Bab 8 Bangun dan Tidur

Bangun dan Tidur 

Ritme bangun dan tidur

 

Tanda Mungkin dia heran mengetahui bahwa tubuh anda secara spontan menghasilkan ritme bangun dan tidurnya sendiri. Ketika behaviorisme radikal mendominasi psikologi eksperimental selama pertengahan 1900an banyak psikolog percaya bahwa setiap perilaku dapat ditelusuri ke rangsangan eksternal. Misalnya Pergantian antara terjaga dan tidur harus bergantung pada sesuatu dunia luar seperti perubahan cahaya atau suhu.

 

Irama endogen

 

Hewan yang akan menghasilkan perilaku sepenuhnya sebagai respon Seekor hewan yang menghasilkan perilakunya sepenuhnya sebagai respons terhadap rangsangan saat ini akan berada pada kerugian yang serius. Hewan seringkali perlu mengantisipasi perubahan lingkungan. Misalnya, burung yang bermigrasi mulai terbang menuju rumah musim dingin mereka sebelum wilayah musim panas mereka menjadi terlalu dingin. Seekor burung yang menunggu es pertama akan mendapat masalah. Demikian pula, tupai mulai menyimpan kacang dan menambahkan lapisan lemak ekstra untuk persiapan musim dingin jauh sebelum makanan menjadi langka.

Kesiapan hewan untuk perubahan musim sebagian berasal dari mekanisme internal. Perubahan pola terang – gelap pada siang hari memberi tahu burung yang bermigrasi kapan harus terbang ke selatan untuk musim dingin, tetapi apa yang memberitahunya kapan harus terbang kembali ke utara? Di daerah tropis, suhu dan jumlah siang hari hampir sama sepanjang tahun. Namun demikian, burung yang bermigrasi terbang ke utara pada waktu yang tepat. Bahkan jika mereka disimpan dalam sangkar tanpa petunjuk musim, mereka menjadi gelisah di musim

semi, dan jika dilepaskan, mereka terbang ke utara (Gwinner, 1986).

Rupanya, burung menghasilkan ritme yang mempersiapkan mereka untuk perubahan musim. Kami menyebut ritme itu sebagairitme sirkannual endogen. (Endogenberarti "dihasilkan dari dalam".sirkannual berasal dari kata latinkeliling, untuk “tentang”, dantahun, untuk "tahun.")

Hewan juga menghasilkanritme sirkadian endogen yang berlangsung sekitar satu hari.

 

Seekor hewan yang menghasilkan perilakunya sepenuhnya sebagai respons terhadap rangsangan saat ini akan berada pada kerugian yang serius. Hewan seringkali perlu mengantisipasi perubahan lingkungan. Misalnya, burung yang bermigrasi mulai terbang menuju rumah musim dingin mereka sebelum wilayah musim panas mereka menjadi terlalu dingin. Seekor burung yang menunggu es pertama akan mendapat masalah. Demikian pula, tupai mulai menyimpan kacang dan menambahkan lapisan lemak ekstra untuk persiapan musim dingin jauh sebelum makanan menjadi langka. Kesiapan hewan untuk perubahan musim sebagian berasal dari mekanisme internal. Perubahan pola terang – gelap pada siang hari memberi tahu burung yang bermigrasi kapan harus terbang ke selatanuntuk musim dingin, tetapi apa yang memberitahunya kapan harus terbang kembali ke utara? Di daerah tropis, suhu dan jumlah siang hari hampir sama sepanjang tahun. Namun demikian, burung yang bermigrasi terbang ke utara pada waktu yang tepat. Bahkan jika mereka disimpan dalam sangkar tanpa petunjuk musim, mereka menjadi gelisah di musim semi, dan jika dilepaskan, mereka terbang ke utara (Gwinner, 1986). Rupanya, burung menghasilkan ritme yang mempersiapkan mereka untuk perubahan musim. Kami menyebut ritme itu sebagai ritmesirkannual endogen. (Endogenberarti "dihasilkan dari dalam".sirkannual berasal dari kata latinkeliling, untuk “tentang”, dantahun, untuk "tahun.")

Hewan juga menghasilkanritme sirkadian endogen yang berlangsung sekitar satu hari. (sirkadianberasal dari bahasa latinkeliling, untuk “tentang”, dan mati, untuk “hari.”) Jika Anda pergi tanpa tidur sepanjang malam seperti kebanyakan mahasiswa, cepat atau lambat . Anda merasa semakin mengantuk seiring berjalannya malam, tetapi saat pagi tiba, Anda merasa lebih waspada, bukan berkurang. Cahaya matahari membantu Anda merasa kurang mengantuk, tetapi juga keinginan Anda untuk tidur sebagian bergantung pada waktu, bukan hanya berapa lama

Anda terjaga (Babkoff, Caspy, Mikulincer, & Sing, 1991).

Gambar 8.1 menunjukkan aktivitas tupai terbang yang disimpan dalam kegelapan total selama 25 hari. Setiap garis horizontal mewakili satu hari 24 jam. Penebalan garis menunjukkan periode

aktivitas. Bahkan di lingkungan yang tidak berubah ini, hewan itu menghasilkan ritme aktivitas dan tidur yang konsisten. Tergantung pada individu dan detail prosedur, siklus yang dihasilkan sendiri mungkin sedikit lebih pendek dari 24 jam, seperti pada Gambar 8.1, atau sedikit lebih lama (Carpenter & Grossberg, 1984).

 

Manusia juga menghasilkan ritme bangun – tidur 24 jam, dan kita hanya dapat memodifikasinya sedikit. Jika kita mengirim astronot ke Mars, mereka harus menyesuaikan diri dengan hari Mars, yang berlangsung sekitar 24 jam 39 menit waktu Bumi. Para peneliti telah menemukan bahwa orang dapat menyesuaikan diri dengan jadwal itu dengan cukup mudah (Scheer, Wright, Kronauer, & Czeisler, 2007). Ritme sirkadian mungkin menjadi masalah paling kecil jika kita bepergian ke Mars.

 

 

Namun, keberangkatan yang lebih parah dari jadwal 24 jam menimbulkan kesulitan. Personel angkatan laut di kapal selam terputus dari sinar matahari selama berbulan-bulan pada suatu waktu, hidup di bawah artifisial yang redup. cahaya sosial. Dalam banyak kasus, mereka hidup dengan jadwal 6 jam bekerja, 6 jam rekreasi, dan 6 jam tidur. Meskipun mereka mencoba untuk tidur pada jadwal 18 jam ini, tubuh mereka atur ritme kewaspadaan dan kimia tubuh yang rata-rata sekitar 24,3 hingga 24,4 jam (Kelly et al., 1999). Ritme sirkadian memengaruhi lebih dari sekadar bangun dan tidur. Kita memiliki ritme sirkadian dalam makan dan minum kita, buang air kecil, sekresi hormon, metabolisme, kepekaan terhadap obat, dan variabel lainnya. Misalnya, meskipun kita biasanya menganggap suhu tubuh manusia sebagai 37 ° C, suhu normal berfluktuasi sepanjang hari dari yang terendah di dekat 36,7 ° C pada malam hari hingga hampir 37,2 ° C pada sore hari (lihat Gambar 8.2). Kami juga memiliki ritme sirkadian dalam suasana hati. Dalam sebuah penelitian, orang dewasa muda merekam suasana hati mereka sepanjang hari. Sebagian besar menunjukkan peningkatan mood positif (kebahagiaan) dari bangun tidur hingga sore hari, dan kemudian sedikit menurun hingga menjelang tidur. Dalam studi lanjutan, peneliti yang sama membuat orang dewasa muda tetap terjaga selama 30 jam berturut-turut, mulai pukul 10 pagi atau 5 sore, di laboratorium dengan tingkat cahaya dan suhu yang konstan. Terlepas dari apakah orang memulai prosedur ini pada pukul 10 pagi atau 5 sore, sebagian besar melaporkan suasana hati mereka yang paling menyenangkan sekitar jam 5 sore dan suasana hati yang paling tidak menyenangkan sekitar jam 5 pagi (Murray et al., 2009). Hasil ini menunjukkan ritme sirkadian yang didorong secara biologis dalam kesejahteraan emosional kita (lihat Gambar 8.3).

