Jakarta: Sebuah penelitian pada tikus menemukan aktivitas fisik mungkin mendorong terbentuknya neuron baru melalui perubahan pada sel-sel otak lainnya. Temuan ini memberikan petunjuk baru mengenai mekanisme di balik manfaat olahraga bagi otak, termasuk potensinya dalam membantu menjaga fungsi kognitif.
Aktivitas fisik selama ini diketahui memiliki peran penting dalam mendukung kesehatan mental dan menjaga kemampuan kognitif. Pada manusia dan sejumlah hewan, olahraga juga dikaitkan dengan neurogenesis, yakni proses pembentukan neuron baru di hipokampus, area otak yang berkaitan erat dengan kemampuan belajar dan mengingat.
Melansir dari newscientist.com, sejumlah penelitian telah menemukan berbagai molekul sinyal dan hormon dalam darah yang muncul setelah seseorang berolahraga. Namun, mekanisme yang membuat faktor-faktor tersebut dapat memberikan dampak positif terhadap otak masih belum sepenuhnya dipahami. Kondisi ini mendorong Justin Rhodes dari University of Illinois Urbana-Champaign dan timnya meneliti kemungkinan keterlibatan astrosit.
Astrosit adalah sel berbentuk menyerupai bintang yang berada di sistem saraf pusat. Sel tersebut diketahui mampu mendeteksi molekul yang beredar dalam darah dan berperan dalam proses neurogenesis, yaitu pembentukan neuron baru.
Astrosit mendukung proses tersebut dengan menghasilkan zat yang membantu pertumbuhan sekaligus perbaikan neuron. Dalam penelitiannya, tim peneliti melibatkan 20 ekor tikus yang ditempatkan selama dua hingga tiga hari di kandang dengan roda berlari maupun tanpa roda berlari.
Para peneliti kemudian mengamati dua penanda molekuler di hipokampus yang dapat menunjukkan terjadinya kontraksi pada astrosit. Hasil pengamatan menunjukkan adanya perubahan pada kedua penanda tersebut pada tikus yang melakukan aktivitas fisik, salah satunya mulai meningkat hanya dalam 1–2 menit setelah tikus berlari, sedangkan penanda lainnya menunjukkan keterkaitan dengan aktivitas yang berlangsung selama sekitar 27–38 menit sebelumnya.
Rhodes menyebut temuan itu menunjukkan astrosit berkontraksi ketika hewan melakukan olahraga. Peneliti melakukan percobaan menggunakan sel otot tikus yang ditempatkan dalam wadah khusus untuk mengetahui hubungan antara aktivitas otot dan respons astrosit.
Mereka kemudian mengumpulkan berbagai zat yang dilepaskan oleh sel otot saat berkontraksi secara alami. Zat tersebut selanjutnya diberikan kepada astrosit tikus untuk melihat apakah aktivitas sel otot dapat memengaruhi kontraksi astrosit.
Hasilnya menunjukkan astrosit hanya berkontraksi dalam tingkat rendah ketika berada pada media dengan kekakuan normal. Namun, setelah ditambahkan zat yang berasal dari sel otot, kontraksi astrosit menjadi lebih kuat. Temuan ini memberikan petunjuk aktivitas otot dapat memicu respons pada astrosit melalui zat-zat yang dilepaskan selama kontraksi otot.
Pada tahap akhir penelitian, para peneliti mengumpulkan zat yang dilepaskan oleh astrosit ketika sel tersebut berkontraksi. Zat tersebut kemudian diberikan pada kultur neuron yang berasal dari hipokampus tikus. Hasilnya, cairan yang berasal dari astrosit pada gel dengan tingkat kekakuan lebih tinggi yang membuat astrosit berkontraksi lebih kuat menghasilkan lebih banyak neuron yang masih dalam tahap perkembangan. Kondisi ini menjadi salah satu indikator terjadinya neurogenesis atau pembentukan neuron baru.
Temuan tersebut mengindikasikan adanya hubungan antara tingkat kontraksi astrosit dan proses pembentukan neuron. Semakin kuat astrosit berkontraksi, semakin tinggi pula aktivitas neurogenesis yang teramati. Paparan sebelumnya terhadap zat yang dilepaskan sel otot juga diketahui dapat semakin meningkatkan proses tersebut.
Menurut Rhodes, respons astrosit terhadap olahraga dapat memberikan gambaran baru mengenai bagaimana aktivitas fisik memengaruhi otak. Kontraksi astrosit diduga menjadi salah satu mekanisme yang berkontribusi terhadap fungsi otak, yang sebelumnya belum banyak diketahui.
Meski demikian, mekanisme yang membuat kontraksi astrosit dapat mendorong pembentukan neuron baru masih belum diketahui secara pasti. Rhodes menduga, kontraksi tersebut mungkin membuat membran sel lebih mudah dilalui. Kemungkinan lain, proses ini dapat membantu sel melepaskan vesikel yang membawa berbagai zat penting, termasuk faktor pertumbuhan, ke neuron di sekitarnya.
Flaminia Ronca dari University College London menilai temuan tersebut sebagai hasil yang menarik dan baru. Ia mengatakan secara biologis terdapat kemungkinan mekanisme serupa juga berlangsung pada manusia. Hal ini didasarkan pada kesamaan jenis sel serta mekanisme di dalam sel yang dimiliki manusia dan yang terlibat dalam penelitian.
Penemuan mengenai peran astrosit dalam respons otak terhadap olahraga dinilai dapat membuka jalan bagi penelitian terapi baru untuk menjaga kesehatan otak dan mengatasi penurunan fungsi kognitif. Peneliti Queensland Brain Institute, Tara Walker, mengatakan timnya tengah berupaya memahami mekanisme molekuler yang membuat aktivitas fisik mampu merangsang neurogenesis serta mendukung plastisitas otak.
Pemahaman tersebut diharapkan dapat membantu pengembangan terapi yang mampu memberikan sebagian manfaat olahraga, terutama bagi orang yang memiliki keterbatasan sehingga tidak dapat melakukan aktivitas fisik. Sebelumnya, tim Walker juga menemukan molekul PF4 yang pada penelitian terhadap tikus berusia lebih tua mampu meniru sejumlah efek olahraga, termasuk meningkatkan plastisitas sinaptik dan fungsi kognitif.
Rhodes saat ini tengah mengembangkan teknologi yang memungkinkan para peneliti mengamati mekanisme tersebut secara langsung pada tikus hidup. Meski penelitian mengenai mekanisme ini masih terus dikembangkan, ia menekankan satu hal penting bahwa olahraga tetap menjadi salah satu langkah terbaik untuk menjaga kesehatan otak. (Levina Fidelia)
Jadikan Medcom.id sumber informasi pilihan Anda
FOLLOW US
Ikuti media sosial medcom.id dan dapatkan berbagai keuntungan
