Fisikawan mengamati persaingan antara orde magnet - ScienceDaily
Offbeat

Mana yang lebih dulu, tidur atau otak? – ScienceDaily


Tetap terjaga terlalu lama, dan berpikir jernih bisa menjadi sangat sulit. Untungnya, beberapa kedipan saja sudah cukup untuk membuat otak kita berfungsi kembali dengan cepat. Tetapi kapan dan mengapa hewan mulai membutuhkan tidur? Dan apakah memiliki otak merupakan prasyarat?

Dalam sebuah studi yang dapat membantu untuk memahami asal usul evolusi dari tidur pada hewan, tim peneliti internasional telah menunjukkan bahwa hidra kecil yang hidup di air tidak hanya menunjukkan tanda-tanda keadaan seperti tidur meskipun tidak memiliki sistem saraf pusat tetapi juga merespons molekul. terkait dengan tidur pada hewan yang lebih berevolusi.

“Kami sekarang memiliki bukti kuat bahwa hewan pasti telah mendapatkan kebutuhan untuk tidur sebelum mendapatkan otak,” kata Taichi Q. Itoh, asisten profesor di Fakultas Seni dan Sains Universitas Kyushu dan pemimpin penelitian yang dilaporkan di Kemajuan Sains.

Sementara perilaku tidur juga baru-baru ini ditemukan pada ubur-ubur, kerabat hydra dan sesama anggota filum Cnidaria, studi baru dari para peneliti di Universitas Kyushu di Jepang dan Institut Sains dan Teknologi Nasional Ulsan di Korea menemukan bahwa beberapa bahan kimia yang menyebabkan kantuk dan tidur. bahkan pada manusia memiliki efek serupa pada spesies Hydra vulgaris.

“Berdasarkan temuan kami dan laporan sebelumnya tentang ubur-ubur, kami dapat mengatakan bahwa evolusi tidur tidak bergantung pada evolusi otak,” kata Itoh.

“Masih banyak pertanyaan yang tersisa mengenai bagaimana tidur muncul pada hewan, tetapi hydra menyediakan makhluk yang mudah ditangani untuk menyelidiki lebih lanjut mekanisme terperinci yang menghasilkan tidur pada hewan tak berotak untuk membantu mungkin suatu hari menjawab pertanyaan-pertanyaan ini.”

Panjangnya hanya beberapa sentimeter, hydra memiliki jaringan saraf yang menyebar tetapi tidak memiliki sentralisasi yang terkait dengan otak.

Meskipun tidur sering dipantau berdasarkan pengukuran gelombang otak, ini bukanlah pilihan untuk hewan mungil yang tidak memiliki otak.

Sebagai alternatif, para peneliti menggunakan sistem video untuk melacak gerakan guna menentukan kapan hydra berada dalam kondisi seperti tidur yang ditandai dengan berkurangnya gerakan – yang dapat terganggu dengan kilatan cahaya.

Alih-alih mengulang setiap 24 jam seperti ritme sirkadian, para peneliti menemukan bahwa hydra menunjukkan siklus empat jam keadaan aktif dan seperti tidur.

Lebih penting lagi, para peneliti menemukan banyak kesamaan terkait pengaturan tidur pada tingkat molekuler dan genetik terlepas dari kepemilikan otak.

Mengekspos hidra ke melatonin, alat bantu tidur yang umum digunakan, meningkatkan jumlah dan frekuensi tidur secara moderat, sedangkan penghambat neurotransmitter GABA, zat kimia lain yang terkait dengan aktivitas tidur pada banyak hewan, sangat meningkatkan aktivitas tidur.

Di sisi lain, dopamin, yang menyebabkan gairah pada banyak hewan, sebenarnya mendorong tidur di hydra.

“Sementara beberapa mekanisme tidur tampaknya telah dipertahankan, yang lain mungkin telah beralih fungsi selama evolusi otak,” kata Itoh.

Selain itu, para peneliti dapat menggunakan getaran dan perubahan suhu untuk mengganggu tidur hydra dan menginduksi tanda-tanda kurang tidur, menyebabkan hydra tidur lebih lama pada hari berikutnya dan bahkan menekan proliferasi sel.

Menyelidiki lebih dekat, para peneliti menemukan bahwa kurang tidur menyebabkan perubahan pada ekspresi 212 gen, termasuk yang terkait dengan PRKG, protein yang terlibat dalam pengaturan tidur pada berbagai hewan, termasuk tikus, lalat buah, dan nematoda.

Mengganggu gen lalat buah lain yang tampaknya memiliki asal evolusi yang sama dengan gen yang berhubungan dengan tidur di hydra, mengubah durasi tidur pada lalat buah, dan penyelidikan lebih lanjut dari gen tersebut dapat membantu mengidentifikasi gen terkait tidur yang saat ini tidak diketahui pada hewan dengan otak.

“Secara keseluruhan, eksperimen ini memberikan bukti kuat bahwa hewan memperoleh mekanisme yang berhubungan dengan tidur sebelum perkembangan evolusional sistem saraf pusat dan banyak dari mekanisme ini dilestarikan saat otak berevolusi,” kata Itoh.

Dipersembahkan Oleh : Lapak Judi

Baca Juga : Hongkong Prize