 

 

• Mengatur & Mengatur ulang jam Biologis

Ritme sirkadian kami menghasilkan periode hampir 24 jam, tetapi mereka tidak sempurna. Kami menyesuaikan kembali cara kerja internal kami setiap hari agar tetap selaras dengan dunia. Terkadang, kita salah menyesuaikannya. Pada akhir pekan, ketika sebagian besar dari kita lebih bebas untuk mengatur jadwal kita sendiri, kita mengekspos diri kita pada cahaya, kebisingan, dan aktivitas di malam hari dan kemudian bangun terlambat keesokan paginya. Pada Senin pagi, ketika jam di atas meja menunjukkan pukul 7 pagi, jam biologis dalam diri kita mungkin menunjukkan pukul 5 pagi, dan kita terhuyung-huyung pergi ke kantor atau sekolah tanpa banyak semangat (Moore-Ede, Czeisler, & Richardson, 1983). Meskipun ritme sirkadian bertahan tanpa cahaya, cahaya sangat penting untuk mengatur ulang mereka. Tanpa sesuatu untuk mengatur ulang ritme sirkadian Anda, itu secara bertahap akan menyimpang dari waktu yang tepat.

 Bahkan ketika kita mencoba mengatur siklus bangun – tidur kita berdasarkan jam, sinar matahari memiliki pengaruhnya. Pertimbangkan apa yang terjadi ketika kita beralih ke waktu musim panas di musim semi. Anda menyetel jam Anda ke satu jam kemudian, dan ketika itu menunjukkan waktu tidur Anda yang biasa, Anda dengan patuh pergi tidur, meskipun tampaknya satu jam terlalu dini. Keesokan paginya, ketika jam menunjukkan pukul 7 pagi dan waktunya bersiap-siap untuk bekerja, otak Anda mencatat pukul 6 pagi. Kebanyakan orang tetap tidak cukup istirahat selama berharihari setelah beralih ke waktu musim panas. Penyesuaian ini terutama sulit bagi orangorang yang sudah kurang tidur, termasuk kebanyakan mahasiswa (Lahtiet al., 2006; Monk & Aplin, 1980). Bukti yang sangat mengesankan tentang pentingnya sinar matahari datang dari sebuah penelitian di Jerman. Waktu matahari di ujung timur

Jerman berbeda sekitar setengah jam dari waktu di ujung barat, meskipun semua orang mengatur jam mereka pada waktu yang sama. Peneliti meminta orang dewasa untuk memilih waktu bangun dan tidur yang mereka sukai dan ditentukan untuk setiap orang titik tengah dari nilai-nilai tersebut.

• Penat Terbang

 

Gangguan ritme sirkadian karena melintasi zona waktu dikenal sebagai penat terbang. Pelancong mengeluh kantuk di siang hari, sulit tidur di malam hari, depresi, dan gangguan konsentrasi. Semua masalah ini berasal dari ketidaksesuaian antara jam sirkadian internal dan waktu eksternal (Haimov & Arendt, 1999). Kebanyakan orang merasa lebih mudah untuk menyesuaikan diri dengan melintasi zona waktu ke barat daripada ke timur. Pergi ke barat, kami tetap terjaga nanti malam dan kemudian bangun terlambat keesokan paginya, sebagian sudah

disesuaikan dengan jadwal baru. Kitafase-tundaritme sirkadian kita. Pergi ke timur, kitafase-majuuntuk tidur lebih awal dan bangun lebih awal (lihat Gambar 8.5). Kebanyakan orang merasa sulit untuk tidur sebelum waktu normal tubuh mereka dan sulit untuk bangun pagi-pagi keesokan harinya. Menyesuaikan diri dengan jet lag seringkali membuat stres. Stres meningkatkan kadar hormon adrenalkortisol,dan banyak penelitian telah menunjukkan bahwa peningkatan kortisol yang berkepanjangan merusak neuron di hipokampus, area otak yang penting untuk memori. Satu studi meneliti pramugari yang telah menghabiskan 5 tahun sebelumnya melakukan penerbangan melintasi tujuh atau lebih zona waktu seperti Chicago ke Italia - dengan sebagian besar istirahat pendek (kurang dari 6 hari) di antara perjalanan. Rata-rata, pramugari memiliki volume hipokampus dan struktur sekitarnya yang lebih kecil dari rata-rata, dan mereka menunjukkan gangguan memori (Cho, 2001). Hasil ini menunjukkan bahaya dari penyesuaian berulang dari ritme sirkadian, meskipun masalahnya di sini bisa jadi perjalanan udara itu sendiri. (Kelompok kontrol yang baik adalah pramugari yang menerbangkan rute utaraselatan yang panjang.)

•  Kerja shift

Orang-orang yang tidur tidak teratur — seperti pilot, pekerja magang medis, dan pekerja shift di pabrik — mendapati bahwa durasi tidur mereka bergantung pada kapan mereka pergi tidur.

Ketika mereka harus tidur di pagi atau sore hari, mereka hanya tidur sebentar, bahkan jika mereka telah terjaga selama berjam-jam.  seperti tengah malam hingga jam 8 pagi, tidur di siang hari. Setidaknya mereka mencoba. Bahkan setelah berbulanbulan atau bertahun-tahun dalam jadwal seperti itu, banyak pekerja menyesuaikan diri secara tidak lengkap. Mereka terus merasa pusing di tempat kerja, mereka kurang tidur di siang hari, dan suhu tubuh mereka terus memuncak saat mereka tidur di siang hari daripada saat mereka bekerja di

malam hari. Secara umum, pekerja shift malam lebih banyak mengalami kecelakaan daripada pekerja shift siang. Bekerja di malam hari tidak andal mengubah ritme sirkadian karena

sebagian besar bangunan menggunakan pencahayaan buatan dalam kisaran 150 hingga 180 lux, yang hanya cukup efektif dalam mengatur ulang ritme (Boivin, Duffy, Kronauer, & Czeisler, 1996). Orang paling baik menyesuaikan diri dengan pekerjaan malam jika mereka tidur di ruangan yang sangat gelap di siang hari dan bekerja di bawah cahaya yang sangat terang di malam hari, sebanding dengan matahari siang (Czeisler et al., 1990). Cahaya dengan

panjang gelombang pendek (kebiruan) membantu mengatur ulang ritme sirkadian lebih baik daripada cahaya dengan panjang gelombang panjang (Czeisler, 2013).

 

• Morning people atau Larks

 

Ritme sirkadian berbeda antar individu. Beberapa orang ("morning people," atau "larks") bangun lebih awal, mencapai puncak produktivitas mereka lebih awal, dan menjadi kurang waspada di kemudian hari. Lainnya ("orang malam," atau "burung hantu") melakukan pemanasan lebih lambat, baik secara harfiah maupun kiasan, mencapai puncaknya pada sore atau malam hari. Mereka mentolerir begadang sepanjang malam lebih baik daripada orang pagi (Taillard, Philip, Coste, Sagaspe, & Bioulac, 2003). Di antara pekerja shift, orang pagi paling terganggu saat bekerja shift malam dan orang malam paling terganggu saat bekerja shift pagi (Juda, Vetter, &

Roenneberg, 2013). Banyak orang, tentu saja, berada di antara kedua ekstrem tersebut.

 

Gambar 8.6 Perbedaan usia dalam ritme sirkadian

Orang-orang melaporkan waktu tengah tidur mereka, seperti jam 3 pagi atau 5 pagi, pada hari-hari ketika mereka tidak memiliki kewajiban. Diadaptasi dari T. Roenneberg dkk., “A Marker for the End of Adolescence,” Current Biology, 14, pp. R1038–R1039

 

Gambar 8.6 menunjukkan, orang berbeda berdasarkan usia, seperti kebiasaan tidur yang berbeda antara anak-anak, remaja, dan dewasa. Kecenderungan untuk begadang dan bangun kemudian selama masa remaja terjadi di setiap budaya yang telah dipelajari para peneliti di seluruh dunia (Gradisar, Gardner, & Dohnt, 2011). Dan hal tersebut tampaknya sebagai akibat dari peningkatan kadar hormon seks (Hagenauer & Lee, 2012; Randler et al. , 2012).

