Upload
christ-lumingkewas
View
251
Download
8
Embed Size (px)
DESCRIPTION
nice
Citation preview
Tahap-Tahap Mimpi dan Tidur
Pada awalnya dikatakan bahwa mimpi penuh dapat ditimbulkan hampir
secara eksklusif selama tidur REM. Penelitian yang berikutnya telah menunjukkan
secara meyakinkan, bagaimanapun, bahwa aktivitas mental seperti mimpi dapat
diperoleh juga dari tidur Non REM, terutama pada awal tidur dan selama bagian
terakhir dari malam – saat-saat tidur NREM kurang mendalam. Sebanyak 15
persen dari subyek, bagaimanapun, tidak pernah ingat konten mental saat
terbangun dari tidur NREM. Selain itu, laporan mimpi REM khas dapat dengan
mudah dibedakan dari yang NREM dengan melihat, rata-rata, lebih lama
(sebanyak tujuh kali lebih lama). Ketika laporan mimpi yang lebih panjang, hal ini
menunjukkan durasi yang lebih lama dari mimpi yang sebenarnya, tetapi mereka
juga mungkin karena peningkatan densitas atau kekacauan dari adegan yang
dialami. Apakah mimpi REM tidak hanya lebih lama, tetapi juga secara kualitatif
berbeda – lebih aneh, halusinasi, delusi, narasi, dan emosional daripada NREM –
mimpi masih bersifat kontroversial. Begitu juga dengan saran bahwa mimpi
NREM mungkin mimpi REM yang tersamar, karena intrusi karakteristik REM
dalam tidur NREM. Tidak ada keraguan, bagaimanapun, bahwa mimpi yang khas,
serta mimpi buruk, dapat dialami dalam fase tertentu tidur NREM. Aktivitas
mental seperti memiliki karakter halusinasi-delusi juga dapat terjadi selama
terjaga tenang, terutama dalam kondisi berkurangnya masukan sensorik
(melamun). Sebaliknya, beberapa aktivitas mental menyerupai terjaga –
nonhallucinatory dan nondelusional – kadang-kadang dilaporkan saat onset tidur.
Sebuah contoh yang baik dari tahap campuran adalah mimpi yang lucid atau jelas,
di mana pemimpi menyadari bahwa mereka bermimpi dan, sampai batas tertentu,
dapat mengendalikan jalannya mimpi mereka.
Penyamaan awal dari tahap kognitif bermimpi dengan tahap fisiologis tidur
REM didorong oleh kesamaan yang luar biasa antara EEG tidur REM dengan
yang bangun sadar dan oleh kesetaraan perbedaan mereka dari EEG tidur NREM.
Tampaknya wajar untuk menyimpulkan bahwa EEG yang teraktivasi (tegangan
rendah, frekuensi tinggi) dari bangun dan tidur REM akan mendukung
pengalaman sadar yang hidup, sedangkan EEG yang tidak terdeaktivasi (tegangan
tinggi, frekuensi rendah) dari tidur NREM tidak akan. Meskipun laporan mimpi
1
sering di onset tidur masih bisa direkonsiliasi dengan EEG campuran tahap I tidur,
kehadiran pengalaman seperti mimpi, meskipun pendek, selama tahap NREM
ditandai dengan EEG gelombang lambat tampak paradoks. Paradoks ini dapat
diatasi dengan mempertimbangkan perjalanan waktu rangsangan saraf selama
osilasi lambat tidur NREM. Sekarang diketahui bahwa, selama fase
terdepolarisasi dari osilasi lambat, aktivitas saraf adalah sebagai intens seperti
pada bangun atau tidur REM, dan neuron bersifat sangat mudah tereksitasi.
Namun, fase terdepolarisasi terganggu, kira-kira sekali dalam satu detik, dengan
fase terhiperpolarisasi selama aktivitas saraf berhenti pada seluruh korteks
serebral, dan neuron jauh lebih kurang tereksitasi. Jika pengalaman seperti mimpi
terjadi selama fase terdepolarisasi, mereka tidak bisa panjang atau kaya karena
gangguan pengalaman yang terkait dengan tahap terhiperpolarisasi. Secara
keseluruhan, akan terlihat bahwa kemungkinan pengalaman sadar saat tidur
adalah terkait dengan aktivasi kortikal saat-demi-saat, ditunjukkan dengan
kesiapan neuron kortikal untuk merespon sinyal yang masuk.
Korelasi Neural dari Kesadaran Bermimpi
Baru-baru ini, penelitian lesi dan pencitraan telah memberikan wawasan
baru ke dalam otak berkorelasi dari perbedaan karakteristik antara kesadaran
bermimpi dan bangun. Perbedaan yang paling jelas adalah bahwa kesadaran
bermimpi hanya sedikit dipengaruhi oleh rangsangan eksternal, beberapa yang
dimasukkan ke dalam mimpi bernarasi. Selama tidur NREM, pemutusan
fungsional parsial dimediasi oleh penghambatan thalamic. Selama tidur REM,
rangsangan eksternal lebih mudah melewati gerbang thalamic dan menjangkau
daerah-daerah kortikal primer, tetapi mereka tampaknya tidak mempengaruhi area
kortikal yang lebih tinggi, seolah-olah otak tidak memberi perhatian kepada
mereka. Karakter halusinasi mimpi jelas difasilitasi oleh pemutusan sensorik
tersebut. Halusinasi visual mimpi memang terkait dengan peningkatan aktivitas di
daerah visual yang lebih tinggi, sedangkan korteks visual utama kurang aktif,
seperti yang ditunjukkan oleh studi PET. Apakah pengalaman visual intens dan
adegan perubahan karakteristik mimpi yang dipicu terutama oleh sinyal fasik dari
2
batang otak atau daerah yang terlibat dalam citra visual, atau keduanya, adalah
masalah yang belum terselesaikan.
Perbedaan lain yang relevan antara kesadaran bermimpi dan bangun
menyangkut kemampuan untuk merefleksikan diri sendiri dan pengalaman
seseorang, terutama kemampuan untuk menilai hal yang kelihatan seakan-akan
benar mengenai pengalaman bermimpi. Pencitraan menunjukkan bahwa korteks
prefrontal dorsolateral, daerah otak yang terlibat dalam kontrol kehendak dan self-
monitoring, kurang aktif dalam tidur dibandingkan dengan bangun. Penurunan
aktivasi dari korteks prefrontal dorsolateral juga dapat menyebabkan disorientasi
dan pengurangan berpikir terarah dan memori kerja yang diamati dalam mimpi
dan dapat berkontribusi untuk amnesia mimpi. Ingatan episodik baru-baru ini
yang jelas tidak ada dalam mimpi, dan memori untuk mimpi mencolok labil,
kecuali seseorang bangun dan mengulangi kembali mimpi.
Mimpi juga ditandai dengan keterlibatan emosional tingkat tinggi, terutama
ketakutan dan kecemasan. Sejalan dengan itu, studi pencitraan telah
mengungkapkan aktivasi yang ditandai pada struktur limbik dan paralimbic,
seperti amigdala, cinguli anterior, dan korteks orbitofrontal insular dan medial,
selama tidur REM. Secara keseluruhan, aktivitas kognitif selama tidur
memberikan indikasi kuat dari sejauh mana tingkat berfluktuasi beberapa
neuromodulators, yang disfungsinya terlibat dalam beberapa gangguan kejiwaan,
dapat mempengaruhi fungsi mental pada subyek sehat. Memang, Hobson telah
menyatakan bahwa sebagian besar aspek kognisi bermimpi dapat dijelaskan
dengan mempertimbangkan tingkat aktivasi tiga proses-otak, sumber input
(eksternal atau internal), dan neuromodulation di kontinum tidur-bangun.
Teori Bermimpi
Dalam apa yang ia anggap karya terpentingnya – The Interpretation of
Dreams – Sigmund Freud menyarankan bahwa mimpi memberikan keinginan
terselubung dan, jika ditafsirkan dengan benar, akan memberikan petunjuk
penting untuk faktor penentu yang paling mendalam dari kehidupan psikis, "jalan
raya menuju alam bawah sadar." Penyelidikan sistematis mimpi belum
memberikan banyak dukungan untuk gagasan ini.
