Bersembunyi di sarang sepanjang musim dingin, lalu muncul kembali saat musim semi. Melihat kehidupan hewan seperti itu, kita mungkin membayangkan betapa nyamannya bisa tidur selama berbulan-bulan. Namun, penelitian tentang hibernasi menemukan hal-hal yang sulit dijelaskan sebagai tidur panjang. Ada hewan yang kembali tidur setelah suhu tubuhnya naik lagi, misalnya.
Kuncinya bukan sekadar berapa lama hewan tidur, melainkan seberapa banyak energi yang digunakan tubuhnya. Untuk melewati musim ketika makanan sulit didapat, hewan yang berhibernasi mengubah pengaturan metabolisme dan suhu tubuh secara besar-besaran. Perbandingan antara beruang dan mamalia kecil menunjukkan bahwa ada lebih dari satu cara untuk melakukannya.
Apa yang perlu diukur untuk membedakan tidur dan penurunan metabolisme?
Mata terpejam dan tubuh yang tidak bergerak belum cukup untuk mengetahui keadaan di dalam tubuh. Dalam penelitian tidur, ilmuwan menggunakan rekaman gelombang otak dan pengukuran lain untuk membedakan tidur REM dan non-REM. Sementara itu, dalam penelitian hibernasi, ukuran pentingnya antara lain laju metabolisme yang diperkirakan dari konsumsi oksigen, suhu tubuh, dan detak jantung.
“Torpor”, yang berkaitan dengan hibernasi, adalah keadaan ketika hewan menurunkan metabolisme dan suhu tubuh melalui mekanisme pengaturan tubuhnya. Ada torpor harian yang dapat berlangsung beberapa jam, kemudian diikuti aktivitas dan pencarian makanan. Ada pula hibernasi, ketika episode torpor yang berlangsung beberapa hari hingga beberapa minggu terjadi berulang kali. [1]
Bayangkan dua gedung yang sama-sama memasang tanda “tutup”, tetapi mengoperasikan peralatannya dengan cara berbeda. Seperti itulah perbandingan antara tidur biasa dan hibernasi. Saat hibernasi, laju penggunaan energi itu sendiri berubah drastis. Pengaturan di dalam tubuh tetap berjalan; tubuh tidak sekadar dimatikan.
Mengapa tubuh kembali menghangat di tengah hibernasi?
Banyak hewan kecil yang berhibernasi mempertahankan metabolisme rendah selama suatu periode, lalu untuk sementara menaikkan suhu tubuhnya kembali ke kisaran normal. Mereka melewati musim dingin dengan diselingi proses penghangatan kembali ini. Jadi, gambaran “mulai tidur pada musim gugur dan baru bangun saat musim semi” melewatkan bagian penting dari prosesnya. [1][2]
Di sini muncul pertanyaan menarik: kalau tujuannya menghemat energi, mengapa tubuh justru mengeluarkan energi untuk menghangat lagi?
Penghangatan kembali memang membutuhkan energi. Fungsi proses berkala ini, termasuk kaitannya dengan tidur, masih diteliti. Belum ada satu penjelasan yang berlaku untuk semua spesies. [1][2] Membayangkannya sebagai “menyalakan ulang sistem secara berkala” dapat membantu kita memahami polanya, tetapi belum menjawab tujuan proses tersebut. Hibernasi adalah proses rumit yang menyeimbangkan penghematan energi dengan kebutuhan fungsi fisiologis tubuh.
Bagaimana beruang melewati musim dingin tanpa terlalu menurunkan suhu tubuh?
Sejumlah hewan kecil yang berhibernasi menurunkan suhu tubuhnya secara drastis selama torpor. Apakah tubuh beruang juga menjadi sedingin itu?
Dalam penelitian tahun 2011 pada beruang hitam Amerika, laju metabolisme selama hibernasi ditekan hingga sekitar 25% dari laju metabolisme basal. Pada saat yang sama, suhu tubuh diatur pada kisaran 30–36 °C dalam siklus yang berlangsung beberapa hari. [6] Angka ini penting dibaca dengan tepat: laju metabolismenya menjadi sekitar seperempat dari nilai basal, bukan sekadar turun sebesar 25%.
Kombinasi tersebut menunjukkan bahwa besarnya penghematan energi tidak dapat dinilai hanya dari seberapa rendah suhu tubuh. Mendinginkan tubuh juga tidak otomatis membuat hewan berhibernasi. Beruang dalam penelitian itu mempertahankan suhu tubuh yang relatif tinggi sambil sangat mengurangi penggunaan energi.
Angka-angka ini diperoleh dari spesies dan kondisi penelitian tertentu. Alih-alih menganggapnya sebagai pengaturan yang sama untuk semua beruang atau semua hewan yang berhibernasi, kita bisa melihatnya sebagai contoh nyata bahwa hibernasi memiliki beragam cara kerja.
Bisakah hewan tidur lagi setelah mengalami torpor?
