Untuk pertama kalinya, para peneliti dapat mengamati bagaimana murid bereaksi selama tidur selama beberapa jam. Pandangan di bawah kelopak mata menunjukkan kepada mereka bahwa lebih banyak terjadi di otak selama tidur daripada yang diasumsikan sebelumnya.
Mata kita biasanya tertutup saat kita tidur. Namun, ada kesibukan aktivitas yang terjadi di bawah kelopak mata tertutup kami: tim peneliti, yang dipimpin oleh peneliti utama Caroline Lustenberger, Sarah Meissner dan Nicole Wenderoth dari kontrol saraf laboratorium gerakan di ETH Zurich, telah mengamati bahwa ukuran murid berfluktuasi terus -menerus selama tidur. Terkadang ukurannya meningkat, terkadang berkurang; Terkadang perubahan ini terjadi dalam hitungan detik, di waktu lain selama beberapa menit.
“Dinamika ini mencerminkan keadaan gairah, atau tingkat aktivasi otak di daerah yang bertanggung jawab untuk regulasi tidur-bangun,” kata Lustenberger. “Pengamatan ini bertentangan dengan asumsi sebelumnya bahwa, pada dasarnya, tingkat gairah selama tidur rendah.”
Sebaliknya, fluktuasi ukuran pupil ini menunjukkan bahwa bahkan selama tidur, otak terus -menerus beralih antara tingkat aktivasi yang lebih tinggi dan lebih rendah. Temuan baru ini juga mengkonfirmasi untuk manusia apa yang baru -baru ini ditemukan oleh kelompok penelitian lain dalam studi tentang hewan pengerat, yang juga menunjukkan fluktuasi yang lambat di tingkat aktivasi (dikenal di lapangan sebagai gairah). Studi oleh para peneliti baru -baru ini diterbitkan dalam jurnal Komunikasi Alam.
Metode baru untuk misteri lama
Daerah otak yang mengontrol tingkat aktivasi terletak jauh di dalam batang otak, sehingga sebelumnya sulit untuk secara langsung mengukur proses ini pada manusia selama tidur. Metode yang ada secara teknis menuntut dan belum ditetapkan dalam konteks ini. Oleh karena itu, studi para peneliti bergantung pada pengukuran murid. Murid diketahui menunjukkan tingkat aktivasi ketika seseorang terjaga. Karena itu mereka dapat digunakan sebagai penanda untuk aktivitas di daerah yang terletak lebih dalam di dalam otak.
Para peneliti mengembangkan metode baru untuk memeriksa perubahan pada murid orang saat tidur: menggunakan teknik perekat khusus dan plester transparan, mereka dapat menjaga mata subjek uji terbuka selama beberapa jam.
“Perhatian utama kami adalah bahwa subjek tes tidak akan dapat tidur dengan mata terbuka. Tetapi di ruangan yang gelap, kebanyakan orang lupa bahwa mata mereka masih terbuka dan mereka dapat tidur,” jelas penulis utama studi tersebut, Manuel Carro Domínguez, yang mengembangkan teknik tersebut.
Analisis data menunjukkan bahwa dinamika murid terkait tidak hanya dengan berbagai tahap tidur, tetapi juga dengan pola spesifik aktivitas otak, seperti spindle tidur dan gelombang tidur nyenyak yang diucapkan – gelombang otak yang penting untuk konsolidasi memori dan stabilitas tidur. Para peneliti juga menemukan bahwa otak bereaksi terhadap suara dengan berbagai tingkat intensitas, tergantung pada tingkat aktivasi, yang tercermin dalam ukuran murid.
Regulator pusat dari tingkat aktivasi adalah daerah kecil di batang otak, yang dikenal sebagai locus coeruleus. Pada hewan, para ilmuwan telah mampu menunjukkan bahwa ini penting untuk pengaturan tahap tidur dan bangun. Para peneliti tidak dapat membuktikan dalam penelitian ini apakah locus coeruleus memang secara langsung bertanggung jawab atas perubahan murid. “Kami hanya mengamati perubahan murid yang terkait dengan tingkat aktivasi otak dan aktivitas jantung,” Lustenberger menjelaskan.
Dalam studi tindak lanjut, para peneliti akan berusaha untuk mempengaruhi aktivitas locus coeruleus menggunakan obat, sehingga mereka dapat menyelidiki bagaimana hal ini mempengaruhi dinamika murid. Mereka berharap menemukan apakah wilayah otak ini sebenarnya bertanggung jawab untuk mengendalikan murid selama tidur, dan bagaimana perubahan tingkat aktivasi mempengaruhi tidur dan fungsinya.
Menggunakan dinamika pupillary untuk mendiagnosis penyakit
Memahami dinamika murid selama tidur juga dapat memberikan wawasan penting untuk diagnosis dan pengobatan gangguan tidur dan penyakit lainnya. Oleh karena itu para peneliti ingin menyelidiki apakah perubahan murid selama tidur dapat memberikan indikasi disfungsi sistem gairah. Ini termasuk gangguan seperti insomnia, gangguan stres pasca-trauma dan mungkin Alzheimer. “Ini hanya hipotesis yang ingin kami selidiki di masa depan,” kata Lustenberger.
Tujuan lain adalah membuat teknologi dapat digunakan di luar laboratorium tidur, seperti di rumah sakit di mana ia dapat membantu memantau bangun pada pasien koma atau untuk mendiagnosis gangguan tidur lebih akurat. Murid sebagai jendela ke otak dengan demikian dapat membuka jalan bagi peluang baru dalam pengobatan tidur dan ilmu saraf.
Referensi
Carro-Domínguez M, Huwiler S, Oberlin S, Oesch TL, Badii G, Lüthi A, Wenderoth N, Meissner SN, Lustenberger C: Ukuran murid mengungkapkan fluktuasi tingkat gairah dalam tidur manusia, komunikasi alam volume 16, nomor artikel: 2070 (2025). Doi: 10.1038/s41467-025-57289-5
