur, otak melalui beberapa tahap tidur yang berulang sepanjang malam. Empat tahap ini terbagi menjadi tiga tahap tidur non-REM dan satu tahap tidur REM. Setiap tahap memiliki peran penting dalam menjaga kesehatan fisik dan mental.
Tahap pertama tidur non-REM adalah saat otak mulai beralih dari aktivitas yang aktif ke ritme gelombang yang lebih lambat. Pada fase ini, otot tubuh mulai rileks. Tahap kedua ditandai dengan penurunan suhu tubuh, detak jantung, serta napas yang semakin pelan. Meski demikian, ada waktu-waktu singkat di mana otak masih menunjukkan aktivitas listrik.
Tahap ketiga adalah tidur dalam yang sangat penting untuk pemulihan energi. Pada fase ini, detak jantung, pernapasan, dan aktivitas otak mencapai titik terendah. Setelah itu, tahap keempat dimulai yaitu tidur REM. Fase ini biasanya terjadi sekitar 90 menit setelah kita tertidur. Pada tahap ini, napas menjadi tidak teratur, detak jantung dan tekanan darah mendekati kondisi terjaga, serta bola mata bergerak cepat di balik kelopak mata. Dengan bertambahnya usia, durasi tidur REM cenderung berkurang.
Irama Sirkadian dan Peran Neuron
Tidur dikendalikan oleh dua mekanisme utama, yaitu ritme sirkadian dan homeostasis tidur. Ritme sirkadian adalah siklus harian yang dipengaruhi oleh cahaya dan diatur oleh “jam biologis” di setiap sel tubuh. Pusat pengatur utamanya adalah suprachiasmatic nucleus di otak, yang terdiri dari sekitar 20.000 neuron.
Sementara itu, homeostasis tidur mengukur kebutuhan tidur dan meningkatkan rasa kantuk seiring lamanya kita terjaga. Proses ini memengaruhi aktivitas otak serta konektivitas neuron, memastikan tubuh tahu kapan harus beristirahat.
Tidur, Memori, dan Pembelajaran
Tidur sangat penting bagi pembentukan memori dan kemampuan belajar. Penelitian menunjukkan bahwa tidur non-REM membantu memperkuat efisiensi belajar, sedangkan tidur REM membantu menstabilkan keterampilan yang baru dikuasai.
Selama tidur, sinapsis (jembatan mikroskopis antar-neuron) mengalami penyesuaian. Di siang hari, sinapsis aktif merespons rangsangan. Saat tidur, aktivitasnya menurun kembali ke tingkat normal. Tanpa proses ini, otak kehilangan fleksibilitas (neuroplastisitas) yang penting untuk belajar hal baru.
Studi juga menemukan bahwa tidur ringan non-REM mendorong penguatan sinapsis, sedangkan tidur dalam non-REM menurunkannya agar tetap seimbang. Ini menegaskan bahwa tidur tak hanya membantu belajar tetapi juga “menghapus” informasi yang tidak penting.
Menyatukan Fungsi Tidur
Temuan-temuan ini menyatukan dua pandangan lama, yakni tidur membantu mengonsolidasikan ingatan sekaligus membuang informasi tak berguna. Riset terbaru menunjukkan non-REM meningkatkan plastisitas otak untuk meningkatkan keterampilan, sedangkan REM menurunkannya guna menstabilkan pembelajaran dan mencegah informasi baru menimpa memori lama.
Dengan demikian, tidur bekerja ganda, yakni memperkuat koneksi saraf untuk mempertahankan pengetahuan sekaligus melemahkannya demi menjaga fleksibilitas otak.
Neuron yang Membuat Kita Lupa Mimpi
Selain sinapsis, neuron juga berperan penting. Penelitian di Jepang menemukan sekelompok neuron penghasil hormon MCH di hipokampus yang aktif saat tidur REM. Aktivasi neuron ini tampaknya mencegah mimpi tersimpan sebagai ingatan, membuat kita cepat lupa isi mimpi.
Ketika neuron MCH dihilangkan pada tikus, kemampuan otak mengingat informasi baru meningkat, menandakan bahwa neuron ini membantu “menghapus” ingatan yang tidak penting.
Tidur, Nyeri, dan Kecemasan
Tidur juga memiliki efek meredakan nyeri dan menenangkan kecemasan. Kurang tidur membuat korteks somatosensorik (bagian otak yang memproses sinyal nyeri) menjadi lebih sensitif. Aktivitas di nucleus accumbens, yang melepaskan dopamin untuk mengurangi rasa sakit, justru menurun.
Penelitian lain menemukan bahwa kekurangan tidur menonaktifkan korteks prefrontal medial, area otak yang berperan menenangkan kecemasan. Akibatnya, bagian otak yang memproses emosi menjadi lebih aktif, meningkatkan stres dan rasa cemas.
Dengan tidur yang cukup, otak dapat terus beradaptasi, belajar, dan menjaga kesehatan mental maupun fisik.