3
Saran yang sangat berbeda dibuat oleh Hobson dan McCarley berdasarkan
studi neurofisiologis mereka tentang tidur REM – mekanisme yang terjadi di
batang otak. Menurut hipotesis aktivasi-sintesis mereka, mimpi adalah upaya otak
depan untuk memahami aktivasi acak jaringan talamokortikal oleh batang otak
bagian atas, seperti musik yang dihasilkan oleh jari non musikal yang berkeliaran
di atas tuts piano. Saran lain, didasarkan pada evaluasi menyeluruh terhadap
laporan mimpi, dibuat oleh David Foulkes dan lain-lain. Menurut pandangan ini,
mimpi menunjukkan tidak begitu banyak psikodinamik sadar, tetapi sebaliknya,
perkembangan kognitif, kompetensi, dan gaya pemimpi, seperti di bangun
kognisi. Pandangan ini dengan hati-hati menghindari penggabungan impian satu-
ke-satu dengan tidur REM tersebut.
Sepanjang jalur tersebut, Mark Solms baru-baru ini mengulas bukti
neuropsikologi dan menunjukkan bahwa kemampuan untuk bermimpi tidak
tergantung pada batang otak bagian atas tetapi pada daerah otak depan. Dalam
lebih dari 100 kasus penghentian bermimpi, lesi yang bertanggung jawab adalah
persimpangan parietotemporooccipital (unilateral atau bilateral) atau substansia
alba di dekat korteks prefrontal orbitomesial (bilateral). Meskipun adanya
penghentian bermimpi, tidur REM hampir selalu dipertahankan. Persimpangan
parietotemporooccipital penting bagi citra mental, untuk kognisi spasial (di sisi
kanan), dan untuk kognisi simbolik (di sisi kiri), semua fitur utama bermimpi.
Substansia alba yang mendasari korteks prefrontal ventromesial yang diperlukan
untuk bermimpi adalah wilayah otak yang sama yang ditargetkan oleh modifikasi
leukotomi prefrontal. Lesi yang mengurangi gejala positif skizofrenia tetapi
menghasilkan adynamia. Aktivasi kimia sirkuit ini dengan stimulan, seperti
amfetamin, serta dengan levodopa (L-dopa), dapat menghasilkan halusinasi dan
delusi, menunjukkan bahwa mimpi dapat difasilitasi oleh aktivasi sistem
dopaminergik mesolimbic dan mesocortical.
TIDUR PADA HEWAN
Studi tidur pada hewan telah mempengaruhi pemahaman tidur manusia di
berbagai tingkatan. Sifat mana-mana tidur dalam kingdom animalia, bahkan
dalam keadaan di mana tidur berbahaya, menggarisbawahi pentingnya biologis
4
fundamental tidur. Perbandingan tidur di hewan dari kelompok taksonomi yang
beragam telah mengungkapkan korelasi ekologis dan fisiologis tidur yang dapat
menghasilkan wawasan tujuan tidur. Akhirnya, penemuan adaptasi yang luar
biasa, seperti tidur unihemisferis, telah menjadi nilai heuristik yang signifikan
untuk konsep dasar fungsional tidur.
Tidur pada Mamalia
Perilaku tidur dan elektrofisiologi telah dipelajari paling ekstensif pada
mamalia. Tidur NREM dan REM telah ditemukan di setiap mamalia berplasenta
dan berkantung yang diselidiki. (Dalam literatur hewan, SWS biasanya mengacu
pada semua tidur yang tidak tidur REM.) Bahkan mamalia fossorial, seperti tikus,
dengan kemunduran tampilan sistem periode visual REM seperti aktivasi EEG
dengan batas gairah tinggi, menunjukkan bahwa REM bukanlah fitur penting dari
tidur REM. Keragaman perilaku tidur dilaporkan sejajar dengan keragaman relung
ekologi ditempati oleh mamalia; tikus tidur meringkuk di liang, kelelawar tidur
tergantung dari langit-langit gua, dan kera besar tidur di tempat tidur baru dibuat
dari daun. Jerapah, gajah, dan kuda dapat terlibat dalam SWS sambil berdiri tetapi
harus berbaring untuk tidur REM karena hilangnya tonus otot rangka yang terjadi
selama keadaan ini. Menariknya, ketika daerah batang otak aktif terlibat dalam
menghambat otot selama tidur REM terdapat lesi, kucing tidur REM berdiri dan
memata-matai mangsa imajiner, seolah-olah bertindak keluar mimpi. Manusia
dengan lesi yang sama mengalami gangguan perilaku tidur REM, parasomnia
yang ditandai dengan diberlakukannya perilaku mimpi.
Jumlah waktu yang dihabiskan di SWS dan tidur REM bervariasi di seluruh
mamalia. Untuk ukuran tertentu, bila dibandingkan dengan mamalia dengan
tingkat metabolisme yang lebih rendah, mamalia dengan tingkat metabolisme
yang lebih tinggi menghabiskan lebih sedikit waktu total tidur dan waktu yang
lebih sedikit di SWS pada khususnya. Jumlah tidur REM pada mamalia sangat
berkorelasi dengan pola pematangan; bila dibandingkan dengan mamalia
precocial (mamalia yang mengalami jumlah yang relatif kecil dari perkembangan
otak postnatal), mamalia altricial (mamalia yang mengalami jumlah yang relatif
besar perkembangan otak postnatal) menghabiskan lebih banyak waktu dalam
5
tidur REM sebagai neonatus dan dewasa. Bersama dengan data eksperimen,
hubungan antara tidur REM dan pola pematangan menunjukkan bahwa tidur REM
memainkan peran penting dalam perkembangan otak awal mamalia altricial,
seperti manusia.
Gelombang Lambat Unihemispheric Tidur pada Mamalia Air
Mamalia air telah mengembangkan beberapa adaptasi yang mengurangi konflik
antara kebutuhan simultan untuk tidur dan bernapas di dalam air. Cetacea (lumba-
lumba dan paus) mampu berenang ke permukaan untuk bernafas saat tidur dengan
hanya satu-setengah dari otak mereka pada suatu waktu, keadaan unik yang
disebut sebagai unihemispheric SWS (Gambar. 1.20-6). Selama SWS
unihemispheric, mata kontralateral untuk hemisfer terjaga biasanya terbuka dan
mungkin sedang memindai lingkungan. Lumba-lumba bergantian tidur dengan
masing-masing hemisfer per jam, dan, jika tidur adalah eksperimen yang dicegah
hanya dalam satu hemisfer, hanya hemisfer yang menunjukkan rebound
kompensasi di SWS. Manate dan anjing laut tertentu juga terlibat dalam
unihemispheric SWS, dan, tidak seperti Cetacea, SWS bihemispheric dan tidur
REM. Menariknya, sebagian besar peneliti belum mendeteksi tanda-tanda
elektrofisiologi tidur REM di Cetacea. Namun
GAMBAR 1.20-6 Elektroensefalogram (EEG) yang direkam dari korteks parietooccipital (A) dari
lumba-lumba botol (Tursiops truncatus) selama unihemispheric tidur gelombang lambat dengan
kiri (B) atau kanan (C) belahan tertidur. Perhatikan tegangan tinggi, aktivitas EEG frekuensi
rendah di belahan bumi tidur dan tegangan rendah, aktivitas EEG frekuensi tinggi di belahan bumi
terjaga. (Dari Mukhametov LM, Supin AY, Polyakova IG: asimetri Interhemispheric dari pola
tidur elektroensefalografik pada lumba-lumba Brain Res 1977; 134:581, dengan izin)
6
demikian, tidur REM dapat terjadi dalam jumlah kecil atau dalam bentuk yang
dimodifikasi, karena Cetacea menampilkan kedutan langka serupa dengan yang
diamati pada mamalia darat selama tidur REM. Jumlah kecil tidur REM dalam
Cetacea, hewan dianggap sangat cerdas, menantang teori saat ini yang
menunjukkan tidur REM terlibat dalam konsolidasi memori. Pertahanan SWS dan
tidur REM, seringkali dalam bentuk yang dimodifikasi, pada mamalia air
menggarisbawahi pentingnya biologis dari kedua keadaan. Selain itu, kehadiran
secara unihemisfer SWS diatur menunjukkan bahwa SWS dapat melayani fungsi
lokal untuk otak.
Monotreme
Spesies yang masih ada beberapa monotremes, sebuah kelompok kuno
evolusi mamalia bertelur, memberikan kesempatan unik untuk mengeksplorasi
evolusi dari tahap tidur pada mamalia. Sebuah laporan awal SWS, tetapi tidak
tidur REM, di moncong menyarankan bahwa tidur REM berkembang setelah baris
evolusi menuju mamalia berkantung dan berplasenta menyimpang dari yang
mengarah ke monotremes yang masih ada. Penelitian terbaru dari moncong dan
platypus berparuh bebek, bagaimanapun, menunjukkan bahwa monotremes
menunjukkan keadaan tidur heterogen dengan aktivitas bersamaan lambat kortikal
menunjukkan SWS dan batang otak pola debit neuronal dan berkedut terkait
indikasi tidur REM. Menurut skenario ini, negara heterogen ini menyimpang ke
negara temporal yang berbeda SWS dan tidur REM dengan aktivasi kortikal pada
mamalia berkantung dan plasenta.
