Olahraga menstimulasi otak karena efeknya pada otot

Olahraga berperan penting dalam kesehatan otak dengan menyebabkan otot melepaskan molekul yang terkait dengan fungsi kognitif, demikian temuan sebuah penelitian terbaru.

Penelitian yang diterbitkan dalam Proceedings of the National Academy of Sciences menunjukkan bahwa ketika saraf yang merangsang otot diaktifkan, saraf tersebut juga mengirimkan sinyal ke otak, melepaskan molekul bioaktif dan nanopartikel yang meningkatkan fungsi otak.

Hasilnya menyoroti pentingnya menjaga kesehatan muskuloskeletal tidak hanya untuk kesehatan kardiovaskular atau mobilitas, tetapi juga untuk melawan degenerasi saraf, kata Hongrong Kong, Ph.D., profesor di departemen teknik kimia dan biomolekuler di University of Illinois di Urbana-Champaign dan rekan penulis studi ini..

Dia menjelaskan bahwa: “Mempertahankan persarafan saraf sangat penting agar otot dapat menghasilkan faktor biologis yang bermanfaat bagi otak. Dengan kontraksi otot yang teratur, otot tidak hanya melepaskan faktor-faktor bermanfaat ini, tetapi juga membantu menjaga persarafan yang diperlukan saraf untuk terus mengirimkan sinyal ke otot. Sinyal-sinyal ini diperlukan untuk mengatur pelepasan faktor neurotropik ke otak."

Penelitian ini menstimulasi otot dengan glutamat untuk melihat bagaimana fungsi saraf merespons. Para peneliti menggunakan model jaringan otot, yang satu dipersarafi dan satu lagi tidak dipersarafi, dan menemukan bahwa jaringan yang dipersarafi mengirimkan lebih banyak sinyal ke otak.

Karena beberapa fungsi neuron di otot dapat menurun seiring bertambahnya usia atau cedera, para peneliti tertarik untuk mengetahui bagaimana hilangnya fungsi ini akan memengaruhi kesehatan otak.

Bagaimana olahraga memengaruhi fungsi otak?

Dalam penelitian ini, peneliti tidak mengamati orang yang berolahraga. Sebaliknya, mereka mempelajari model jaringan otot, yang berarti tidak mungkin menarik kesimpulan langsung tentang bentuk olahraga tertentu dan pengaruhnya terhadap kesehatan otak.

Kong mengatakan penelitian sebelumnya tentang olahraga dan kesehatan otak telah menunjukkan korelasi langsung antara ukuran hipokampus dan aktivitas fisik teratur. Namun dalam studi baru ini, para peneliti mengamati fungsi sistem saraf dan muskuloskeletal untuk lebih memahami interaksi antara otak dan tubuh.

“Penelitian kami tidak membuktikan bagaimana olahraga dapat secara langsung meningkatkan fungsi kognitif,” Kong memperingatkan. “Beberapa penelitian telah menunjukkan bahwa olahraga teratur dapat meningkatkan fungsi kognitif pada orang dewasa. Dalam penelitian tersebut, peserta diminta untuk berolahraga secara teratur dan perubahan ukuran hipokampus mereka dipantau."

"Hasilnya menunjukkan bahwa orang yang rutin melakukan latihan aerobik memiliki hipokampus yang lebih besar dan kinerja yang lebih baik dalam tes memori spasial. Kami fokus pada bagaimana neuron yang terkait dengan otot memengaruhi salah satu jalur antara otot dan otak." — Hyunjun Kong, PhD

Ryan Glatt, CPT, NBC-HWC, pelatih kesehatan otak senior dan direktur program FitBrain di Neuroscience Institute di Santa Monica, California, yang tidak terlibat dalam penelitian ini, mengatakan perlu waktu untuk memahami sepenuhnya efek olahraga pada otak, dan penelitian pada manusia di masa depan perlu mempertimbangkan hal tersebut.