 

Orang-orang yang tinggal di kota besar, dikelilingi oleh lampu-lampu terang, lebih cenderung begadang daripada orang-orang di daerah pedesaan. Tetapi kenyataan bahwa kebanyakan anak muda cenderung menjadi orang-orang malam menyebabkan masalah. Di beberapa negara remaja menderita "jet lag sosial" setiap hari (Roeser, Scharb, & Kübler, 2013). Mungkin sebagai akibat dari frustrasi ini, atau mungkin hanya karena begadang, mereka lebih cenderung menggunakan alkohol, makan berlebihan, dan terlibat dalam perilaku berisiko lainnya dibandingkan orang lain (Hasler & Clark, 2013; Roenneberg, Allebrandt, Merrow, & Veter, 2012). Dan dibuktikan bahwa rata-rata orang pagi dilaporkan lebih bahagia daripada orang malam, mungkin karena ritme biologis mereka lebih selaras dengan jadwal kerja 9-ke-5 mereka (Biss & Hasher, 2012).

Mekanisme Jam Biologis

 

Curt Richter (1967) memperkenalkan konsep bahwa otak menghasilkan ritmenya sendiri jam biologis dan dia melaporkan bahwa jam biologis tidak peka terhadap sebagian besar bentuk gangguan. Ritme sirkadian secara mengejutkan tetap stabil meskipun kekurangan makanan atau air, sinar-X, obat penenang, alkohol, anestesi, kekurangan oksigen, sebagian besar jenis kerusakan otak, atau pengangkatan organ endokrin.

 

Nukleus Suprachiasmatic (SCN)

 

Meskipun sel-sel di seluruh tubuh menghasilkan ritme sirkadian, pendorong utama ritme untuk tidur dan suhu tubuh adalah nukleus suprachiasmatic, atau SCN, bagian dari hipotalamus (Refinetti & Menaker, 1992).

 

SCN menghasilkan ritme sirkadian sendiri dengan cara yang dikontrol secara genetik. Jika neuron SCN terputus dari bagian otak lainnya atau dikeluarkan dari tubuh dan dipertahankan dalam kultur jaringan, neuron tersebut terus memproduksi potensial aksi ritme sirkadian (Earnest, Liang, Ratcliff, & Cassone, 1999; Inouye & Kawamura, 1979).

 

Dilakukan penelitian mentransplantasi jaringan SCN dari hamster sat uke hamster dua dan memberikan kesimpulan ritme mengikuti kecepatan donor, bukan penerima. Sekali lagi, hasil menunjukkan bahwa ritme berasal dari SCN itu sendiri.

 

Gambar 8.7 Nukleus suprachiasmatic (SCN) tikus dan manusia

SCN berada di dasar otak, seperti yang terlihat pada bagian koronal ini melalui bidang hipotalamus anterior.

 

Bagaimana Cahaya Menyetel Ulang SCN

 

Gambar 8.7 menunjukkan posisi SCN di otak manusia, tepat di atas kiasma optikum. Sebuah cabang kecil saraf optik, yang dikenal sebagai jalur retinohypotalamic, dari retina ke SCN, mengubah pengaturan SCN.

 

Sebagian besar input ke jalur itu, bagaimanapun, tidak berasal dari reseptor retina normal. Tikus dengan cacat genetik yang menghancurkan hampir semua sel batang dan kerucut mereka tetap mengatur ulang jam biologis mereka secara sinkron dengan cahaya (Freedman et al., 1999; Lucas, Freedman, Muñoz, Garcia-Fernández, & Foster, 1999). Juga, pertimbangkan tikus mol buta (Gambar 8.8), yang matanya ditutupi lipatan kulit dan bulu.

 

Gambar 8.8 Tikus mol buta

Meskipun tikus mol buta buta dalam hal lain, mereka mengatur ulang ritme sirkadian mereka sebagai respons terhadap cahaya.

 

Penjelasan yang mengejutkan adalah bahwa jalur retinohypotalamik ke SCN berasal dari populasi khusus sel ganglion retina yang memiliki fotopigmennya sendiri, yang disebut melanopsin, tidak seperti yang ditemukan pada sel batang dan kerucut (Hannibal, Hindersson, Knudsen, Georg, & Fahrenkrug). , 2001; Lucas, Douglas, & Foster, 2001). Sel ganglion khusus ini menerima beberapa masukan dari sel batang dan kerucut (Gooley et al., 2010; Güler et al., 2008), tetapi bahkan jika mereka tidak menerima masukan itu, mereka merespons langsung terhadap cahaya (Berson, Dunn, & Takao, 2002). Sel ganglion khusus ini terletak terutama di dekat hidung, dari mana mereka melihat ke arah perifer (Visser, Beersma, & Daan, 1999). Mereka merespons cahaya secara perlahan dan mati perlahan ketika cahaya berhenti (Berson et al., 2002). Oleh karena itu, mereka merespons jumlah cahaya rata-rata secara keseluruhan, bukan terhadap perubahan cahaya seketika. Intensitas rata-rata selama periode waktu, tentu saja, adalah informasi yang dibutuhkan SCN untuk mengukur waktu dalam sehari. Sel-sel ganglion ini merespon terutama terhadap cahaya dengan panjang gelombang pendek (biru).

 

 

Biokimia Ritme Sirkadian

 

Nukleus suprachiasmatic menghasilkan ritme sirkadian. Penelitian tentang produksi ritme sirkadian dimulai dengan serangga. Studi pada lalat buah Drosophila menemukan beberapa gen yang bertanggung jawab atas ritme sirkadian (X. Liu et al., 1992; Sehgal, Ousley, Yang, Chen, & Schotland, 1999). Dua dari gen ini, yang dikenal sebagai periode (disingkat PER) dan timeless (TIM), menghasilkan protein PER dan TIM. Konsentrasi kedua protein ini, yang mendorong tidur dan tidak aktif, berosilasi selama satu hari, berdasarkan interaksi umpan balik di antara neuron.

Saat konsentrasi protein PER dan TIM meningkat, mereka memberi umpan balik untuk menghambat gen yang menghasilkan molekul RNA pembawa pesan.

 

Gambar 8.9 Umpan balik antara protein dan gen untuk mengontrol kantuk.

Pada lalat buah (Drosophila), konsentrasi tingkat mRNA untuk PER dan TIM berosilasi selama satu hari, dan begitu juga protein yang mereka hasilkan.

 

Mamalia memiliki tiga versi protein PER dan beberapa protein terkait erat dengan TIM dan yang lainnya ditemukan pada lalat (Reick, Garcia, Dudley, & McKnight, 2001; Zheng et al., 1999). Mutasi pada gen yang menghasilkan protein PER menyebabkan perubahan jadwal tidur.

 

Melatonin

 

SCN mengatur bangun dan tidur dengan mengontrol tingkat aktivitas di area otak lainnya, termasuk kelenjar pineal (Gambar 8.7), yaitu kelenjar pineal melepaskan hormon melatonin, yang mempengaruhi ritme sirkadian dan sirkannual dimana ia mengeluarkan melatonin paling banyak di malam hari, membuat kita mengantuk saat itu. Orang yang memiliki tumor kelenjar pineal terkadang tetap terjaga selama berhari-hari (Haimov & Lavie, 1996).

 

Sekresi melatonin mulai meningkat sekitar 2 atau 3 jam sebelum tidur. Dalam proses mengonsumsi pil melantonin, ia mengubah ritme sirkadian sehingga orang tersebut mulai mengantuk lebih awal dari biasanya pada hari berikutnya juga dan pil tersebut membantu bagi orang yang bepergian melintasi zona waktu dan perlu tidur pada waktu yang tidak biasa.

 

 

 Tahapan Tidur dan Mekanisme Otak

 

A. Tidur dan Gangguan Kesadaran lainnya

Tidur adalah suatu keadaan yang dihasilkan otak secara aktif, ditandai dengan penurunan respon terhadap rangsangan. Sebaliknya, koma adalah masa tidak sadar yang berkepanjangan yang disebabkan oleh trauma kepala, stroke, atau penyakit. Seseorang dalam keadaan koma memiliki tingkat aktivitas otak yang rendah dan sedikit atau tidak ada respons terhadap rangsangan. Jepitan yang kuat atau suara keras dapat membangunkan orang yang sedang tidur tetapi tidak untuk orang yang koma. Biasanya, seseorang yang koma meninggal atau mulai pulih dalam beberapa minggu.