Tidur di Burung
Meski telah menyimpang dari satu leluhur reptil umum lebih dari 310 juta
tahun yang lalu, pola tidur mamalia dan burung mirip satu sama lain lebih dari
reptil. Burung adalah satu-satunya kelompok taksonomi selain mamalia
menunjukkan SWS tegas dan tidur REM. Bila dibandingkan dengan mamalia,
burung menghabiskan jumlah yang sama waktu tidur, tetapi memiliki sekitar
seperempat jumlah tidur REM. Seperti pada mamalia, tonus otot berkurang, dan
7
termoregulasi terganggu selama tidur REM. Meskipun bukti menunjukkan bahwa
beberapa burung tidur saat terbang, hal ini tetap belum dikonfirmasi. Seperti pada
mamalia air, burung sering menjaga satu mata terbuka selama SWS, perilaku yang
berhubungan dengan aktivasi EEG yang lebih besar di hemisfer kontralateral.
Proporsi tidur dihabiskan dengan satu mata terbuka meningkat ketika burung tidur
di bawah situasi berisiko, seperti di tepi sekelompok burung. Selain itu, burung
tidur di kelompok tepi mengarahkan mata terbuka jauh dari burung lain, seolah-
olah menonton untuk mendekati predator. Kemampuan untuk beralih dari tidur
dengan kedua mata tertutup untuk tidur dengan satu mata terbuka ketika tidur
dalam keadaan berbahaya menggarisbawahi fakta bahwa tidur menjalankan fungsi
penting bagi otak yang hanya bisa dilakukan saat dalam keadaan yang berpotensi
berbahaya berkurang kesadaran lingkungan.
Kehadiran SWS dan tidur REM pada mamalia dan burung menunjukkan
bahwa kedua keadaan telah diwariskan melalui keturunan umum dari nenek
moyang reptil dengan keadan-keadaan yang sama. Atau, salah satu atau kedua
keadaan mungkin muncul secara independen pada mamalia dan burung.
Membedakan antara alternatif ini penting, karena keturunan umum menunjukkan
bahwa SWS dan tidur REM dapat menjalankan fungsi mendasar bagi vertebrata,
sedangkan evolusi konvergen menunjukkan bahwa fungsi SWS dan tidur REM
yang terkait dengan aspek-aspek tertentu bersama mamalia dan burung (misalnya,
homeothermy ). Studi tidur di reptil, amfibi, dan ikan telah mengungkapkan
tanda-tanda yang jelas tidur perilaku, tetapi berkorelasi elektrofisiologi tidur dan
ada atau tidaknya SWS, tidur REM, atau keadaan tidur heterogen monotreme
seperti tetap kontroversial dan membutuhkan investigasi lanjut. Akibatnya, tidak
jelas apakah SWS dan tidur REM berkembang pada mamalia dan burung melalui
keturunan umum atau melalui evolusi konvergen.
Tidur di Invertebrata
Sampai saat ini, penelitian yang relatif kecil itu difokuskan pada tidur di
invertebrata, seperti serangga. Mengingat sulitnya merekam aktivitas otak pada
serangga kecil, kebanyakan studi telah difokuskan pada penentuan apakah
serangga menampilkan tanda-tanda perilaku tidur. Periode tidur seperti perilaku
8
ketenangan dengan batas gairah tinggi telah dijelaskan dalam beberapa spesies
serangga. Dalam lebah dan lalat buah, satu-satunya serangga yang aktivitas otak
yang berhubungan dengan tidur telah dicatat, aktivitas otak menunjukkan
perubahan yang nyata antara terjaga dan tidur. Pada lebah, neuron dalam sistem
visual menunjukkan penurunan respon terhadap rangsangan visual selama tidur
bila dibandingkan dengan terjaga. Lalat buah juga menunjukkan penurunan
aktivitas otak selama tidur. Dengan demikian, meskipun otak serangga tidak
mampu menghasilkan pola EEG terkait keadaan yang diamati pada mamalia atau
burung, hal itu tetap menunjukkan perubahan yang sama dalam aktivitas spontan
dan responsif terhadap lingkungan. Serangga eksperimental kekurangan tidur juga
menunjukkan rebound kompensasi dalam durasi tidur dan intensitas,
menunjukkan bahwa, seperti dalam vertebrata, tidur diatur secara homeostasis
pada serangga. Paralel lain antara tidur pada serangga, seperti lalat buah, dan
mamalia termasuk pengurangan waktu tidur dan kontinuitas dengan bertambahnya
usia; mengingatkan respon terhadap agen farmakologis, seperti kafein; dan
perilaku perubahan serupa terkait keadaan dalam ekspresi gen dalam otak.
Kehadiran tidur pada lalat buah memberikan kesempatan yang tak tertandingi
untuk mengeksplorasi fungsi tidur dengan mengidentifikasi dan memanipulasi
korelasi genetik dan molekuler tidur.
FUNGSI TIDUR
Mengapa manusia dan hewan tidur masih merupakan misteri. Tidur
mungkin telah berevolusi dari siklus istirahat-aktivitas sirkadian dan dengan
demikian dapat mewakili keadaan default. Namun, ada kemungkinan bahwa tidur
melayani beberapa fungsi yang lebih mendasar. Jika tidak, mengapa hewan harus
terlibat dalam periode lama dari ketenangan dengan peningkatan ambang
rangsangan, di mana mereka tidak bisa memantau potensi bahaya di lingkungan?
Tidur tampaknya universal. Semua spesies hewan dipelajari tidur sejauh ini, dari
invertebrata, seperti lalat buah dan lebah, burung dan mamalia. Mamalia dan
burung umumnya menampilkan siklus tidur yang lebih rumit yang mencakup
pergantian tidur NREM dan REM. Menyingkirkan tidur tampaknya tidak mudah.
Beberapa mamalia laut yang mungkin perlu kewaspadaan terus menerus saat
9
berenang, seperti lumba-lumba dan Pesut tertentu, telah mengembangkan
pengalihan tidur unihemispheric daripada menghilangkan tidur sama sekali.
Kurang tidur menyebabkan peningkatan tekanan tidur, yang dinyatakan sebagai
kantuk, yang dengan cepat menjadi tak tertahankan. Tekanan tidur dapat
menyebabkan microsleeps atau tidur sedikit demi sedikit yang mengakibatkan
gangguan kognitif. Kurang tidur diikuti oleh tidur lebih lama dan lebih intens,
menunjukkan kebutuhan diatur untuk tidur. Jika tidur dicegah selama beberapa
minggu, konsekuensi fatal. Tikus kekurangan tidur selama lebih dari 2 minggu
selalu mati. Manusia yang terkena gangguan langka yang disebut prion FFI juga
mati, meskipun tidak pasti apakah kematian adalah karena kurang tidur itu sendiri.
Banyak hipotesis telah dirumuskan tentang fungsi tidur. Sebuah hipotesis
yang baik harus menjelaskan fakta-fakta berikut: (1) Tidur melibatkan pemutusan
parsial dari lingkungan, yang berpotensi berbahaya; Oleh karena itu tidur harus
memberikan sesuatu yang tidak disediakan oleh bangun tenang. (2) Tidur disertai
dengan aktivitas saraf yang intens di sebagian besar daerah otak; salah satu
kebutuhan untuk menjelaskan mengapa otak harus aktif dengan tidak adanya
perilaku terbuka. (3) Tidur tampaknya merupakan kebutuhan universal, namun
jumlahnya sangat bervariasi di seluruh spesies yang berbeda; seseorang harus
menjelaskan mengapa demikian. (4) Dalam sebagian besar spesies, tidur adalah
lazim awal kehidupan; tidur harus melakukan fungsi penting selama
pengembangan dan pada orang dewasa. (5) Tidur sering terdiri dari tahap NREM
dan REM; harus dijelaskan apakah urutan dua tahap penting atau apakah kedua
tahapan melayani sama fungsi-misalnya, dalam kedua tahap, hewan terputus dari
lingkungan, aktivitas saraf yang intens, dan debit monoaminergik berkurang.
Tidak ada hipotesis tunggal telah diusulkan yang dapat menjelaskan semua fakta-
fakta ini.