“Lamanya waktu yang diperlukan untuk mengamati efek olahraga terhadap fungsi kognitif dapat bervariasi tergantung pada jenis, intensitas, dan frekuensi olahraga, serta perbedaan individu dalam usia, fungsi kognitif dasar, dan status kesehatan,” Glatt kata.

“Studi biasanya menunjukkan efek yang dapat diamati selama beberapa minggu hingga bulan. Penting bagi penelitian di masa depan untuk memperhitungkan variabel-variabel ini agar dapat menilai jangka waktunya secara akurat,” katanya.

Jenis Latihan Apa yang Terbaik untuk Kesehatan Otak?

Olahraga teratur memiliki manfaat terukur bagi kesehatan otak. Misalnya, tinju telah digunakan untuk membantu penderita penyakit Parkinson.

Glatt mencatat bahwa beberapa jenis olahraga mungkin lebih efektif dibandingkan jenis olahraga lainnya dalam meningkatkan kesehatan otak, terutama olahraga yang memerlukan fungsi kognitif.

"Olahraga aerobik seperti lari, berenang, dan bersepeda, yang meningkatkan kesehatan jantung, dikenal luas karena efek positifnya terhadap fungsi otak," ujarnya.

"Namun, aktivitas yang menggabungkan aktivitas fisik dan kognitif — seperti menari dan olahraga tim — mungkin menawarkan manfaat tambahan karena perlunya koordinasi, ritme, dan fungsi eksekutif," tambahnya.

Dapatkah olahraga membalikkan atau memperlambat penurunan kognitif?

Kong berpendapat bahwa aktivitas fisik berpotensi membalikkan atau memperlambat penurunan kognitif yang terkait dengan penuaan.

"Seiring bertambahnya usia, mereka secara bertahap kehilangan sambungan neuromuskular yang terbentuk dengan baik antara saraf dan otot, sehingga mengganggu kemampuan otot untuk diatur oleh sinyal saraf dan, karenanya, mengurangi kemampuan otot untuk mengeluarkan faktor-faktor penting bagi fungsi otak," Kong dijelaskan.

"Dengan pelatihan atau stimulasi kontraksi otot yang tepat, otot dapat menghasilkan faktor-faktor yang membantu mempertahankan sambungan neuromuskular ini, mencegah denervasi. Akibatnya, orang dewasa yang lebih tua masih dapat memiliki otot-otot yang dipersarafi secara fungsional yang mampu menghasilkan faktor-faktor penting yang meningkatkan fungsi kognitif di otak. Otak,” ujarnya.

Glatt menunjukkan bahwa gaya hidup yang tidak banyak bergerak dengan tingkat aktivitas fisik yang relatif rendah mungkin dikaitkan dengan risiko penurunan kognitif yang lebih tinggi.

Namun, ia mengingatkan bahwa terdapat berbagai perbedaan individu terkait dengan faktor genetik, gaya hidup, dan lingkungan.

"Olahraga semakin dikenal sebagai intervensi suportif bagi orang-orang dengan fungsi kognitif yang lemah, termasuk mereka yang menderita penurunan fungsi kognitif atau kondisi seperti penyakit Alzheimer. Aktivitas fisik dapat meningkatkan aliran darah ke otak, mengurangi peradangan, dan merangsang pelepasan faktor pertumbuhan, yang dapat membantu mempertahankan atau meningkatkan fungsi kognitif,” kata Glatt.

"Meskipun olahraga bermanfaat untuk menjaga kesehatan kognitif dan berpotensi memperlambat perkembangan penurunan kognitif, bukti mengenai kemampuannya membalikkan penurunan kognitif yang ada masih belum dapat disimpulkan. Sebagian besar penelitian menunjukkan bahwa olahraga dapat mempercepat penurunan kognitif dan meningkatkan kesehatan otak secara keseluruhan., namun hal sebaliknya mungkin terjadi. Mengatasi defisit kognitif yang sudah ada memerlukan penelitian yang lebih ekstensif," dia memperingatkan.