Seseorang di keadaan vegetative bergantian antara periode tidur dan gairah moderat, meskipun selama keadaan lebih terangsang, orang tersebut tidak menunjukkan kesadaran lingkungan dan tidak ada perilaku yang bertujuan. Pernapasan lebih teratur, dan stimulus nyeri menghasilkan setidaknya respons otonom berupa peningkatan denyut jantung, pernapasan, dan keringat. Sebuah keadaan sadar minimal adalah satu tingkat lebih tinggi, dengan periode tindakan yang bertujuan dan kadang-kadang singkat dan pemahaman bicara yang terbatas. Keadaan vegetatif atau kesadaran minimal dapat berlangsung selama berbulan-bulan atau bertahun-tahun.

Kematian otak adalah suatu kondisi tanpa tanda aktivitas otak dan tidak ada respons terhadap stimulus apa pun. Dokter biasanya menunggu sampai seseorang tidak menunjukkan tanda-tanda aktivitas otak selama 24 jam sebelum mengumumkan kematian otak, di mana kebanyakan orang percaya bahwa adalah etis untuk menghilangkan penyangga kehidupan.

 

B. Tahapan Tidur

Para peneliti tidak menduga bahwa tidur memiliki tahapan sampai mereka secara tidak sengaja mengukurnya. Elektroensefalograf (EEG) merekam rata-rata potensial listrik sel dan serat di area otak yang terdekat dengan setiap elektroda di kulit kepala. Jika separuh sel di beberapa area meningkatkan potensi listriknya sementara separuh lainnya berkurang, mereka membatalkan. Catatan EEG naik atau turun ketika sebagian besar sel melakukan hal yang sama pada waktu yang sama. EEG memungkinkan peneliti otak untuk memantau aktivitas otak selama tidur.

 

 

Gambar di bawah menunjukkan data dari apolisomnografi, kombinasi EEG dan catatan gerakan mata, untuk seorang mahasiswa selama berbagai tahap tidur. Gambar (a) menyajikan periode terjaga santai untuk perbandingan. Perhatikan rangkaian tetap darigelombang alfa pada frekuensi 8 sampai 12 per detik. Gelombang alfa adalah karakteristik relaksasi, tidak semua terjaga.

 

 

Pada gambar (b), tidur baru saja dimulai. Selama periode ini, disebut tidur tahap 1, EEG didominasi oleh gelombang tegangan rendah yang tidak teratur, bergerigi. Aktivitas otak kurang dari pada saat terjaga santai tetapi lebih tinggi dari tahap tidur lainnya. Seperti yang ditunjukkan pada gambar (c), karakteristik paling menonjol dari tahap 2 adalah spindel tidur dan kompleks-K. Sebuah poros tidur terdiri dari gelombang 12 hingga 14 Hz selama ledakan yang berlangsung setidaknya setengah detik. Spindel tidur dihasilkan dari interaksi berosilasi antara sel-sel di talamus dan korteks. Sebuah K-kompleks adalah gelombang tajam yang terkait dengan penghambatan sementara penembakan neuron (Cash et al., 2009).

Selama tahap 3 dan 4, denyut jantung, laju pernapasan, dan aktivitas otak menurun, sedangkan gelombang amplitudo besar yang lambat menjadi lebih umum (Gambar (d) dan (e)). Tahap 3 dan 4 hanya berbeda dalam prevalensi gelombang lambat ini, dan beberapa otoritas menggabungkannya sebagai satu tahap, slow-wave sleep (SWS).

Slow waves menunjukkan bahwa aktivitas saraf sangat sinkron. Pada tahap 1 dan dalam keadaan terjaga, korteks menerima banyak masukan frekuensi tinggi. Karena sebagian besar neuron berada di luar fase satu sama lain, EEG penuh dengan gelombang pendek, cepat, dan berombak. Selama tidur gelombang lambat, input sensorik ke korteks serebral sangat berkurang, dan banyak sel dapat menyinkronkan aktivitasnya.

 

C. Paradoks atau REM Sleep

    Pada 1950-an, ilmuwan Prancis Michel Jouvet mencoba menguji kemampuan belajar kucing setelah pengangkatan korteks serebral. Karena mamalia hias tidak berbuat banyak, Jouvet mencatat sedikit gerakan otot dan EEG dari otak belakang. Selama periode tidur tertentu, aktivitas otak kucing relatif tinggi, tetapi otot leher mereka benar-benar rileks. Jouvet (1960) kemudian merekam fenomena yang sama pada kucing normal yang utuh dan menamakannya tidur paradoks karena itu adalah tidur nyenyak dalam beberapa hal dan ringan dalam hal lain. (istilah paradoks berarti "tampaknya bertentangan dengan diri sendiri.").

    Sementara itu, di Amerika Serikat, Nathaniel Kleitman dan Eugene Aserinsky mengamati gerakan mata untuk menentukan kapan seseorang tertidur, dengan asumsi gerakan mata berhenti saat tidur. Setelah seseorang tertidur, mereka mematikan mesin hampir sepanjang malam karena kertas rekaman itu mahal dan mereka tidak berharap untuk melihat sesuatu yang menarik di tengah malam. Ketika mereka sesekali menyalakan mesin pada malam hari dan melihat bukti gerakan mata, mereka pada awalnya berasumsi bahwa ada sesuatu yang salah dengan mesin mereka. Hanya setelah pengukuran hati-hati berulang mereka menyimpulkan bahwa periode gerakan mata yang cepat terjadi selama tidur (Dement, 1990). Mereka menyebut periode initidur gerakan mata cepat (REM) (Aserinsky & Kleitman, 1955; Dement & Kleitman, 1957a), dan segera menyadari bahwa tidur REM identik dengan apa yang disebut Jouvettidur paradoks. Peneliti menggunakan istilahtidur REM ketika mengacu pada manusia tetapi sering lebih suka istilahtidur paradoks untuk spesies bukan manusia yang tidak memiliki gerakan mata.

    Selama tidur paradoks atau REM, EEG menunjukkan gelombang cepat tegangan rendah yang tidak teratur yang menunjukkan peningkatan aktivitas saraf. Dalam hal ini, tidur REM ringan. Namun, otot-otot postural tubuh, termasuk yang menopang kepala, lebih rileks selama REM daripada pada tahap lainnya. Dalam hal ini, REM adalah tidur nyenyak. REM juga dikaitkan dengan ereksi pada pria dan kelembapan vagina pada wanita. Denyut jantung, tekanan darah, dan laju pernapasan lebih bervariasi di REM daripada di tahap 2 hingga 4. Singkatnya, tidur REM menggabungkan tidur nyenyak, tidur ringan, dan fitur yang sulit diklasifikasikan sebagai dalam atau ringan.

    Selain karakteristiknya yang stabil, tidur REM memiliki karakteristik intermiten seperti kedutan wajah dan gerakan mata. Catatan EEG mirip dengan tidur tahap 1, tetapi perhatikan perbedaan gerakan mata. Tahapan selain REM dikenal sebagai tidur non-REM (NREM).

    Ketika Anda tertidur, Anda mulai dari tahap 1 dan perlahan-lahan maju melalui tahap 2, 3, dan 4 secara berurutan, meskipun suara keras atau gangguan lain dapat mengganggu urutannya. Setelah sekitar satu jam tidur, Anda mulai siklus kembali dari tahap 4 melalui tahap 3, 2, dan kemudian REM. Urutannya berulang, dengan setiap siklus berlangsung sekitar 90 menit.

Di awal malam, tahap 3 dan 4 mendominasi. Menjelang pagi, REM menempati persentase waktu yang meningkat. Gambar di bawah menunjukkan urutan tipikal. Jumlah REM tergantung pada waktu hari lebih dari berapa lama Anda telah tidur. Artinya, jika Anda tidur lebih lambat dari biasanya, Anda masih akan meningkatkan REM anda pada waktu yang hampir sama dengan biasanya (Czeisler, Weitzman, Moore-Ede, Zimmerman, & Knauer, 1980).

         Tak lama setelah penemuan REM, para peneliti percaya itu hampir identik dengan bermimpi. William Dement dan Nathaniel Kleitman (1957b) menemukan bahwa orang-orang yang terbangun selama REM melaporkan mimpi 80 persen hingga 90 persen sepanjang waktu. Penelitian selanjutnya, bagaimanapun, menemukan bahwa orang yang terbangun selama tidur non-REM terkadang juga melaporkan mimpi. Mimpi REM lebih mungkin daripada mimpi NREM untuk memasukkan citra visual dan plot yang rumit, tetapi tidak selalu. Beberapa orang terus melaporkan mimpi meskipun terlihat jelas kurangnya REM (Solms, 1997). Singkatnya, REM dan mimpi bukanlah hal yang sama.