Restitusi Tidur dan Otak
Kebanyakan hipotesis saat ini sedang diselidiki berhubungan dengan peran
tidur dalam memulihkan beberapa fungsi metabolisme atau dalam melayani
plastisitas saraf. Sangat mungkin bahwa tidur dapat mempertahankan energi
dengan menegakkan seluruh tubuh pada hewan dengan tingkat metabolisme yang
10
tinggi. Memang, hewan dan manusia makan lebih banyak saat kurang tidur.
Namun, pada manusia, efisiensi metabolisme tidur hanya sedikit lebih baik
daripada bangun tenang. Sebagian besar organ tubuh dapat memperoleh sisa
melalui terjaga tenang, kecuali untuk otak; dengan demikian, tidur mungkin
sangat penting bagi otak. Beberapa jalur molekuler atau kimia dalam otak dapat
terbuang saat bangun tidur dan dikembalikan selama tidur. Sebagai contoh, telah
menyarankan bahwa tidur dapat mendukung pengisian glikogen di penyimpanan
glial, meskipun bukti terbaru menunjukkan bahwa ini hanya mungkin benar dalam
beberapa daerah otak. Atau, tidur bisa mencegah overload synaptic atau melawan
sinaptik kelelahan dengan mendukung penambahan kalsium di penyimpanan
presynaptic, penambahan vesikel glutamat, istirahatnya mitokondria, daur ulang
membran, atau transfer protein di sepanjang akson dan dendrit. Meskipun studi
terbaru mengungkapkan bahwa perubahan molekul yang terjadi antara tidur dan
terjaga dan setelah kurang tidur, pentingnya perubahan tersebut masih belum
diketahui. Jika tidur mengembalikan sesuatu, itu masih belum diketahui apa ini.
Tidur dan Memori
Sebuah hubungan antara tidur dan memori tercatat lama. Setelah berjuang
untuk mempelajari sepotong musik baru untuk sebagian besar hari, seseorang
sering memainkan lebih baik setelah tidur malam. Baru-baru ini, pentingnya tidur,
dan bahkan tidur siang, terjadi setelah beberapa jenis pembelajaran deklaratif dan
nondeklaratif telah didokumentasikan dalam percobaan yang terkendali dengan
baik. Tidur memang bisa menawarkan konteks yang menguntungkan bagi aspek-
aspek tertentu dari pembelajaran dan memori. Pemutusan sensorik yang
berhubungan dengan tidur mengurangi interferensi antara kegiatan yang sedang
berlangsung dan konsolidasi kenangan yang diperoleh sebelumnya. Selain itu,
tidur memungkinkan reaktivasi berulang, dalam modus off-line, dari sirkuit saraf
yang awalnya diaktifkan selama pengalaman yang tak terlupakan. Studi
menggunakan rekaman multielectrode pada hewan dan PET pada manusia telah
menunjukkan bahwa daerah otak atau sel aktif saat bangun tidur yang istimewa
diaktifkan selama tidur berikutnya. Sebuah keuntungan lebih lanjut dari tidur
adalah bahwa sirkuit saraf yang relevan dapat diaktifkan secara spasi dan
11
disisipkan. Hal ini akan mendukung integrasi kenangan baru dengan kenangan
lama dan akan menghindari gangguan bencana. Intens, semburan frekuensi tinggi
dari aktivitas saraf spontan yang terjadi saat tidur mungkin sangat penting untuk
memicu mekanisme molekuler konsolidasi sinaptik dan untuk memperbesar
jaringan asosiasi.
Banyak yang tidak diketahui tetap, bagaimanapun juga. Apakah tidur dapat
mendukung konsolidasi kenangan yang baru didirikan atau pemeliharaan yang
lebih tua tidak jelas. Berkorelasi molekul proses tersebut masih belum diketahui.
Penanda molekuler akuisisi memori dimatikan saat tidur, yang mungkin
menguntungkan, mengingat bahwa aktivitas saraf intens tidur terjadi ketika hewan
tersebut terputus dari lingkungan. Banyak literatur awal yang menghubungkan
tidur dan memori berhubungan dengan tidur REM. Namun, penghambatan
berkepanjangan tidur REM pada manusia melalui MAOI tampaknya tidak
mengganggu memori, juga tidak pada hilangnya secara lengkap tidur REM setelah
lesi otak tertentu. Mungkin bukti yang paling meyakinkan menyangkut peran tidur
dalam plastisitas perkembangan. Eksperimen terbaru menunjukkan bahwa kurang
tidur REM pada tikus yang baru lahir dan kurang tidur NREM di anak kucing
mempengaruhi perkembangan kegiatan tergantung dari rangkaian sistem visual.
Jika tidur mempengaruhi pematangan sinaptik dan plastisitas, seseorang dapat
mengharapkan bahwa gangguan tidur pada awal kehidupan dapat mempengaruhi
perkembangan psikopatologis.
TIDUR DAN PSIKIATRI
Secara historis, psikiater telah tertarik dalam tidur dan bermimpi dan
hubungan mereka dengan penyakit mental. Dimulai dengan Freud dan Carl Jung
di bagian akhir abad ke-19, penafsiran mimpi menjadi alat penting dalam
psikoterapi psikoanalitik. Setelah penemuan tidur REM pada tahun 1953, psikiater
mulai menyelidiki apakah kelainan tidur tertentu dapat berkorelasi dengan
gangguan kejiwaan. Salah satu pertanyaan pertama adalah apakah ditujukan
skizofrenia mungkin merupakan gangguan tidur REM, mengingat kesamaan
antara bermimpi dan psikosis. Meskipun psikosis tidak dapat dijelaskan sebagai
gangguan tidur REM, tidur REM dan skizofrenia kemudian ditemukan
12
berhubungan dengan penurunan aktivitas di korteks prefrontal dorsolateral.
Narkolepsi, di sisi lain, ternyata disebabkan oleh gangguan abnormal fenomena
tidur REM menjadi terjaga.
Sejauh ini, jumlah terbesar dari penyelidikan telah dilakukan pada tidur
dalam depresi. Bahkan sebelum penemuan tidur REM, depresif diketahui
memiliki tidur yang terganggu. Rekaman EEG tidur pada tahun 1950 dan 1960-an
juga menunjukkan bahwa mereka mengalami kerugian relatif SWS, dibandingkan
dengan subyek kontrol usia yang sama, dan perubahan tertentu dalam tidur REM,
termasuk mengurangi latensi untuk tidur REM, proporsi yang lebih besar dari
tidur REM selama malam pertama ketiga, peningkatan frekuensi REM selama
tidur REM (yaitu, kepadatan REM meningkat), dan peningkatan persentase waktu
tidur yang dihabiskan dalam tidur REM. Meskipun tidak setiap pasien dengan
depresi menunjukkan perubahan tidur REM, dan tidak setiap pasien dengan
latensi REM pendek memiliki depresi, kelainan tidur REM adalah salah satu
penanda biologis yang lebih kuat untuk depresi. Berkurangnya latensi tidur REM
dan hilangnya SWS tampaknya penanda sifat untuk depresi dalam bahwa mereka
bertahan bahkan selama remisi klinis dan ditemukan pada tingkat yang lebih
tinggi pada anggota keluarga tingkat pertama dari depressives dengan fitur ini.
Meskipun mekanisme perubahan tidur dalam depresi tidak sepenuhnya dipahami,
ada konvergensi data yang menunjukkan bahwa tidur dan suasana hati diatur oleh
sistem yang umum. Sebagai contoh, hipotesis ketidakseimbangan kolinergik-
monoaminergik dari depresi konsisten dengan peningkatan yang diamati dalam
tidur REM dan pengurangan SWS yang akan disebabkan oleh peningkatan
aktivitas kolinergik. Depresif menunjukkan kepekaan yang meningkat terhadap
induksi tidur REM dengan obat kolinergik dibandingkan dengan subjek kontrol
tidak depresi juga.
