Aktivitas Fisik Mengubah Struktur Otak

ÁINE KELLY

Olahraga teratur mengubah struktur jaringan tubuh  kita dengan cara yang jelas, seperti mengurangi ukuran simpanan lemak dan meningkatkan massa otot. Yang kurang terlihat, tetapi mungkin yang lebih penting, adalah pengaruh yang besar dari olahraga terhadap struktur otak kita — pengaruh yang dapat melindungi dan memelihara kesehatan dan fungsi otak sepanjang hidup.

Faktanya, beberapa ahli percaya bahwa otak manusia mungkin bergantung pada aktivitas fisik secara teratur untuk berfungsi secara optimal sepanjang hidup kita.

Berikut ini beberapa cara olahraga mengubah struktur otak kita.

Ingatan

Banyak penelitian menunjukkan bahwa olahraga dapat membantu melindungi ingatan kita seiring bertambahnya usia. Ini karena olahraga telah terbukti mencegah hilangnya total volume otak (yang dapat menyebabkan penurunan fungsi kognitif), serta mencegah penyusutan di wilayah otak tertentu yang terkait dengan ingatan. 

Misalnya, satu studi pemindaian magnetic resonance imaging (MRI) mengungkapkan bahwa pada orang dewasa yang lebih tua, latihan olahraga selama enam bulan dapat meningkatkan volume otak.

Studi lain menunjukkan bahwa penyusutan hipokampus (wilayah otak yang penting untuk belajar dan ingatan) pada orang tua dapat dibalik dengan berjalan kaki secara teratur. 

Perubahan ini disertai dengan peningkatan  fungsi  ingatan dan peningkatan faktor neurotropik turunan otak (BDNF) protein dalam aliran darah.

BDNF penting  untuk  fungsi  kognitif yang sehat karena perannya dalam kelangsungan hidup sel, plastisitas (kemampuan otak untuk berubah dan beradaptasi dari pengalaman), dan fungsi. Hubungan positif antara olahraga, BDNF, dan ingatan telah banyak diteliti dan telah dibuktikan pada orang dewasa muda dan orang tua.

BDNF juga merupakan salah satu dari beberapa protein yang terkait dengan neurogenesis dewasa, kemampuan otak untuk mengubah strukturnya dengan  mengembangkan neuron baru selama masa dewasa. 

Neurogenesis hanya terjadi di sangat sedikit wilayah otak — salah satunya adalah hipokampus — dan dengan demikian mungkin merupakan mekanisme sentral yang terlibat dalam pembelajaran dan ingatan. Aktivitas fisik yang teratur dapat melindungi ingatan dalam jangka panjang dengan menginduksi neurogenesis melalui BDNF.

Sementara hubungan antara olahraga, BDNF, neurogenesis, dan ingatan dijelaskan dengan sangat baik pada model hewan, batasan eksperimental dan etika berarti bahwa pentingnya fungsi otak manusia tidak begitu jelas. Namun demikian, neurogenesis yang diinduksi oleh olahraga sedang secara aktif diteliti sebagai terapi potensial untuk gangguan neurologis dan kejiwaan, seperti penyakit Alzheimer, Parkinson, dan depresi.

Pembuluh darah

Otak sangat bergantung pada aliran darah, menerima sekitar 15 persen dari seluruh pasokan tubuh — meskipun hanya 2 hingga 3 persen dari total massa tubuh kita. Ini karena jaringan saraf kita membutuhkan suplai oksigen yang konstan untuk berfungsi dan bertahan hidup. 

Ketika neuron menjadi lebih aktif, aliran darah di daerah di mana neuron ini berada meningkat untuk memenuhi kebutuhan. Dengan demikian, menjaga kesehatan otak bergantung pada pemeliharaan jaringan pembuluh darah yang sehat.

Olahraga teratur meningkatkan pertumbuhan pembuluh darah baru di daerah otak tempat terjadinya neurogenesis, memberikan peningkatan  suplai  darah yang mendukung perkembangan neuron  baru ini. 