 

D. Mekanisme Otak untuk Terjaga, Terbangun, dan Tidur

• Struktur Otak dari Gairah dan Perhatian

Pemotongan melalui otak tengah mengurangi gairah dengan merusakformasi retikuler,struktur yang memanjang dari medula ke otak depan. Beberapa neuron dari formasi retikuler memiliki akson yang naik ke otak, dan beberapa memiliki akson yang turun ke sumsum tulang belakang. Mereka dengan akson turun ke sumsum tulang belakang merupakan bagian dari saluran medial kontrol motorik.

 Pada tahun 1949, Giuseppe Moruzzi dan HW Magoun mengusulkan bahwa mereka dengan akson asendens cocok untuk mengatur gairah. Syarat retikuler menggambarkan koneksi yang tersebar luas di antara neuron dalam sistem ini. Salah satu bagian dari formasi retikuler yang memberikan kontribusi untuk gairah kortikal dikenal sebagai pontomesencephalon (Wol, 1996). (Istilah ini berasal dari ponsdanmesensefalon atau "otak tengah.") Neuron ini menerima masukan dari banyak sistem sensorik dan menghasilkan aktivitas spontan mereka sendiri. Aksonnya meluas ke otak depan, seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah, melepaskan asetilkolin dan glutamat, yang merangsang sel-sel di hipotalamus, talamus, dan otak depan basal. Akibatnya, pontomesencephalon mempertahankan gairah selama terjaga dan meningkatkannya dalam menanggapi tugas-tugas baru atau menantang (Kinomura, Larsson, Gulyás, & Roland, 1996). Stimulasi pontomesencephalon membangunkan individu yang sedang tidur atau meningkatkan kewaspadaan pada individu yang sudah bangun, menggeser EEG dari gelombang panjang dan lambat ke gelombang frekuensi tinggi yang pendek (Munk, Roelfsema, König, Engel, & Singer, 1996). Namun, subsistem dalam pontomesencephalon mengontrol modalitas sensorik yang berbeda, sehingga rangsangan kadang-kadang membangkitkan satu bagian otak lebih dari lainnya (Guillery, Feig, & Lozsádi, 1998).

Lokus coeruleus sebuah struktur kecil di pons, biasanya tidak aktif, terutama saat tidur, tetapi memancarkan semburan impuls sebagai respons terhadap peristiwa yang bermakna, terutama yang menghasilkan gairah emosional (Sterpenich et al., 2006) . Akson dari lokus coeruleus melepaskan norepinefrin secara luas ke seluruh korteks, sehingga area kecil ini memiliki pengaruh yang sangat besar. Keluaran dari locus coeruleus meningkatkan aktivitas neuron yang paling aktif dan menurunkan aktivitas neuron yang kurang aktif. Hasilnya adalah peningkatan perhatian pada informasi penting dan peningkatan memori (Eldar, Cohen, & Niv, 2013).

Hipotalamus memiliki beberapa jalur akson yang mempengaruhi gairah. Satu jalur melepaskan neurotransmitter rangsang histamin (J.-S. Lin, Hou, Sakai, & Jouvet, 1996), yang meningkatkan gairah dan kewaspadaan di seluruh otak (Panula & Nuutinen, 2013). Banyak obat anti histamin, yang sering digunakan untuk alergi, melawan pemancar ini dan menyebabkan kantuk. Anti histamin yang tidak melewati darah – sawar otak menghindari efek samping tersebut.

Tidur dan Penghambatan Aktivitas Otak

Tidur sebagian bergantung pada penurunan input sensorik ke korteks serebral. Selama tidur, neuron di talamus menjadi hiperpolarisasi, menurunkan kesiapan mereka untuk merespon rangsangan dan mengurangi informasi yang mereka kirimkan ke korteks. Ketika mereka menembak, mereka sering menembak dalam semburan sinkron, menghasilkan gelombang amplitudo tinggi yang menjadi ciri tidur gelombang lambat.

Tabel 8.1 Struktur otak untuk bangun dan tidur

 

Namun, meskipun input sensorik menurun, jumlah yang moderat tetap ada. Selain itu, neuron yang aktif secara spontan terus menembak hanya sedikit lebih rendah dari kecepatan biasanya. Lalu, bagaimana kita tetap tidak sadar meskipun ada aktivitas saraf? Jawabannya adalah penghambatan. Selama tidur, akson yang melepaskan neurotransmitter inhibisi GABA, ditunjukkan dengan warna merah pada Gambar 8.13, meningkatkan aktivitasnya, mengganggu penyebaran informasi dari satu neuron ke neuron lainnya. Koneksi dari satu area otak ke area otak lainnya menjadi lebih lemah. Ketika rangsangan tidak menyebar, Anda tidak menyadarinya.

Karena tidur tergantung pada penghambatan yang dimediasi GABA, tidur dapat bersifat lokal di dalam otak. Artinya, Anda mungkin mengalami hambatan substansial di satu area otak dan tidak terlalu banyak di area lain. Biasanya, semua area otak bangun atau tidur pada waktu yang hampir bersamaan, tetapi tidak selalu. Memikirkan tidur sebagai fenomena lokal membantu memahami beberapa fenomena yang membingungkan. Pertimbangkan berjalan sambil tidur, juga dikenal dengan istilah yang lebih menarikhal berjalan sambil tidur. Orang yang berjalan dalam tidur tertidur di sebagian besar otak, tetapi terjaga di korteks motorik dan beberapa area lainnya Mereka umumnya memiliki mata terbuka, mereka cukup berorientasi pada dunia untuk menemukan jalan mereka, dan mereka sering mengingat setidaknya sebagian dari apa yang mereka pikirkan dan lakukan saat berjalan dalam tidur. Namun demikian, mereka bingung dan terkadang cenderung melukai diri sendiri atau orang lain, karena sebagian besar otak tidak cukup waspada untuk memproses informasi dan membuat keputusan yang masuk akal. Contoh lain: Pernahkah Anda mengalami pengalaman bangun tidur tetapi tidak dapat menggerakkan tangan atau kaki Anda? Selama tidur REM, sel-sel di pons dan medula mengirim pesan yang menghambat neuron tulang belakang yang mengontrol otot besar tubuh. Seekor kucing dengan kerusakan pada sel-sel tersebut bergerak dengan canggung selama tidur REM, seolah-olah sedang memerankan mimpinya.

 

 

 

 

Gambar 8.14Seekor kucing dengan lesi di pons, bergoyang-goyang selama tidur ReM Sel-sel pons yang utuh mengirim pesan penghambatan ke neuron sumsum tulang belakang yang mengontrol otot-otot besar.

Anda terbangun dari periode REM, sel-sel di pons mati dan Anda mendapatkan kembali kontrol otot. Tapi kadang-kadang, sebagian besar otak bangun sementara pons tetap dalam REM. Hasilnya adalah pengalaman Anda untuk sementara tidak dapat bergerak menjadi pengalaman yang menakutkan, jika Anda tidak memahaminya.

 

Fungsi Otak dalam REM Sleep

Para peneliti yang tertarik dengan mekanisme REM memutuskan untuk menggunakan pemindaian PET untuk menentukan area otak mana yang meningkat atau menurun aktivitasnya selama REM. Meskipun penelitian itu mungkin terdengar sederhana, PET membutuhkan suntikan kimia radioaktif. Selanjutnya, pemindaian PET menghasilkan gambar yang jelas hanya jika kepala tetap tidak bergerak selama pengumpulan data. Jika orang itu melempar atau berbalik sedikit saja, gambar itu tidak berharga.

Untuk mengatasi kesulitan ini, peneliti dalam dua penelitian membujuk anak muda untuk tidur dengan kepala menempel erat pada topeng yang tidak memungkinkan gerakan apa pun. Mereka juga memasukkan kanula (tabung plastik) ke lengan masing-masing orang sehingga mereka bisa menyuntikkan bahan kimia radioaktif pada berbagai waktu di malam hari. Jadi bayangkan diri Anda dalam pengaturan itu. Anda memiliki kanula di lengan Anda dan kepala Anda terkunci pada posisinya. Tidur REM dikaitkan dengan pola khas potensi listrik amplitudo tinggi yang dikenal sebagai:gelombang PGO,untuk ponsgeniculate-occipital (lihat Gambar 8.15). Gelombang aktivitas saraf pertama kali dideteksi di pons, tak lama kemudian di nukleus genikulatum lateral talamus, dan kemudian di korteks oksipital.