Studi Kurang tidur bahkan lebih sugestif hubungan fungsional antara tidur
dan suasana hati. Total kekurangan tidur satu malam, atau bahkan kurang parsial
tidur di paruh kedua malam, dapat memiliki respon antidepresan langsung di
banyak individu mengalami depresi sedang sampai berat. Kurang tidur dapat
menyebabkan mania pada pasien bipolar, yang mungkin pergi untuk periode
beberapa hari dengan sedikit atau tidak tidur. Sebaliknya, bahkan pertarungan
13
singkat tidur dapat membalikkan efek antidepresan dari kurang tidur, dan tidur
berkepanjangan dapat menyebabkan depresi pada beberapa individu. Pencitraan
fungsional telah menunjukkan bahwa kurang tidur, seperti terapi obat
antidepresan, menormalkan aktivitas metabolik yang meningkat terlihat pada
gyrus cinguli anterior pada depresif. Kurang tidur REM selektif juga telah terbukti
memiliki efek antidepresan, dan telah menyarankan bahwa antidepresan penekan
tidur REM dapat bertindak, sebagian, melalui efek mereka pada tidur. Penekanan
tidur REM, bagaimanapun, adalah bukan persyaratan untuk keberhasilan
antidepresan, karena beberapa agen yang lebih baru, seperti bupropion
(Wellbutrin) dan nefazodone (Serzone), tampaknya tidak menyebabkan
penurunan yang signifikan dari tidur REM.
Meskipun terapi kurang tidur mungkin bermanfaat untuk beberapa kasus
depresi, bukti dominan menunjukkan bahwa tidur yang terganggu merupakan
faktor risiko untuk pengembangan penyakit jiwa. Penderita insomnia memiliki
tingkat lebih tinggi dari gangguan kejiwaan, terutama gangguan mood dan
kecemasan; dalam pengaturan perawatan primer, insomnia lebih kuat terkait
dengan depresi dibandingkan dengan gangguan kesehatan lainnya. Individu yang
memiliki insomnia atau sulit tidur bahkan selama masa stres secara signifikan
lebih mungkin untuk mengembangkan depresi di masa depan. Sebuah hubungan
sebab akibat antara tidur dan depresi belum ditetapkan, tetapi kenyataan bahwa
kurang tidur dan depresi menjadi lebih umum di masyarakat menunjukkan bahwa
hubungan antara keduanya harus diperjelas.
Dari perspektif epidemiologi, meskipun gangguan tidur yang paling kuat
terkait dengan gangguan kejiwaan, ada beberapa korelasi yang berhubungan
dengan kesehatan penting lainnya. Penderita insomnia memiliki tingkat lebih
tinggi dari penyakit medis lainnya; menggunakan pelayanan kesehatan lebih;
memiliki tingkat lebih tinggi dari ketidakhadiran, kecelakaan, dan kecacatan; dan
memiliki hasil yang lebih buruk dengan beberapa gangguan medis, termasuk
penyakit jantung. Apakah pengobatan masalah tidur dapat mencegah
perkembangan dari setiap komorbiditas ini masih harus dilihat.
Kelainan tidur juga terlihat di hampir semua gangguan kejiwaan lainnya,
terutama gangguan kontinuitas tidur, termasuk latensi berkepanjangan tidur onset,
14
efisiensi tidur berkurang, dan penurunan jumlah total tidur. Kelainan tidur REM
mirip dengan depresi telah dijelaskan dalam beberapa studi pasien dengan
skizofrenia, alkoholisme, gangguan makan, dan gangguan kepribadian ambang.
Pasien dengan gangguan panik mungkin memiliki serangan panik yang timbul
dari tidur, biasanya pada transisi ke SWS, yang lebih menekankan etiologi
biologis gangguan ini.
Apresiasi neurobiologi tidur sangat penting bagi dokter, karena pasien
psikiatri sering memiliki masalah tidur yang berhubungan dengan penyakit
mereka, dan sebagian besar obat-obatan psikiatri memiliki efek yang signifikan
pada tidur; ini berkisar dari sedasi disebabkan oleh banyak antipsikotik,
benzodiazepin, antidepresan trisiklik, dan agen antiparkinson tidur gangguan yang
disebabkan oleh MAOI, SSRI, dan psikostimulan. Antidepresan dapat
menimbulkan beberapa gangguan tidur, seperti gerakan periodik dalam tidur dan
tidur gangguan perilaku REM, dan penarikan tiba-tiba antidepresan penekan
REM, termasuk trisiklik, MAOI, dan SSRI, dapat menyebabkan rebound tidur
REM, yang ditandai dengan meningkatnya durasi dan intensitas tidur REM dan
gangguan tidur. Sleep apnea dapat diperburuk oleh obat yang menghasilkan
relaksasi otot (misalnya, benzodiazepin atau barbiturat) atau berat badan
(misalnya, antipsikotik, antidepresan, dan stabilisator suasana hati).
Tidur mengungkapkan, meskipun belum transparan, jendela ke tahap
fungsional dari otak manusia. Studi tentang tidur telah menjelaskan banyak aspek
kesadaran dan cara kerja otak manusia. Klarifikasi fungsi dan mekanisme tidur
pasti akan memberikan pemahaman yang lebih besar gangguan kejiwaan dan
perawatan mereka.
Nafsu Makan
Bagian 1 – Sains Neural
Metodologi baru dan skema konseptual yang baru telah menyebabkan
kemajuan pesat dalam ilmu saraf perilaku makan. Pandangan tradisional bahwa
asupan makanan secara ketat dikontrol oleh pusat-pusat saraf hipotalamus
bereaksi terhadap keadaan keseimbangan energi telah digantikan oleh perspektif
yang lebih kompleks dari jaringan saraf didistribusikan secara luas di otak yang
15
mengintegrasikan rangsangan makanan orofaringeal (termasuk yang
menimbulkan persepsi hedonis ), gastrointestinal sinyal (GI), sinyal metabolik
(termasuk sinyal yang berkaitan dengan penimbunan lemak tubuh), dan
kontinjensi lingkungan dan pengalaman. Perspektif baru ini menekankan sinyal
perifer, efek khusus terhadap makan, dan mekanisme mediasi perifer dan sentral
mereka daripada gagasan bahwa satu atau beberapa dibatasi situs integratory di
otak menghasilkan keadaan motif kesatuan yang dapat diberi label nafsu makan.
MAKANAN
Makanan sebagai Unit Analisis
Neurosains perilaku makan terfokus untuk makan individu sebagai unit
analisis bukan pada tindakan asupan makanan selama periode diperpanjang,
misalnya, kilokalori per hari. Perubahan ini didasarkan pada kesadaran bahwa
pemahaman fisiologi makanan individu diperlukan untuk memahami makan
teratur dan normal dan kontribusi makan untuk berat badan. Makanan adalah unit
biologis makan, karena, pada manusia serta sebagian besar spesies hewan,
perilaku mencerna diatur sebagai serangan diskrit, atau makanan, yang dipisahkan
oleh interval tidak makan. Makanan adalah unit fungsional dari makan, karena
waktu, ukuran, dan isi makanan memberikan gambaran lengkap respon organisme
terhadap tantangan dasar nutrisi, yaitu apa yang dimakan dan berapa banyak untuk
makan. Selain itu, makanan normal besar adalah perubahan perilaku yang
menentukan dalam bulimia nervosa dan gangguan pesta-makan ditampilkan oleh
banyak orang gemuk; abnormal makanan kecil adalah perubahan perilaku yang
menentukan dalam dibatasi makan dan anoreksia nervosa. Oleh karena itu, bab ini
memiliki pendekatan ilmu dasar makan dari perspektif makanan individu.
Perbedaan sering digambarkan antara pengaruh jangka pendek dan jangka
panjang pada makan. Pengaruh jangka panjang seharusnya memiliki hal melebihi
biologis karena hubungan mereka dengan keseimbangan energi, yaitu, untuk
pencocokan asupan energi dalam bentuk makanan untuk keluaran energi dalam
bentuk kerja fisik atau metabolik dan panas. Selain itu, pengaruh jangka panjang
seharusnya fundamental independen dari pengaruh-pengaruh yang mempengaruhi
makanan individu. Implisit dalam perspektif ini adalah gagasan bahwa ilmu
16
makan bisa maju tanpa tindakan langsung perilaku; bukan, tindakan langsung,
seperti jumlah dimakan per hari atau minggu, sudah cukup. Strategi ini dapat
memberikan akuntansi bersih perubahan jangka panjang makan dan implikasinya
terhadap keseimbangan energi (Gambar. 1.21-1D), tetapi gagal untuk memberikan
penjelasan tentang makan dalam hal output perilaku aktual dari otak. Sebaliknya,
analisis makanan mengukur perilaku yang basis biologis dapat dicari pada tingkat
sistem saraf pusat (SSP). Selain itu, jumlah dimakan selama setiap periode waktu
sepenuhnya ditentukan oleh jumlah dan ukuran makanan. Oleh karena itu, semua
pengaruh pada makan, termasuk pengaruh jangka panjang, harus mempengaruhi
waktu atau ukuran makanan.
