Salah satu misteri besar dan tak terpecahkan dalam sains adalah mengapa manusia dan hewan lainnya tidur. Ada banyak hipotesis: diyakini bahwa tidur itu penting dalam membiarkan organ kita memperbaiki diri dan merupakan kunci dalam mengembangkan ingatan. Tetapi tidak jelas mengapa pemeliharaan yang sangat dibutuhkan hanya terjadi setelah kita jatuh ke keadaan tidak sadar, membuat kita rentan terhadap predator. Salah satu cara memecahkan teka-teki tidur adalah untuk menyelidiki asal-usulnya, dan sebuah studi baru dalam jurnal Nature yang melibatkan ikan zebra mengungkapkan bahwa pola tidur yang ditemukan pada manusia dan banyak hewan lain berevolusi setidaknya 450 juta tahun yang lalu.
Para peneliti membangun mikroskop lembar cahaya neon khusus yang dapat mencitrakan seluruh ikan kecil ke sel tunggal. Mereka juga rekayasa genetika ikan sehingga otot dan neuron mereka akan menyala di hadapan kalsium, yang dilepaskan ketika sel-sel itu aktif. Mereka kemudian melumpuhkan tidur ikan zebra berumur dua minggu, yang transparan, dalam larutan agar. Mereka juga mampu menangkap detak jantung, gerakan mata, tonus otot, dan data lainnya menggunakan alat studi tidur berbasis fluoresensi yang mereka kembangkan.
Mereka menemukan bahwa ikan mengalami siklus tidur yang mirip dengan manusia, termasuk periode tim dijuluki "tidur lambat" dan "tidur gelombang menyebar." Sementara mereka tidak menunjukkan gerakan mata acak (REM), yang mana-mana pada mamalia, mata mereka ada di mana-mana. Apakah memutar kembali di rongganya. Namun, tanda tangan otak dan otot mereka, serta hormon yang mengatur tidur semuanya mirip dengan yang ditemukan pada mamalia. "Mereka kehilangan tonus otot, detak jantung mereka turun, mereka tidak menanggapi rangsangan — satu-satunya perbedaan nyata adalah kurangnya gerakan mata yang cepat selama tidur REM, " kata penulis senior Philippe Mourrain dari Stanford University dalam siaran pers.
Studi ini menunjukkan bahwa dasar-dasar tidur muncul sebelum mamalia dan ikan menyimpang dari leluhur bersama yang hidup di lautan 450 juta tahun, sekitar 150 juta tahun lebih awal dari yang diyakini sebelumnya. "Tanda tangan [tidur] ini benar-benar memiliki fungsi penting - meskipun kita mungkin tidak tahu apa itu - yang telah bertahan ratusan juta tahun evolusi, " kata penulis studi pertama Louis Leung, seorang peneliti tidur di Stanford, kepada Tina Hesman. Saey di Science News .
"Kami benar-benar tidak berharap menemukan begitu banyak kesamaan dengan tidur manusia dan mamalia, " kata Mourrain kepada Kashmira Gander di Newsweek . "Untuk melihat, dalam vertebrata hidup, koreografi kompleks dari aktivitas otak dan otot selama transisi bangun tidur dan tidur sangat mengejutkan."
Temuan itu berarti bahwa para peneliti mungkin dapat menggunakan ikan kecil — yang sudah menjadi bahan pokok di laboratorium sains — untuk melihat gangguan tidur dan menguji obat tidur. Saat ini, banyak penelitian mengandalkan tikus, yang aktif di malam hari, untuk menyelidiki tidur. Leung mengatakan dalam siaran persnya bahwa ikan itu mungkin lebih baik bagi manusia. “Karena tanda-tanda saraf ikan pada dasarnya sama dengan kita, kita dapat menggunakan informasi tentang mereka untuk menghasilkan arahan baru untuk uji coba obat-obatan, ” katanya. "Karena ikan zebra bersifat diurnal seperti manusia, mungkin lebih akurat secara biologis untuk membandingkan tidur ikan dengan manusia untuk beberapa aspek."
Sementara teknologi baru yang digunakan untuk gambar ikan yang sedang tidur dipuji secara luas, Jenny Howard di National Geographic melaporkan bahwa tidak semua orang berpikir bahwa siklus tidur pada ikan itu analog dengan mamalia. Untuk satu hal, ilmuwan tidur Jerry Siegel di University of California, Los Angeles, menunjukkan bahwa para peneliti melihat ikan yang sangat muda, dan bahwa pola tidur pada remaja dan dewasa hampir secara universal berbeda di dunia hewan.
"Anda tidak bisa hanya mengatakan tidur adalah tidur, " katanya, menunjukkan bahwa di antara pola tidur mamalia sangat bervariasi dengan beberapa spesies mendapatkan tiga jam mata tertutup per hari dan yang lain tertidur selama 20 jam. Beberapa hewan memiliki siklus REM, dan beberapa tidak.
Mourrain, bagaimanapun, lebih optimis tentang penggunaan perenang kecil dalam penelitian tidur, bahkan jika rutinitas malam ikan zebra tidak persis sama dengan manusia. "Orang-orang lupa bahwa vertebrata semuanya sangat mirip dalam organisasi dan organ tubuh mereka, " katanya kepada Gander Newsweek . "Kami tidak hanya berbagi tulang punggung yang melindungi sumsum tulang belakang kami, seluruh otak dan neurokimia yang memungkinkan neuron untuk berkomunikasi sangat dilestarikan."
Dia menunjukkan bahwa ikan tersebut sudah digunakan dalam banyak penelitian medis, termasuk penelitian kardiovaskular dan kanker, dan percaya studi ini menunjukkan mereka juga dapat digunakan dalam studi tidur dan ilmu saraf.