 

Gambar 8.15 Gelombang PGO gelombang PGO dimulai di pons (P) dan kemudian muncul di genikulatum lateral (G) dan korteks oksipital (O). Setiap gelombang PGO disinkronkan dengan gerakan mata dalam tidur REM. Tidur REM rupanya tergantung pada hubungan antara neurotransmitter serotonin dan asetilkolin. Suntikan obatkarbachol,yang merangsang sinapsis asetilkolin, dengan cepat memindahkan orang yang tidur ke tidur REM. Perhatikan bahwa asetilkolin penting untuk terjaga dan tidur REM, keadaan gairah otak. Serotonin dan norepinefrin mengganggu tidur REM.

Gangguan tidur

Kebanyakan orang dewasa membutuhkan sekitar 7 hingga 8 jam tidur per malam, tetapi beberapa telah diketahui berhasil dengan kurang dari 3 jam per malam.  Pengukur terbaik dari insomnia- kurang tidur — adalah bagaimana perasaan seseorang keesokan harinya. Jika Anda merasa lelah di siang hari, Anda tidak cukup tidur di malam hari. 

Penyebab insomnia termasuk kebisingan, suhu tidak nyaman, stres, nyeri, diet, dan obat-obatan. Insomnia juga dapat disebabkan oleh epilepsi, penyakit Parkinson, tumor otak, depresi, kecemasan, atau kondisi neurologis atau psikiatri lainnya. Beberapa kasus insomnia berhubungan dengan pergeseran ritme sirkadian. Biasanya, orang tertidur saat suhunya menurun dan terjaga saat suhunya naik, seperti pada Gambar 8.16a. Seseorang yang ritmenya adalahfase tertunda, seperti pada Gambar 8.16b, mengalami kesulitan tidur pada waktu yang biasa, seolah-olah hipotalamus menganggapnya belum cukup malam. Seseorang yang ritmenya adalahfase lanjutan, seperti pada Gambar 8.16c, mudah tertidur tetapi bangun lebih awal.

Penyebab lain insomnia adalah, secara paradoks, penggunaan obat tidur. Penggunaan yang sering menyebabkan ketergantungan dan ketidakmampuan untuk tidur tanpa pil. Masalah serupa muncul ketika orang menggunakan alkohol untuk tidur.

 

Gambar 8.16 Insomnia dan ritme sirkadian

Orang dengan keterlambatan fase mengalami kesulitan untuk tidur. Orang dengan fase maju mengalami kesulitan untuk tetap tidur.

 

Sleep Apnea

Salah satu jenis insomnia adalahapnea tidur,gangguan kemampuan bernafas saat tidur. Orang dengan sleep apnea memiliki periode sesak napas sekitar satu menit dari mana mereka terbangun dengan napas terengah-engah. Mereka mungkin tidak mengingat semua bangun mereka, meskipun mereka pasti menyadari konsekuensinya kantuk di siang hari, gangguan perhatian, depresi, dan kadang- kadang masalah jantung. Orang dengan sleep apnea memiliki beberapa area otak yang tampaknya telah kehilangan neuron, dan akibatnya, mereka menunjukkan kekurangan belajar, penalaran, perhatian, dan kontrol impuls. Data korelasional ini tidak memberi tahu kita apakah kelainan otak menyebabkan sleep apnea atau sleep apnea menyebabkan kelainan otak. Namun, penelitian dengan hewan pengerat menyarankan yang terakhir: Tikus yang sering mengalami periode oksigen rendah (seolah-olah mereka tidak bernafas) kehilangan beberapa neuron dan mengganggu yang lain, terutama di area yang bertanggung jawab untuk kewaspadaan. Apnea tidur disebabkan oleh beberapa penyebab, termasuk genetika, hormon, dan penurunan usia tua dari mekanisme otak yang mengatur pernapasan. Penyebab lainnya adalah obesitas, terutama pada pria paruh baya. Banyak pria gemuk memiliki saluran udara yang lebih sempit dari normal dan harus mengimbanginya dengan bernapas sering atau penuh semangat. Selama tidur, mereka tidak dapat mempertahankan laju pernapasan itu. Orang dengan sleep apnea disarankan untuk menurunkan berat badan dan menghindari alkohol dan obat penenang (yang merusak otot-otot pernapasan). Pilihan medis termasuk pembedahan untuk mengangkat jaringan yang menghalangi trakea (saluran pernapasan) atau masker yang menutupi hidung dan memberikan udara di bawah tekanan yang cukup untuk menjaga saluran pernapasan tetap terbuka.

 

Gambar 8.17Masker continuous positive airway pressure (CPAP) Masker pas di hidung dan memberikan udara pada tekanan tetap, cukup kuat untuk menjaga saluran pernapasan tetap terbuka.

 

 

LINK YOUTUBE     

 https://youtu.be/wAEzq8fWkiE

 

https://youtu.be/i6lxO6W2-m8

 

 

Narkolepsi

Narkolepsi, suatu kondisi yang ditandai dengan seringnya kantuk di siang hari, menyerang sekitar 1 orang dari 1.000 orang. Narkolepsi memiliki empat gejala utama, meskipun tidak setiap pasien memiliki keempatnya. Masing-masing gejala ini dapat diartikan sebagai gangguan dari keadaan seperti REM ke dalam keadaan terjaga.

Penyebabnya berkaitan dengan neurotransmitter orexin. Orang dengan narkolepsi kekurangan sel hipotalamus yang memproduksi dan ase orexin. Mengapa kekurangan mereka tidak diketahui ? Kemungkinannya adalah reaksi autoimun, di mana sistem kekebalan menyerang bagian tubuh – dalam kasus ini, sel-sel dengan orexin. Jika dikaitkan dengan bab 7, Orang dengan penyakit Huntington mengalami kerusakan yang meluas di ganglia basalis. Selain itu, sebagian besar kehilangan neuron di hipotalamus, termasuk neuron yang membuat orexin. Akibatnya, mereka mengalami masalah untuk tetap terjaga di siang hari dan kesulitan untuk tetap tidur di malam hari. Sejauh ini belum ada yang mengembangkan obat yang secara khusus mengaktifkan reseptor orexin. Pemberian orexin bukanlah pilihan yang baik, karena orexin tidak mudah melewati sawar darah otak. Perawatan yang paling umum adalah obat stimulan seperti methylphenidate (Ritalin), yang meningkatkan aktivitas dopamin dan norepinefrin.

 

Gangguan Gerakan Tungkai Periodik

Gangguan tidur lainnya adalah gangguan gerakan tungkai periodik, ditandai dengan gerakan kaki yang tidak disengaja dan terkadang lengan saat. Ini berbeda dengan sindrom kaki gelisah, di mana orang sering merasakan dorongan untuk menendang kaki bahkan saat bangun.

 

Gangguan Perilaku ReM

Tidur  merupakan  cara  alami  manusia  untuk  mengistirahatkan  tubuh, memulihkan energi,membangun sel-sel  baru  serta  perbaikan  sel-sel tubuh yang tidak  sempuna. Bagi kebanyakan orang, otot-otot postural utama rileks dan tidak aktif selama tidur REM .Dalam kondisi tidur, terdapat dua tahap yaitu Rapid Eye Movement(REM) dan Nonrapid Eye Movement (NREM), NREM merupakan tahap awal dalam tidur ringan dengan ciri-ciri  terhentinya  pergerakan  bola  mata,  menurunnya  suhu  tubuh,  melambatnya  detak jantung  dan  tidak  adanya  aktifitas  otot  pada  beberapa  bagian  tubuh.  Sedangkan REM merupakan tahap dengan ciri-ciri cepatnya pergerakan bola mata, kekuatan otot hilang serta mimpi yang tampak nyata. Gangguan tidur dapat berdampak pada kualitas tidur yang terganggu  serta  dapat menurunkan  kualitas  hidup  manusia.Dimana orang  yang memiliki  gangguan tidur  dapat mengakibatkan  penurunan  konsentrasi,  daya  tahan  tubuh melemah, dan juga memicu berbagai penyakit berbahaya seperti kanker, stroke dan lain-lain.