GAMBAR 1,21-1 A: Makan adalah unit fungsional makan. Mekanisme fisiologis makan kontrol
inisiasi, pemeliharaan, dan pemutusan makan dan, akibatnya, ukuran makanan dan durasi interval
intermeal. B: Makan ukuran adalah fungsi dari masukan positif dan negatif yang ditimbulkan oleh
rangsangan makanan preabsorptive timbul saat makan. Umpan balik positif, yang ditunjukkan
pada unit hipotetis, dimulai segera setelah makan dimulai dan diperkirakan tidak menurun secara
signifikan selama makan. Umpan balik negatif meningkatkan kekuatan secara bertahap seperti
makan terus. Ketika kekuatan umpan balik negatif sama bahwa umpan balik positif, makan
berhenti dan ujung makan. C: analisis Mikrostruktur didasarkan pada pola pergerakan individu
makan, misalnya, organisasi temporal menjilat individu makanan cair pada perekam acara. D:
Jumlah dimakan dalam jangka panjang hanya jumlah dari ukuran banyak makanan individu.
Skema ini menunjukkan peningkatan biasanya konstan dalam asupan kumulatif jelas pada skala
makroskopik (misalnya, kilokalori per hari). Angka ini meningkat atau menurun jika tuntutan
17
energik yang meningkat atau menurun, misalnya, dengan mengubah aktivitas fisik, seperti yang
ditunjukkan di sebelah kanan panah.
Kontrol jangka pendek, sebaliknya, seharusnya bertindak pada makanan
individu dan tidak tergantung pada keseimbangan energi. Ini lagi menunjukkan
bahwa ilmu perilaku makan secara biologis penting. Namun, hal ini tidak terjadi.
Makanan individu memang dipengaruhi oleh sinyal yang berkaitan dengan kontrol
jangka panjang, seperti penimbunan lemak tubuh. Dengan demikian, analisis
makan terbaik didekati dari perspektif makan.
Analisis Makanan
Fase perilaku makan yang membutuhkan analisis adalah inisiasi makan,
pemeliharaan makan selama makan, dan penghentian makan (Gambar. 1.21-1A).
Konsumsi makanan selama makan merangsang sinyal umpan balik positif dari
mulut yang berkontribusi terhadap pemeliharaan makan dan umpan balik negatif
sinyal dari mulut, lambung, usus kecil, dan, mungkin, situs postabsortif yang pada
akhirnya mengakhiri makan (Gambar. 1.21-1B). Organisasi temporal gerakan
makan selama makan adalah struktur mikro dari makan (Gambar. 1.21-1C).
Makanan yang dijilat, dihisap, digigit, dikunyah atau sebelum dipindahkan oleh
gerakan lidah dan palatum ke orofaring dan tertelan. Keuntungan utama dari
analisis gerakan ini adalah potensi untuk melacak kontrol saraf mereka melalui
neuron motorik bawah yaitu saraf kranial yang kelima, ketujuh, kesembilan,
kesepuluh, dan kedua belas ke (1) sirkuit lokal di inti motorik saraf ini , (2)
generator pola sentral dalam otak belakang yang memproyeksikan ke inti tersebut,
(3) jaringan interneuronal hulu aliran motor ini, dan (4) akhirnya, input sensorik.
Salah satu tujuan dasar dari ilmu saraf perilaku makan adalah dengan
menggunakan strategi ini untuk menghubungkan sinyal mengendalikan waktu
atau ukuran makanan untuk kontrol motor gerakan makan.
Pengalaman Subjektif dari Makan
Pengalaman subjektif terkait dengan makanan secara ilmiah dapat diakses
pada manusia dan memberikan wawasan penting ke dalam ekspresi yang normal
dan teratur makan (misalnya, Gambar. 1,21-2). Analisis mereka yang paling
18
produktif ketika telah berdasarkan kategori yang didefinisikan secara operasional
pengalaman subjektif daripada kategorisasi teoritis.
SINYAL PERIFER UNTUK INISIASI MAKAN
Karena frekuensi makanan merupakan penentu asupan, penting untuk
mengidentifikasi rangsangan dan mekanisme yang memadai untuk memulai
makan. Rangsangan yang memadai untuk inisiasi makan termasuk penciuman,
penglihatan, pendengaran, temporal, sirkadian, metabolisme, kognitif, dan
rangsangan sosial. Sebagian besar rangsangan yang dikondisikan (CS) yang
potensi untuk merangsang
GAMBAR 1.21-2 Contoh penggunaan skala analog visual (VAS) (dasarnya garis 100-mm bahwa
tanda subjek dengan pensil untuk menunjukkan intensitas sesaat persepsi sebuah; garis berlabuh
dengan deskriptor, seperti "paling mungkin "atau" tidak sama sekali ") untuk mengukur
perubahan-makan terkait dalam kelaparan dan kepenuhan pada wanita yang sehat (A) dan seorang
wanita dengan anoreksia nervosa (B). Pada wanita sehat (A), kelaparan tinggi sebelum makan,
kepenuhan rendah sebelum makan, dan dua persepsi berubah secara timbal balik sebelum, selama,
dan setelah makan; ini adalah khas dari sebagian besar subyek sehat. Sebaliknya, pada pasien ini
19
dengan anoreksia nervosa (B), kelaparan dan perubahan kepenuhan teratur sebelum, selama, dan
setelah makan dan sering tidak saling berhubungan; pasien lain dengan anorexia nervosa
menunjukkan berbagai tanggapan, beberapa lebih dan beberapa kurang normal daripada ini.
Perhatikan bahwa angka tersebut tidak menunjukkan beberapa pengalaman penting yang
berhubungan dengan makan, seperti kesenangan dan tranquilization. Tantangan bagi penelitian ini
adalah untuk mengurai berbagai pengaruh psikologis dan fisiologis memproduksi persepsi ini.
(Dari Owen WP, Halmi KA, Gibbs J, Smith GP: tanggapan Kenyang di gangguan makan J
Psychiatr Res 1985; 19:... 279, dengan izin)
makan tergantung pada pengalaman makan sebelumnya. Paragraf berikut
menjelaskan beberapa calon stimulus yang tidak dikondisikan (UCS) untuk
inisiasi makan. Perhatikan bahwa ini tidak termasuk kontraksi lambung.
Meskipun rujukan dari beberapa sensasi viseral ke daerah perut dan kutipan
persisten yang cacat dari karya awal dalam banyak teks, tidak ada bukti bahwa
rangsangan kontraksi lambung cukup untuk inisiasi makan.
Metabolisme
Sinyal yang dihasilkan dari penurunan glukosa atau lemak menggunakan
asam mungkin UCS untuk inisiasi makan. Apakah sinyal-sinyal ini beroperasi di
bawah kondisi fisiologis normal masih harus ditentukan. Mereka dapat beroperasi
hanya saat yang langka yaitu saat terjadi deplesi ekstrem nutrisi, seperti
hipoglikemia biokimia.
20
GAMBAR 1.21-3 penurunan sementara di pra-makan glukosa darah pada tikus dan manusia. A:
lingkaran Diisi mewakili penyimpangan persen dari glukosa darah awal selama makan spontan
terganggu pada tikus. Perhatikan bahwa makanan mulai beberapa menit setelah titik nadir. Buka
lingkaran mewakili infus intravena dari secretogogue insulin yang diproduksi penurunan yang
serupa dan inisiasi makan juga menimbulkan. ACH, asetilkolin. (Dari Campfield LA, Smith FJ:
inisiasi Meal terjadi setelah induksi eksperimental penurunan sementara dalam glukosa darah Am
J Physiol 1993; 265:R1423, dengan izin) B, C: perubahan glukosa darah sebelum permintaan
untuk pagi makanan (panah) di dua relawan berat badan normal menghabiskan malam di
laboratorium metabolisme. (Dari Campfield LA, Smith FJ, Rosenbaum M, Hirsch J: makan
Manusia: Bukti untuk secara fisiologis dengan menggunakan paradigma dimodifikasi Neurosci
Biobehav Wahyu 1996; 20:133, dengan izin)
Sebuah stimulus fisiologis untuk memulai makan yang berhubungan dengan
glukosa adalah penurunan sementara dalam glukosa plasma yang telah direkam
sebelum makan spontan pada tikus dan manusia (Gambar. 1,21-3). Penurunan
tersebut terlalu kecil untuk mempengaruhi ketersediaan glukosa seluler.
Sebaliknya, dinamika temporal penurunan tampak penting. Hal ini karena
21
penurunan farmakologis dirangsang yang terlalu cepat dan besar adalah sama
tidak efektif untuk inisiasi makan seperti penurunan yang terlalu lambat dan kecil.
