Manfaat olahraga bagi otak berasal dari aliran darah – dan mungkin dapat ditransfer, demikian temuan penelitian pada tikus
Olahraga mempunyai manfaat besar bagi otak, namun alasan pastinya masih misterius. Sekarang, penelitian baru menunjukkan bahwa otot yang dilatih melepaskan zat-zat yang meningkatkan kinerja otak ke dalam darah – dan setidaknya pada hewan percobaan, dorongan tersebut dapat ditransfer dari satu orang ke orang lain melalui suntikan zat-zat tersebut.
Sebelumnya, penjelasan umum untuk mengapa aktivitas fisik secara teratur baik untuk otak menunjukkan aliran darah yang lebih baik, lebih sedikit stres dan jantung yang lebih kuat. Namun gagasan tersebut tidak sepenuhnya menjelaskan bagaimana gerakan secara langsung memengaruhi neuron.
Petunjuk muncul dari penelitian pada hewan. Dalam sebuah penelitian yang diterbitkan pada bulan Oktober di jurnal Penelitian Otaksatu kelompok tikus dewasa muda berlari bebas di atas roda selama empat minggu sementara yang lain tidak banyak bergerak. Para ilmuwan kemudian mengisolasi vesikel ekstraseluler – “paket” molekuler yang membawa protein dan materi genetik – dari darah pelari dan menyuntikkannya ke tikus yang tidak banyak bergerak.
Setelah mendapatkan suntikan ini dua kali seminggu selama empat minggu, tikus yang tidak banyak bergerak ini menumbuhkan sekitar 50% lebih banyak sel otak baru di wilayah terkait memori yang disebut otak. hipokampusdibandingkan dengan tikus menetap yang tidak diobati. Sebagian besar sel baru berkembang menjadi neuron matang, suatu proses yang dikenal sebagai neurogenesis. (Untuk manusia, ada perdebatan yang sedang berlangsung seputar apakah neurogenesis terjadi dalam jumlah yang berarti di otak orang dewasa.)
Penulis studi pertama Meghan Connollyseorang peneliti pascadoktoral di Universitas Alberta, mengatakan kepada Live Science melalui email bahwa dia terkejut dengan betapa spesifik efeknya – vesikel yang diisolasi dari tikus yang berlari meningkatkan pertumbuhan neuron, sedangkan vesikel dari hewan yang tidak banyak bergerak tidak. Para peneliti belum mengetahui apakah vesikel tersebut masuk ke otak atau bertindak secara tidak langsung melalui sinyal tubuh lainnya. Namun Connolly menjelaskan bahwa vesikel itu sendiri membawa banyak protein yang terkait dengannya antioksidan pertahanan dan neurogenesis.
Khususnya, lonjakan sel-sel otak baru ini mungkin hanya berarti jika sel-sel tersebut bertahan cukup lama untuk berintegrasi sepenuhnya ke dalam struktur otak yang ada, kata Paul Lucassenseorang ahli saraf di Universitas Amsterdam yang bukan bagian dari penelitian ini. Studi ini memperbesar “neuron baru lahir yang masih membutuhkan waktu berminggu-minggu untuk tumbuh dan menyambungkan dirinya ke dalam sirkuit otak yang ada,” katanya kepada Live Science melalui email. “Hanya ketika mereka menemukan tempat mereka dalam jaringan, mereka dapat membantu membentuk pembelajaran dan memori.”
Connolly mengatakan langkah selanjutnya adalah menguji apakah vesikel ini dapat memulihkan neurogenesis dan meningkatkan daya ingat dalam model laboratorium penyakit otak – hal yang sudah dieksplorasi oleh beberapa peneliti.
Dalam penelitian lain, yang diterbitkan awal tahun ini di jurnal iSainspara ilmuwan menggunakan model tikus yang sudah mapan penyakit Alzheimer (IKLAN). Pada DA, neuron tidak berfungsi dan mati seiring berjalannya waktu, sebagian disebabkan oleh penumpukan protein abnormal, termasuk amiloid dan tau. Dalam percobaan tersebut, sekelompok tikus berlari secara sukarela di atas roda selama enam bulan sementara kelompok lainnya tidak banyak bergerak; tikus yang aktif menunjukkan lebih sedikit penumpukan amiloid di korteks serta metabolisme dan memori yang lebih baik dibandingkan tikus lainnya.
Pada bagian lain dari penelitian tersebut, para peneliti memberikan vesikel dari tikus yang baru saja berolahraga kepada hewan model Alzheimer yang tidak banyak bergerak. Vesikel, yang dikirim melalui hidung, mereproduksi manfaat metabolisme tetapi tidak meningkatkan daya ingat atau secara jelas mengurangi kadar amiloid, mereka menemukan.
Tandai Februariseorang profesor di Monash University dan anggota tim peneliti, menjelaskan bahwa metode pemberian intranasal mungkin mempengaruhi hasil memori karena memerlukan anestesi ringan. Dia mengatakan kepada Live Science melalui email bahwa kelompoknya sekarang menjalankan eksperimen lanjutan dengan partisipan manusia, membandingkan vesikel yang menuju dan dari otak selama latihan. Hasil awal mengisyaratkan bahwa vesikel yang menuju ke otak mungkin diperkaya dengan protein yang mempengaruhi kognisi.
Tapi vesikel mungkin hanya salah satu bagian dari teka-teki ini. Penelitian terbaru lainnya pada manusia menunjukkan bahwa olahraga teratur kemungkinan besar membantu otak melalui berbagai jalur biologis. Sebagai Joram Mullseorang ahli neurobiologi olahraga di Universitas Amsterdam, mengatakan, olahraga menggerakkan seluruh tubuh – otot, saraf, dan bahkan mikroba usus – untuk bergerak.
“Ini adalah efek seluruh tubuh,” kata Mul, “bukan satu faktor yang menjelaskan semuanya, namun sebuah simfoni dari berbagai faktor dan proses,” yang bermain dalam harmoni yang sempurna.