 

Teror Malam dan Sleepwalking

Teror malam adalah pengalaman kecemasan yang intens dari mana seseorang terbangun berteriak ketakutan. Teror malam lebih parah daripada mimpi buruk, yang hanyalah mimpi yang tidak menyenangkan. Teror malam terjadi selama tidur NREM.

Sleepwalking berjalan dalam keluarga dan sebagian besar terjadi pada anak-anak. Kebanyakan orang yang berjalan dalam tidur, dan banyak kerabatnya, memiliki satu atau lebih kesulitan tidur tambahan seperti mendengkur kronis, gangguan pernapasan saat tidur, mengompol, dan teror malam. Penyebab sleepwalking tidak dipahami dengan baik, tetapi lebih sering terjadi ketika orang kurang tidur atau di bawah tekanan yang tidak biasa. Ini paling sering terjadi selama tidur gelombang lambat di awal malam dan biasanya tidak disertai dengan mimpi. Terbukti, bagian otak terjaga dan bagian lain tertidur  Membangunkan orang yang berjalan dalam tidur tidak berbahaya. Ini juga tidak terlalu membantu, tetapi tidak berbahaya.

 

Mengapa tidur? Mengapa reM? Mengapa Mimpi?

Fungsi Tidur

    Selama tidur, kita mengistirahatkan otot, menurunkan metabolisme, melakukan pemeliharaan seluler di neuron, mengatur ulang sinapsis, dan memperkuat ingatan. Orang yang tidak cukup tidur bereaksi lebih parah daripada rata-rata terhadap peristiwa yang membuat stres. Mereka mungkin mengembangkan gejala penyakit mental atau memperburuk gejala. Bahkan satu malam tidak bisa tidur mengaktifkan sistem kekebalan tubuh.

 

Tidur dan Konservasi Energi

    Hipotesis yang mungkin adalah bahwa fungsi asli tidur adalah untuk menghemat energy. Hampir setiap spesies lebih efisien pada waktu tertentu dibandingkan pada waktu lainnya. Tidur menghemat energi selama waktu yang tidak efisien, ketika aktivitas akan sia-sia dan mungkin berbahaya. Contohnya selama tidur, suhu tubuh mamalia menurun 1 ° C atau 2 ° C, cukup untuk menghemat energi dalam jumlah yang signifikan. Aktivitas otot berkurang, menghemat lebih banyak energi. Oleh karena itu, tidur dalam beberapa hal dianalogikan dengan hibernasi.

 

Analog dengan Tidur: hibernasi

    Hewan yang berhibernasi menurunkan suhu tubuh mereka hanya sedikit di atas suhu lingkungan (tetapi tidak cukup rendah untuk membekukan darah mereka). Detak jantung turun menjadi hampir tidak ada, aktivitas otak turun menjadi hampir tidak ada, badan sel neuron menyusut, dan dendrit kehilangan hampir seperempat cabangnya, menggantikannya nanti ketika suhu tubuh meningkat.

 

Species differences in Sleep

    Jika salah satu fungsi utama tidur adalah menghentikan aktivitas pada waktu yang relatif tidak efisien, Namun beberapa spesies lain mematikan kebutuhannya untuk tidur dalam keadaan tertentu. Selama musim kawin musim semi, ketika burung kendi jantan bersaing untuk mendapatkan pasangan di atas Lingkaran Arktik (di mana cerah sepanjang hari), banyak dari mereka aktif hingga 23 jam per hari selama hampir tiga minggu, tanpa membahayakan kesehatan atau kewaspadaan. Jika burung yang sama kurang tidur selama musim lain dalam setahun, kinerjanya akan menurun. Spesies hewan bervariasi dalam kebiasaan tidurnya dengan cara yang masuk akal jika kita bertanya berapa jam hewan itu perlu bangun, dan oleh karena itu berapa lama ia mampu menghabiskan menghemat. Hewan pemakan rumput yang perlu makan berjam-jam per hari kurang tidur dibandingkan karnivora (pemakan daging) yang dapat memenuhi kebutuhan nutrisinya dengan sekali makan.

 

Link Jurnal :

https://apic.id/jurnal/index.php/jsc/article/view/68/69

Species differences in Sleep

Beberapa spesies lain mematikan kebutuhannya untuk tidur dalam keadaan tertentu (Siegel, 2009). Setelah lumba-lumba atau paus melahirkan, baik ibu maupun bayinya tetap terjaga 24 jam sehari selama beberapa minggu pertama sementara bayinya sangat rentan. Tidak ada yang menunjukkan tanda bahaya dari kurang tidur. Selama musim kawin musim semi, ketika burung kendi jantan bersaing untuk mendapatkan pasangan di atas Lingkaran Arktik (di mana cerah sepanjang hari), banyak dari mereka aktif hingga 23 jam per hari selama hampir tiga minggu, tanpa membahayakan kesehatan atau kewaspadaan (Lesku et al., 2012). Burung yang bermigrasi menghadapi masalah lain. Selama satu atau dua minggu di musim gugur dan musim semi, mereka mencari makan di siang hari dan Singa tidur malam ini dan sore ini dan mungkin sebagian pagi juga masuk akal, karena lebih sejuk kalau begitu. Jadwal itu menyisakan sedikit waktu untuk tidur.

Mereka tampaknya mengurangi kebutuhan mereka untuk tidur selama migrasi. Jika seekor burung dikurung di dalam sangkar selama musim migrasi, ia akan berkibar gelisah di malam hari, hanya tidur sepertiga dari biasanya. Ini mengkompensasi sampai batas tertentu dengan periode mengantuk (masing-masing kurang dari 30 detik) di siang hari (Fuchs, Haney, Jechura, Moore, & Bingman, 2006). Namun, tidurnya sangat sedikit, sambil tetap waspada dan melakukan tugas belajar secara normal. Jika burung yang sama kurang tidur selama musim lain dalam setahun, kinerjanya akan menurun (Rattenborg et al., 2004). Bagaimana tepatnya burung yang bermigrasi atau induk lumba-lumba mengurangi kebutuhan tidurnya tidak diketahui, tetapi fakta bahwa itu mungkin cocok dengan gagasan bahwa tidur pada dasarnya adalah cara untuk menghemat energi, Spesies hewan bervariasi dalam kebiasaan tidurnya dengan cara yang masuk akal jika kita bertanya berapa jam hewan itu perlu bangun, dan oleh karena itu berapa lama ia mampu menghabiskan menghemat energi (Allison & Cicchetti, 1976; Campbell & Tobler, 1984).

 

Tidur dan Memori

Fungsi lain dari tidur adalah peningkatan memori. Orang dewasa muda yang kurang tidur malam menunjukkan defisit pada tugas memori (Yoo, Hu, Gujar, Jolesz, & Walker, 2007). Sebaliknya, jika orang mempelajari sesuatu dan kemudian tidur, atau bahkan tidur siang, ingatan mereka sering kali menjadi lebih baik daripada sebelum tidur (Hu, Stylos-Allan, & Walker, 2006; Korman et al., 2007).

Tidur juga membantu orang menganalisis kembali ingatan mereka: Dalam satu penelitian, orang yang baru saja berlatih tugas yang kompleks lebih mungkin untuk merasakan aturan tersembunyi (pengalaman "aha") setelah periode tidur daripada setelah periode terjaga yang sama (Wagner, Gais, Haider, Verleger, & Lahir, 2004). Studi lain menemukan bahwa tidur siang yang termasuk tidur REM meningkatkan kinerja pada jenis pemecahan masalah kreatif (Cai, Mednick, Harrison, Kanady, & Mednick, 2009). Namun, tidur siang juga membuat seseorang kurang waspada dari biasanya selama setengah jam berikutnya (Groeger, Lo, Burns, & Dijk, 2011). Salah satu cara tidur untuk memperkuat ingatan adalah dengan menyingkirkan koneksi yang kurang berhasil. Misalkan setiap kali Anda mempelajari sesuatu, otak Anda memperkuat sinapsis tertentu tanpa melakukan penyesuaian di tempat lain. Ketika Anda belajar lebih banyak dan lebih banyak, Anda akan memiliki lebih banyak aktivitas otak. Oleh usia paruh baya, otak Anda mungkin terbakar dengan aktivitas konstan. Untuk mencegah over aktivitas berlebihan, otak Anda mengkompensasi penguatan beberapa sinapsis dengan melemahkan atau menghilangkan yang lain, kebanyakan saat tidur (Liu, Faraguna, Cirelli, Tononi, & Gao, 2010; Maret, Faraguna, Nelson, Cirelli, & Tononi, 2011; Vyazovskiy, Cirelli, Pfister-Genskow, Faraguna, & Tononi, 2008). Melemahkan sinapsis yang kurang tepat menekankan sinapsis yang diperkuat selama terjaga. Aspek lain dari kontribusi tidur untuk memori berkaitan dengan spindel tidur. Mereka menunjukkan pertukaran informasi antara thalamus dan korteks serebral. Jumlah spindel tidur meningkat setelah pembelajaran baru, dan jumlah spindel tidur berkorelasi positif dengan peningkatan jenis memori tertentu (Eschenko, Mölle, Born, & Sara, 2006; Mednick et al., 2013). Kebanyakan orang cukup konsisten dalam jumlah aktivitas spindel mereka dari satu malam ke malam lainnya, dan jumlah aktivitas spindel berkorelasi lebih dari 0,7 dengan tes nonverbal IQ (Fogel, Nader, Cote, & Smith, 2007).