Olahraga juga meningkatkan kesehatan dan fungsi pembuluh darah yang ada, memastikan bahwa jaringan otak secara konsisten menerima suplai darah yang cukup untuk memenuhi kebutuhannya dan mempertahankan fungsinya.

Terakhir, olahraga teratur dapat mencegah, bahkan mengobati, hipertensi (tekanan darah tinggi), yang merupakan faktor risiko perkembangan demensia. Olahraga bekerja dalam berbagai cara untuk meningkatkan kesehatan dan fungsi pembuluh darah di otak.

Peradangan

Baru-baru ini, semakin banyak penelitian yang berpusat pada mikroglia, yang merupakan sel imun yang menetap di otak. Fungsi utamanya adalah  terus-menerus memeriksa otak untuk  mencari  potensi ancaman dari mikroba  atau sel sekarat atau rusak, dan untuk membersihkan kerusakan yang mereka temukan.

Seiring bertambahnya usia, fungsi kekebalan tubuh yang normal menurun, dan peradangan kronis tingkat rendah terjadi di organ tubuh, termasuk otak, yang meningkatkan risiko  penyakit neurode- generatif, seperti penyakit Alzheimer. Seiring bertambahnya usia, mikroglia menjadi kurang efisien dalam membersihkan kerusakan dan kurang mampu mencegah penyakit dan peradangan. Ini berarti peradangan saraf dapat berkembang, merusak fungsi otak — termasuk ingatan.

Namun baru-baru ini, kami telah menunjukkan bahwa olahraga dapat memprogram ulang mikroglia ini di otak yang menua. Olahraga terbukti membuat mikroglia lebih hemat energi dan mampu menangkal perubahan peradangan saraf yang mengganggu fungsi otak. 

Olahraga juga dapat memodulasi peradangan saraf pada kondisi degeneratif seperti penyakit Alzheimer dan multiple sclerosis. Ini menunjukkan kepada kita efek aktivitas fisik pada fungsi kekebalan mungkin menjadi target penting untuk terapi dan pencegahan penyakit.

Jadi, bagaimana kita dapat memastikan bahwa kita melakukan jenis olahraga yang benar — atau cukup berolahraga — untuk melindungi otak? Sampai saat ini, kami tidak memiliki  cukup  bukti  kuat untuk mengembangkan pedoman khusus untuk kesehatan otak, meskipun temuan hingga saat ini menunjukkan bahwa manfaat terbesar diperoleh dengan  latihan  aerobik seperti berjalan, berlari,  atau bersepeda.

Orang dewasa disarankan untuk melakukan latihan aerobik intensitas sedang minimal 150 menit  per minggu, dikombinasikan dengan aktivitas yang menjaga kekuatan dan fleksibilitas, untuk menjaga kesehatan umum yang baik.

Perlu juga dicatat bahwa para peneliti tidak selalu  menemukan  bahwa  olahraga memiliki  efek menguntungkan pada otak dalam studi mereka — kemungkinan karena studi yang berbeda menggunakan program pelatihan  olahraga dan ukuran fungsi kognitif yang berbeda, sehingga sulit untuk membandingkan studi dan hasil secara langsung. 

Namun terlepas dari itu, banyak penelitian menunjukkan kepada kita bahwa olahraga bermanfaat  untuk banyak aspek kesehatan kita, jadi penting untuk memastikan Anda mendapatkan cukup. Kita perlu sadar  membuat  waktu di hari kita untuk aktif — otak kita akan berterima kasih untuk itu di tahun-tahun mendatang. (nit)

Áine Kelly adalah profesor fisiologi di Trinity College Dublin di Irlandia. Artikel ini pertama kali diterbitkan di The Conversation.

Keterangan Foto : Otak hanya membentuk 2 persen dari massa tubuh kita, tetapi mengkonsumsi 15 persen aliran darah tubuh kita — yang membantu memastikannya dengan olahraga. (Sergey Nivens / Shutterstock)

https://www.youtube.com/watch?v=uxDBQIsrMZs