Ghrelin
Ghrelin adalah 28 peptida asam amino yang ditemukan tahun 1999 yang
disintesis dan dilepaskan terutama oleh sel-sel endokrin di lambung dan usus
halus proksimal dan diberi nama karena keampuhannya sebagai sekretagog
hormon pertumbuhan. Ghrelin menjadi kandidat sinyal endokrin untuk inisiasi
makan ketika ditemukan bahwa infus ghrelin merangsang makan pada tikus;
memang, pemberian ghrelin berulang menyebabkan obesitas. Selain itu, tingkat
ghrelin meningkat sebelum makan, meningkat selama kekurangan makanan, dan
menurun setelah makan. Gangguan pada tingkat ghrelin plasma baru-baru ini
dikaitkan dengan hyperphagia pada pasien dengan sindrom Prader-Willi dan
dengan pesta-membersihkan anorexia nervosa. Ghrelin relevansi fisiologis
sebagai sinyal endokrin untuk inisiasi makan belum ditetapkan oleh eksperimen di
mana tindakan perifer endogen ghrelin yang akan dilawan atau percobaan menguji
apakah infus ghrelin yang menghasilkan tingkat plasma yang meniru level pra-
makan yang cukup untuk merangsang makan.
Mekanisme
Mekanisme perifer menengahi tindakan glukosa menurun atau penggunaan
asam lemak dan ghrelin pada inisiasi makan sebagian besar tidak diketahui,
meskipun efek makan-stimulasi ghrelin perifer tampaknya tergantung pada usus
capsaicin sensitif aferen vagal. Sinyal metabolik dapat dimediasi oleh saraf aferen
di hati yang sensitif terhadap potensial membran hepatosit, suhu hati, atau
konsentrasi bahan bakar metabolik atau neuron di otak yang sensitif terhadap
beberapa aspek tingkat metabolisme.
SINYAL PERIFER UNTUK UKURAN MAKANAN
Sinyal Umpan Balik dirangsang Makan untuk Ukuran Makanan
Makanan tertelan memunculkan sinyal positif-negatif dan umpan balik yang
sangat penting sebagai penentu ukuran makanan. Sinyal umpan balik ini terjadi
22
saat rangsangan makanan ini berada dalam kontak dengan saraf kritis, parakrin,
dan reseptor endokrin di permukaan mukosa mulut, lambung, dan usus kecil
bagian atas. Reseptor di situs ini mengubah rangsangan makanan menjadi
perubahan aktivitas saraf perifer atau perubahan tingkat lokal atau sistemik sinyal
kimia. Informasi yang dikodekan dengan cara ini memberikan sinyal umpan balik
yang mempengaruhi pemeliharaan makan selama makan dan penghentian makan
di akhir makan. Proses mediasi penghentian makan secara teknis dikenal sebagai
pemuas.
Rangsangan Makanan Orofaringeal
Rasa menyediakan hanya dikenal sinyal positif-umpan balik memfasilitasi
makan setelah makan telah dimulai. Sinyal-sinyal ini muncul dari rangsangan
penciuman, pengecapan, sentuhan, dan thermal makanan orofaringeal dan
mencapai otak melalui penciuman, trigeminal, wajah, glossopharyngeal, dan saraf
vagus. Informasi aferen ini (kecuali rangsangan penciuman) awalnya diproses di
otak belakang. Potensi rangsangan makanan oropharyngeal untuk menjaga makan
secara dramatis ditunjukkan oleh teknik makan palsu, di mana tertelan makanan
dialihkan melalui esofagus atau lambung Kanula. Sebagai awalnya diamati oleh
Ivan Petrovich Pavlov, setelah kekurangan makanan semalam, hewan sham pakan
hampir terus menerus selama berjam-jam. Setelah periode singkat kekurangan
makanan pada tikus, namun, makan sham berakhir di kekenyangan, menunjukkan
bahwa rangsangan makanan oropharyngeal juga dapat menghasilkan sinyal
kenyang.
Rangsangan Makanan Lambung
Volume lambung telah menunjukkan untuk membatasi ukuran makan pada
tikus dengan manset pyloric yang dapat meningkat untuk mencegah makanan
tertelan dari lewat ke dalam usus kecil. Jumlah besar relatif yang mengisi
lambung mungkin diperlukan untuk menghasilkan penghambatan, dan efek
penghambatan identik apakah nutrisi atau non nutrisi yang digunakan. Para
mekanoreseptor memulai penghambatan ini ternyata mengaktifkan serabut aferen
viseral vagal dan splanchnic.
23
Rangsangan Makanan Usus
Rangsangan makanan di usus kecil mengaktifkan kemoreseptor yang
memulai sejumlah sinyal pemuas ampuh. Rangsangan yang memadai tampaknya
produk pencernaan, seperti glukosa dan asam lemak. Infus usus rangsangan
makanan seperti yang sesuai dengan tingkat normal penampilan mereka dalam
usus selama makan menunjukkan peran fisiologis sinyal pada hewan dan manusia.
Volume usus dan tekanan osmotik juga dapat menghasilkan sinyal kenyang.
Pada hewan, kontribusi relatif rasa puas rangsangan makanan yang
mengaktifkan reseptor di lokus yang berbeda dapat diisolasi secara eksperimen
dengan teknik seperti manset pilorus, yang akut mencegah pengosongan lambung.
Hanya beberapa metode seperti dapat digunakan pada manusia. Salah satu metode
adalah untuk membandingkan efek dari infus dibuat menjadi kompartemen
fungsional yang berbeda. Metode ini telah menghasilkan bukti kuat untuk
keunggulan usus atas sinyal postabsortif di rasa kenyang pada hewan dan
manusia. Misalnya, ketika efek mengenyangkan infus glukosa intraduodenal dan
intravena (IV) infus glukosa yang menghasilkan peningkatan identik dalam kadar
glukosa sistemik dibandingkan pada manusia, glukosa intraduodenal, tetapi tidak
glukosa IV, penurunan peringkat kelaparan pra-makan.
Preload oral, yang tidak mengisolasi mulut, lambung, dan sinya kenyang
usus, telah digunakan secara luas pada hewan dan manusia untuk menentukan
kontribusi konten makanan yang metabolisme energi, komposisi gizi, sifat
koligatif dan osmotik, berat badan, dll, untuk yang potensi mengenyangkan.
Beberapa hal yang menarik telah muncul dari pekerjaan ini. Ketika preload nutrisi
campuran yang digunakan, penurunan makan sering sebanding dengan kandungan
energi metabolis dari beban, sedangkan, ketika komposisi makronutrien preload
bervariasi, memuatnya protein biasanya lebih mengenyangkan daripada beban
isoenergetic karbohidrat atau lemak. Akhirnya, makanan cair, terutama sup,
biasanya relatif lebih mengenyangkan daripada makanan dalam bentuk fisik
lainnya, terutama pada wanita.
24
Mekanisme
Saraf vagus dan splanknik
Sinyal umpan balik negatif yang ditimbulkan oleh lambung dan usus
rangsangan makanan yang dibawa oleh aferen vagal aferen dan splanchnic untuk
area otak belakang, termasuk solitarius inti tractus (NTS), inti sensorik utama
vagus. NTS adalah situs integratory penting yang menerima masukan sensorik
dari rongga mulut serta masukan turun dari inti hipotalamus dan situs lainnya
yang penting dalam menentukan asupan makanan. Peran relatif usus neuron
sensorik vagal dan nonvagal mungkin berbeda untuk berbagai rangsangan
makanan menimbulkan. Sensorik usus vagus diperlukan untuk tindakan
mengenyangkan dari peptida usus cholecystokinin (CCK) dan glukagon pankreas
tikus (lihat bagian berikutnya). Namun, serat sensorik vagal dan nonvagal usus
tampaknya diperlukan untuk efek mengenyangkan penuh rangsangan makanan
usus, karena lintang bedah aferen vagal usus atau usus bagian atas splanknikus
benar-benar membalikkan efek inhibisi makan infus nutrisi intraduodenal pada
tikus (Gbr. 1,21-4). Akhirnya, bagian bedah selektif dari serat vagal perut sensorik
cukup untuk meningkatkan ukuran makanan.