Fungsi ReM Tidur

    Gambar 8.19 mengilustrasikan hubungan antara usia dan tidur REM bagi manusia. Trennya sama untuk spesies mamalia lainnya. Bayi mendapatkan lebih banyak REM dan lebih banyak tidur total daripada orang dewasa, membenarkan pola bahwa lebih banyak tidur total memprediksi persentase tidur REM yang lebih tinggi. Di antara manusia dewasa, mereka yang tidur 9 jam atau lebih per malam memiliki persentase tidur REM tertinggi, dan mereka yang tidur 5 jam atau kurang memiliki persentase paling sedikit. Pola ini menyiratkan bahwa meskipun REM tidak diragukan lagi penting, NREM diatur lebih ketat. Jumlah NREM kurang bervariasi antar individu dan antar spesies. Satu hipotesis adalah bahwa REM penting untuk penyimpanan memori, terutama untuk melemahkan koneksi yang tidak tepat (Crick & Mitchison, 1983). Tidur REM dan non-REM mungkin penting untuk mengkonsolidasikan berbagai jenis ingatan. Kurangnya orang tidur di awal malam (kebanyakan tidur non-REM) mengganggu pembelajaran verbal, seperti menghafal daftar kata, sedangkan orang yang kurang tidur selama paruh kedua malam (lebih banyak REM) merusak konsolidasi keterampilan motorik yang dipelajari (Gais, Plihal, Wagner, & Born, 2000; Plihal & Born, 1997).

    Namun, banyak orang menggunakan obat antidepresan yang sangat menurunkan tidur REM, tanpa menimbulkan masalah memori (Rasch, Pommer, Diekelmann, & Born, 2009). Penelitian pada hewan laboratorium menunjukkan bahwa obat ini terkadang bahkan meningkatkan daya ingat (Parent, Habib, & Baker, 1999).  Hipotesis lain terdengar aneh karena kita cenderung membayangkan peran glamor untuk tidur REM: David Maurice (1998) mengusulkan bahwa REM hanya mengguncang bola mata bolak-balik cukup untuk mendapatkan oksigen yang cukup ke kornea mata. Kornea, tidak seperti bagian tubuh lainnya, mendapatkan oksigen langsung dari udara sekitarnya. Selama tidur, karena terlindung dari udara, mereka sedikit memburuk (Hoffmann & Curio, 2003). Mereka mendapatkan oksigen dari cairan di belakangnya (lihat Gambar 5.2), tetapi ketika mata tidak bergerak, cairan itu menjadi stagnan. Menggerakkan mata meningkatkan suplai oksigen ke kornea. Menurut pandangan ini, REM adalah cara membangunkan orang yang tidur cukup untuk menggoyangkan mata ke depan dan ke belakang, dan manifestasi REM lainnya hanyalah produk sampingan. Gagasan ini masuk akal dari fakta bahwa REM sebagian besar terjadi menjelang akhir tidur malam, ketika cairan di belakang mata akan menjadi paling stagnan. Hal ini juga masuk akal dari fakta bahwa individu yang menghabiskan lebih banyak jam tidur mencurahkan persentase yang lebih besar dari tidur untuk REM. (Jika Anda tidak tidur lama, Anda memiliki lebih sedikit kebutuhan untuk mengocok cairan yang stagnan.) Namun, seperti yang disebutkan, banyak orang menggunakan antidepresan yang membatasi tidur REM. Mereka tidak diketahui menderita kerusakan pada kornea.

Hipotesis Aktivasi-Sintesis

Menurut hipotesis aktivasi-sintesis,mimpi mewakili upaya otak untuk memahami informasi yang jarang dan terdistorsi. Mimpi dimulai dengan ledakan berkala  aktivitas spontan di pons gelombang PGO yang dijelaskan sebelumnya  yang mengaktifkan beberapa bagian korteks tetapi tidak yang lain. Korteks menggabungkan masukan serampangan ini dengan aktivitas lain apa pun yang sudah terjadi dan melakukan yang terbaik untuk mensintesis cerita yang masuk akal dari informasi tersebut (Hobson & McCarley, 1977; Hobson, Pace-Schott, & Stickgold, 2000; McCarley & Hoffman, 1981 ). Rangsangan sensorik, seperti suara di dalam ruangan, terkadang dimasukkan ke dalam mimpi, meskipun biasanya tidak (Nir & Tononi, 2010).

Hipotesis Clinico-Anatomi

Pandangan alternatif tentang mimpi telah diberi label sebagai hipotesis kliniko anatomi karena itu berasal dari studi klinis pasien dengan berbagai macam kerusakan otak (Solms, 1997, 2000). Seperti teori aktivasi-sintesis, teori ini menekankan bahwa mimpi dimulai dengan membangkitkan rangsangan yang dihasilkan di dalam otak dikombinasikan dengan ingatan terkini dan informasi apa pun yang diterima otak dari indra. Namun, hipotesis klinis-anatomi kurang menekankan pada pons, gelombang PGO, atau tidur REM. Ini menganggap mimpi sebagai pemikiran yang terjadi dalam kondisi yang tidak biasa.

    Salah satu kondisi tersebut adalah otak mendapatkan sedikit informasi dari organ indera, dan area visual dan auditori utama korteks memiliki aktivitas yang lebih rendah dari biasanya, sehingga area otak lainnya bebas menghasilkan gambar tanpa kendala atau gangguan. Juga, korteks motorik primer ditekan, seperti juga neuron motorik dari sumsum tulang belakang, sehingga gairah tidak dapat menyebabkan tindakan. Aktivitas ditekan di korteks prefrontal, yang penting untuk memori kerja (memori peristiwa yang sangat baru). Akibatnya, kita tidak hanya melupakan sebagian besar mimpi setelah kita bangun, tetapi kita juga kehilangan jejak apa yang telah terjadi di dalam mimpi, dan perubahan pemandangan yang tiba-tiba sering terjadi. Kami juga kehilangan rasa kemauan - yaitu, perencanaan (Hobson, 2009). Tampaknya peristiwa terjadi begitu saja, tanpa ada niat dari pihak kita. Sementara itu, aktivitas relatif tinggi di bagian inferior (bawah) korteks parietal, area yang penting untuk persepsi visuospasial. Pasien dengan kerusakan di sini memiliki masalah mengikat sensasi tubuh dengan penglihatan. Mereka juga melaporkan tidak ada mimpi. Aktivitas yang cukup tinggi juga ditemukan di area korteks visual di luar V1. Area-area itu mungkin penting untuk citra visual yang menyertai sebagian besar mimpi. Akhirnya, aktivitas tinggi di hipotalamus, amigdala, dan area lain yang penting untuk emosi dan motivasi (Gvilia, Turner, McGinty, & Szymusiak, 2006). Jadi idenya adalah bahwa stimulasi internal atau eksternal mengaktifkan bagian korteks parietal, oksipital, dan temporal. Gairah berkembang menjadi persepsi halusinasi, tanpa input sensorik dari area V1 untuk mengesampingkannya. Ide ini, seperti hipotesis aktivasi-sintesis, sulit untuk diuji karena tidak membuat prediksi spesifik tentang siapa yang akan memiliki mimpi apa dan kapan.