ZURICH, Swiss — Kita semua pernah mengalaminya – duduk di sofa, tahu kita harus lari, pergi ke pusat kebugaran, atau sekadar bermain basket dengan teman-teman, tetapi sekantong keripik kentang memanggil kita. Apa yang membuat sebagian orang menahan godaan dan mengikat tali sepatu kets mereka, sementara yang lain menyerah pada keinginan makan junk food? Sebuah studi baru pada tikus telah mengungkap sirkuit otak yang menarik yang tampaknya memainkan peran penting dalam memilih olahraga daripada makanan yang tidak sehat.
Para peneliti di ETH Zurich di Swiss telah mengidentifikasi sekelompok sel otak yang tampaknya membantu memprioritaskan latihan sukarela, bahkan ketika makanan berkalori tinggi yang lezat tersedia. Neuron-neuron ini, yang terletak di wilayah otak yang disebut hipotalamus lateral, menghasilkan zat kimia yang disebut oreksin (juga dikenal sebagai hipokretin).
Studi yang diterbitkan di Ilmu Saraf Alam menemukan bahwa ketika neuron penghasil orexin ini berfungsi normal, tikus memilih untuk menghabiskan waktu yang signifikan untuk berlari di atas roda latihan, bahkan ketika mereka memiliki pilihan untuk makan makanan lezat dan berkalori tinggi sebagai gantinya. Namun, ketika para peneliti memblokir aksi orexin di otak tikus, hewan-hewan tersebut cenderung lebih banyak makan junk food dan tidak berlari di atas roda.
“Dalam ilmu saraf, dopamin adalah penjelasan populer mengapa kita memilih melakukan beberapa hal tetapi menghindari yang lain,” kata Denis Burdakov, Profesor Ilmu Saraf di ETH Zurich, dalam rilis media, yang mencatat bahwa pembawa pesan otak ini sangat penting untuk motivasi umum kita.
“Namun, pengetahuan kita saat ini tentang dopamin tidak dapat dengan mudah menjelaskan mengapa kita memutuskan untuk berolahraga daripada makan,” penulis studi tersebut melanjutkan. “Otak kita melepaskan dopamin baik saat kita makan maupun saat kita berolahraga, yang tidak menjelaskan mengapa kita memilih salah satu daripada yang lain.”
“Orexin tampaknya berperan penting dalam pengambilan keputusan antara bergerak dan makan.”
Penelitian ini memberikan wawasan baru tentang perjuangan lama antara pilihan sehat dan kepuasan instan. Meskipun pengetahuan luas tentang manfaat kesehatan dari aktivitas fisik teratur, banyak orang mengalami kesulitan mempertahankan kebiasaan olahraga yang konsisten, terutama ketika pilihan makanan tidak sehat tersedia dengan mudah.
Neuron orexin tampaknya memainkan peran penting dalam apa yang para peneliti sebut sebagai “latihan sukarela yang tahan godaan” atau TRVE. Ketika diberi pilihan bebas dalam labirin dengan banyak lengan, tikus normal akan secara konsisten memilih untuk menghabiskan waktu berlari di atas roda, bahkan ketika makanan berkalori tinggi tersedia di bagian lain labirin. Namun, tikus dengan sinyal orexin yang terganggu meninggalkan roda dan lebih memilih makan makanan cepat saji.
Menariknya, neuron orexin tampaknya tidak mengendalikan perilaku olahraga atau makan secara terpisah. Ketika hanya roda olahraga atau hanya makanan yang tersedia, mengganggu orexin hanya memberi sedikit pengaruh pada perilaku tikus. Khususnya dalam skenario di mana kedua pilihan itu ada, orexin membuat perbedaan – hampir seolah-olah neuron ini membantu otak mempertimbangkan pilihan-pilihan yang bersaing dan akhirnya memutuskan untuk mendukung olahraga.
“Ini berarti bahwa peran utama sistem orexin bukanlah untuk mengendalikan seberapa banyak tikus bergerak atau seberapa banyak mereka makan,” kata Burdakov. “Sebaliknya, tampaknya hal itu menjadi pusat pengambilan keputusan antara satu dan yang lain, ketika kedua pilihan tersedia.”
Para peneliti dapat mengamati neuron orexin saat beraksi menggunakan teknik yang disebut fotometri serat, yang memungkinkan mereka mengukur aktivitas sel-sel ini secara langsung saat tikus membuat keputusan di labirin. Mereka menemukan bahwa neuron menjadi lebih aktif tepat sebelum tikus memutuskan untuk mulai atau berhenti berlari, atau untuk memulai atau mengakhiri sesi makan.