Ujung saraf aferen gut tampaknya dirangsang secara langsung oleh
rangsangan makanan dalam lumen usus dan secara tidak langsung dengan
molekul sinyal yang dilepaskan oleh rangsangan makanan luminal, seperti CCK
dan serotonin (5-HT). Bukti untuk mekanisme tidak langsung meliputi
demonstrasi yang (1) aferen vagal duodenum responsif terhadap CCK dan 5-HT,
dan (2) pemberian perifer bertindak CCK atau 5-HT antagonis reseptor
mengurangi efek CCK atau 5-HT pada ukuran makan dan usus vagal aferen
tanggapan neurofisiologis.
25
GAMBAR 1.21-4 saraf sensorik vagal dan splanchnic usus yang diperlukan untuk infus
karbohidrat intraduodenal untuk mengurangi asupan makanan. Sumbu vertikal menunjukkan
asupan solusi sakarin rasa maltosa-dekstrin (maltrin) setelah infus intraduodenal air (terbuka bar)
atau maltrin (bar diisi) pada tikus utuh (SHAM), tikus dengan transaksi usus vagal aferen
(VAGX), atau tikus dengan splanchnic transeksi saraf (SPLX). Perhatikan bahwa transeksi baik
usus aferen vagal atau usus nonvagal aferen splanchnic benar-benar membalikkan kemampuan
infus duodenum untuk mengurangi asupan makanan berikutnya. (Dari Sclafani A, Ackroff K,
Schwartz GJ: efek selektif deafferentation vagal dan celiac-superior mesenterika ganglionectomy
pada memperkuat dan mengenyangkan tindakan nutrisi usus Physiol Behav 2003; 78:285, dengan
izin)
Gut Peptida
Peptida usus adalah mekanisme sinyal penting untuk transmisi informasi
negatif-umpan balik dari rangsangan makanan-makanan yang terkait dari
pinggiran ke otak. Satu peptida usus, CCK, telah terbukti menjadi kontrol
fisiologis ukuran makan pada hewan dan manusia, berdasarkan pemenuhan
kriteria empiris yang tercantum dalam Tabel 1.21-1. (Perhatikan bahwa kriteria
analog dapat diterapkan pada analisis inisiasi makan dan kenyang postprandial,
meskipun hal ini belum dilakukan.)
CCK disintesis oleh sel endokrin tersebar di sepanjang usus halus dan
dilepaskan oleh preabsorbtif, rangsangan makanan usus. Pada hewan, suntikan
CCK menimbulkan penurunan dosis terkait dalam ukuran makanan. Efek
penghambatan CCK ini sangat spesifik. Dua contoh adalah bahwa CCK
menghambat asupan makanan cair tetapi tidak menghambat asupan air pada tikus
kekurangan air dan CCK memunculkan tanda-tanda perilaku kekenyangan,
26
termasuk perawatan dan tidur, pada tikus yang diberi makan palsu dengan kanula
lambung terbuka yang makanannya dinyatakan palsu. Infus IV CCK pada
manusia berat normal dan obesitas dalam dosis yang meniru tingkat yang
dirangsang makanan cukup untuk menghambat makan tanpa efek samping. Yang
paling penting, pada hewan dan manusia, pengobatan pra-makan dengan
antagonis dari CCK-1 reseptor (sebelumnya disebut CCK-A reseptor) blok aksi
mengenyangkan dari CCK eksogen pada hewan dan, ketika disuntikkan sendiri,
meningkatkan ukuran makan (Gbr. 1.21- 5).
GAMBAR 1.21-5 Demonstrasi peran fisiologis cholecystokinin (CCK) dalam kejenuhan manusia.
A: Normal-berat pria dewasa mulai siang prasmanan makan siang 4 jam setelah sarapan standar,
90 menit setelah mulai intravena (IV) infus dari CCK-1 reseptor antagonis loxiglumide (LOX) (10
mol / kg-jam) atau garam (SAL), 60 menit setelah intraduodenal (ID) infus minyak jagung (FAT)
atau SAL (0,4 mL per menit), dan 20 menit setelah preload oral 400 ml milkshake pete rendah
lemak. Infus dilanjutkan seluruh makanan. * Infus lemak Intraduodenal secara signifikan
mengurangi ukuran makan siang (dinyatakan sebagai total kandungan energi dari berbagai
makanan) tanpa menghasilkan efek samping fisik atau subjektif, dan penghambatan ini makan
terbalik oleh LOX infus. (Dari Matzinger D, Gutzwiller JP, Drewe J, et al .: Penghambatan asupan
makanan dalam menanggapi usus lipid dimediasi oleh cholecystokinin pada manusia Am J Physiol
1999; 277:... R1718, dengan izin) B: Normal-berat pria dewasa mulai makan siang prasmanan
siang 4 jam setelah sarapan standar dan 60 menit setelah mulai infus IV LOX (22 mol / kg-jam)
27
atau SAL. Infus dilanjutkan seluruh makanan. * LOX meningkat secara signifikan ukuran makan
tanpa mempengaruhi kenikmatan subyek 'dari makanan mereka atau rasa subjektif mereka
kenyang normal. (Dari Beglinger C, Degen L, Matzinger D, et al .: Loxiglumide, sebuah CCK-A
antagonis reseptor, merangsang asupan kalori dan kelaparan menyusui pada manusia Am J Physiol
2001; 280:R1149, dengan izin.)
Percobaan infus lokal mengungkapkan bahwa reseptor yang cukup untuk
melakukan tindakan mengenyangkan CCK berlokasi di usus halus proksimal,
bukan di otak. Aktivasi reseptor perut meningkatkan aktivitas saraf di aferen vagal
innervating situs ini, dan lintang serat ini aferen vagal menghapuskan tindakan
mengenyangkan dari CCK.
Mutasi spontan telah diidentifikasi dalam CCK-1 reseptor. Tikus tanpa
CCK-1 reseptor makan berlebihan pada setiap kali makan dan mengembangkan
obesitas dan diabetes. Manusia tanpa CCK-1 reseptor juga obesitas. Data ini
menunjukkan bahwa CCK adalah bagian penting dari proses alami pemuas.
Mereka juga menunjukkan bahwa asupan makanan sistem fisiologis
mengendalikan, namun rumit, tidak sepenuhnya berlebihan. Sebaliknya,
kurangnya kontrol dasar tunggal ukuran makanan dapat menghasilkan
hyperphagia terkompensasi dan obesitas.
Studi tentang CCK aksi pemuas telah paradigmatik untuk studi sejumlah
sinyal calon pemuas lainnya. Status ini peptida ini sebagai sinyal kejenuhan
fisiologis tertinggal dari CCK dengan berbagai tingkat (Tabel 1,21-2). The
kemungkinan adanya sejumlah mekanisme sinyal peptida untuk pemuas
menimbulkan pertanyaan interaksi mereka dan kontribusi relatif mereka dalam
berbagai normal dan patofisiologi konteks. Sampai sekarang, bagaimanapun,
sedikit yang diketahui tentang pertanyaan-pertanyaan ini. Akhirnya, asal perifer
dan, dalam banyak kasus, tindakan perifer peptida ini membuat mereka target
yang menarik untuk pengembangan terapi farmakologis.
Sebuah peptida berpotensi menarik yang dihilangkan dari tabel ini adalah
PYY (3-36). Peptida ini baru-baru ini dilaporkan menghambat makan pada hewan
pengerat dan manusia, tapi PYY (3-36) dilepaskan terutama dari usus kecil dan
usus besar distal, dan PYY (3-36) tingkat biasanya meningkat hanya perlahan-
28
lahan setelah makan, sehingga tidak mungkin bahwa peptida ini memberikan
kontribusi untuk pemuas.
Sinyal Lain untuk Ukuran Makanan
Ukuran makan juga dipengaruhi oleh persenjataan lengkap sinyal yang tidak
asal pencernaan dan tidak berubah selama makanan individu. Ini termasuk (1)
tertunda umpan balik negatif dari rangsangan fisiologis yang secara tidak
langsung berhubungan dengan makan, tetapi tidak terkait dengan makanan yang
sedang berlangsung, seperti sinyal yang berasal dari jaringan adiposa; (2) sinyal
fisiologis tidak berhubungan dengan makan, seperti sinyal circadian dan sinyal
dari hormon reproduksi; (3) sinyal yang berhubungan dengan peningkatan fungsi
sistem kekebalan tubuh selama stres, infeksi, dll, termasuk sitokin dan mediator
sistem kekebalan tubuh lainnya, yang akut dan kronis dapat menghambat makan;
dan (4) sinyal AC, termasuk sinyal dikondisikan untuk rangsangan
nonphysiological, seperti rangsangan sosial dan budaya, serta mereka
dikondisikan untuk stimulus lebih fisiologis. Yang paling penting dari ini
dijelaskan dalam bagian berikutnya.
29