Hal ini menunjukkan bahwa sistem orexin mungkin berperan dalam memulai perilaku sehat dan dalam mengetahui kapan harus berhenti – apakah itu mengakhiri sesi latihan atau menjauh dari meja camilan.
Meskipun penelitian ini dilakukan pada tikus, manusia juga memiliki neuron orexin di otak mereka. Sistem orexin diketahui memainkan peran penting dalam mengatur tidur, nafsu makan, dan gairah pada manusia. Beberapa obat yang disetujui untuk gangguan tidur bekerja dengan menargetkan reseptor orexin.
“Sekarang saatnya memverifikasi hasil kami pada manusia,” kata Daria Peleg-Raibstein, pemimpin kelompok di ETH Zurich.
“Jika kita memahami bagaimana otak mengatur konsumsi makanan dan aktivitas fisik, kita dapat mengembangkan strategi yang lebih efektif untuk mengatasi epidemi obesitas global dan gangguan metabolisme terkait,” Peleg-Raibstein menyimpulkan.
Ringkasan Makalah
Metodologi
Para peneliti menggunakan perangkat percobaan untuk mempelajari bagaimana tikus membuat pilihan antara olahraga dan makan. Mereka menciptakan labirin dengan delapan lengan tempat tikus dapat dengan bebas menjelajahi berbagai pilihan, termasuk roda lari dan makanan berkalori tinggi. Dengan melacak di mana tikus menghabiskan waktu dan aktivitas apa yang mereka lakukan, para ilmuwan dapat mengukur preferensi mereka.
Mereka kemudian menggunakan berbagai teknik untuk memanipulasi sistem orexin, seperti obat yang memblokir reseptor orexin atau metode genetik untuk mengaktifkan atau menghambat neuron orexin secara selektif. Hal ini memungkinkan mereka untuk melihat bagaimana perubahan sinyal orexin memengaruhi pilihan tikus.
Hasil Utama
Temuan utamanya adalah bahwa mengganggu sistem orexin membuat tikus lebih cenderung memilih makan daripada berolahraga ketika kedua pilihan tersebut tersedia. Tikus normal menghabiskan banyak waktu untuk berlari bahkan ketika makanan lezat tersedia, tetapi tikus dengan reseptor orexin yang terhalang meninggalkan kebiasaan tersebut dan lebih memilih makan.
Yang penting, manipulasi orexin hanya memiliki efek ini ketika makanan dan roda tersedia – manipulasi ini tidak mengubah perilaku ketika hanya ada satu pilihan. Para peneliti juga menemukan bahwa neuron orexin menjadi aktif tepat sebelum tikus mulai atau berhenti berlari atau makan, yang menunjukkan bahwa neuron ini terlibat dalam memulai dan mengakhiri perilaku ini.
Keterbatasan Studi
Seperti halnya studi hewan lainnya, ada keterbatasan dalam menerapkan temuan ini secara langsung pada manusia. Perilaku tikus jauh lebih sederhana daripada pengambilan keputusan manusia, yang melibatkan faktor sosial dan budaya yang kompleks.
Selain itu, penelitian ini mengamati pilihan jangka pendek yang dibuat selama beberapa menit atau jam – tidak jelas bagaimana mekanisme ini dapat terjadi dalam jangka waktu yang lebih lama. Lingkungan laboratorium buatan juga mungkin tidak sepenuhnya menggambarkan bagaimana hewan atau manusia membuat pilihan di lingkungan yang lebih alami.
Diskusi & Kesimpulan
Studi ini menunjukkan bahwa sistem orexin memainkan peran penting dalam memprioritaskan olahraga daripada makan, terutama jika kedua pilihan tersebut tersedia. Sistem ini tampaknya bekerja bukan dengan mengendalikan olahraga atau makan secara terpisah, tetapi dengan membantu otak membandingkan dan memilih di antara kedua pilihan ini. Hal ini menantang gagasan sebelumnya tentang cara kerja neuron orexin dan memberikan wawasan baru tentang dasar saraf dalam pengambilan keputusan seputar perilaku kesehatan.
Meskipun masih banyak penelitian yang diperlukan, terutama pada manusia, temuan ini pada akhirnya dapat mengarah pada pendekatan baru untuk meningkatkan aktivitas fisik dan memerangi obesitas. Temuan ini menyoroti dasar biologis yang kompleks dari apa yang sering kita anggap sebagai “kekuatan tekad” atau “motivasi”.