Hubungan torpor dengan tidur lebih rumit daripada kemiripan yang terlihat dari luar: pada keduanya, hewan bisa tampak tidak bergerak. Penelitian tahun 2019 pada lemur tikus abu-abu memeriksa gelombang otak selama dan setelah torpor harian. Penelitian tersebut melibatkan enam ekor jantan dalam penangkaran, dengan membandingkan kondisi suhu lingkungan sekitar 25 °C dan 10 °C. [3]
Pada suhu lingkungan sekitar 25 °C, tidur non-REM dan REM teramati selama torpor. Dalam kondisi lingkungan yang dingin, ketika suhu tubuh turun di bawah sekitar 21 °C, pola tidur non-REM dan REM yang biasa muncul berkurang drastis atau tidak teramati. Setelah torpor, peneliti juga mengamati peningkatan gelombang delta, yang berkaitan dengan kedalaman tidur non-REM. [3]
Hasil ini menunjukkan bahwa seluruh waktu yang dihabiskan dengan suhu tubuh rendah tidak bisa begitu saja dihitung sebagai waktu tidur biasa. Namun, penelitian ini membahas torpor harian pada satu spesies primata tertentu. Terlalu dini untuk menyimpulkan bahwa “semua hewan akan makin kurang tidur jika makin lama berhibernasi”. Pola munculnya tidur berbeda menurut spesies, suhu tubuh, dan kedalaman torpor. [2][3]
Pertanyaan “Kalau sudah beristirahat terus, mengapa masih perlu tidur lagi?” menjadi pintu masuk untuk memahami bahwa istirahat dapat melibatkan keadaan fisiologis yang berbeda-beda.
Apakah kantuk dan suasana hati yang menurun pada musim dingin juga termasuk hibernasi?
Saat musim dingin membuat kita lebih mengantuk atau enggan keluar rumah, mungkin muncul keinginan untuk berkata, “Aku juga mau hibernasi.” Sebagai kiasan, ungkapan itu mudah dipahami. Namun, kiasan tersebut bukan bukti bahwa gangguan musiman pada manusia bekerja dengan mekanisme yang sama seperti hibernasi hewan.
National Institute of Mental Health atau NIMH di Amerika Serikat menjelaskan gangguan afektif musiman, yang dikenal dengan singkatan bahasa Inggris SAD, sebagai jenis depresi dengan pola berulang yang berkaitan dengan musim. Pada pola musim dingin, selain suasana hati yang menurun, gejalanya dapat berupa tidur berlebihan, makan berlebihan disertai keinginan kuat mengonsumsi karbohidrat, kenaikan berat badan, dan menarik diri dari pergaulan. [5]
Rasa mengantuk pada musim dingin saja tidak cukup untuk menentukan apakah seseorang mengalami SAD. Peran jam biologis, melatonin, dan proses lain yang berkaitan dengan perubahan paparan cahaya pada musim dingin masih diteliti. Karena itu, penjelasan bahwa “tubuh memperkirakan akan kekurangan makanan lalu mulai berhibernasi” tidak dapat dianggap sebagai kesimpulan yang pasti. [5]
Jika suasana hati yang menurun atau rasa kantuk berat terus berlanjut hingga mengganggu pekerjaan, pendidikan, atau kehidupan sehari-hari, ada baiknya berkonsultasi dengan tenaga kesehatan tanpa menunggu musim semi. Saat berkonsultasi, jelaskan kapan keluhan mulai muncul, bagaimana tidur dan nafsu makan berubah, serta apakah hal serupa pernah terjadi pada musim yang sama di tahun-tahun sebelumnya. SAD memiliki pilihan penanganan, antara lain terapi cahaya, psikoterapi, dan obat-obatan. [5]
Mungkinkah teknologi membuat manusia bisa berhibernasi?
Jika keadaan hemat energi seperti pada hewan dapat diciptakan secara buatan, mungkin ada manfaatnya bagi dunia medis dan penerbangan antariksa. Sejumlah penelitian sedang menjajaki kemungkinan itu.
Dalam penelitian tahun 2023, ilmuwan menggunakan ultrasonik untuk merangsang area preoptik di hipotalamus, salah satu bagian otak. Pada mencit, rangsangan ini memicu keadaan menyerupai torpor dengan penurunan suhu tubuh dan metabolisme. Sistem yang menyesuaikan rangsangan berdasarkan pengukuran suhu tubuh mampu mempertahankan keadaan tersebut selama lebih dari 24 jam. Penurunan suhu tubuh juga dilaporkan pada tikus, hewan yang biasanya tidak mengalami torpor. [4]
Subjek utama penelitian ini adalah hewan pengerat dalam kondisi percobaan. Penelitian tersebut belum menghasilkan alat yang memungkinkan manusia tidur sepanjang musim dingin. Temuan ini lebih tepat dipahami sebagai langkah untuk mempelajari sirkuit saraf yang terlibat dalam pengaturan metabolisme dan apa yang diperlukan agar mekanisme tersebut dapat dimanfaatkan dengan aman. Dari sudut pandang ini, kita bisa melihat daya tarik sekaligus cakupan hasilnya.
Untuk memahami hibernasi, perhatikan ritme proses di dalam tubuh
Dari luar sarang, hewan yang berhibernasi mungkin terlihat seperti tidak melakukan apa-apa. Namun, di dalam tubuhnya, metabolisme diturunkan, suhu tubuh diatur, sesekali tubuh kembali menghangat, dan keadaan tidurnya pun berubah.
Selain bertanya “Berapa jam hewan itu tidur?”, kita bisa bertanya, “Berapa banyak energi yang digunakannya selama itu, dan bagaimana keadaan fisiologis tubuhnya?” Pertanyaan ini membuat gambaran hibernasi menjadi lebih utuh. Kombinasi suhu tubuh dan metabolisme beruang, gelombang otak setelah torpor, serta energi untuk menghangatkan tubuh kembali menunjukkan adanya pengaturan yang cermat di balik tubuh yang tampak diam.
Untuk keluhan yang kita alami pada musim dingin, kita tetap bisa menikmati perbandingan dengan hewan sambil memperhatikan secara konkret perubahan tidur dan suasana hati sendiri. Dengan membedakan keduanya, kita dapat memelihara rasa ingin tahu tentang makhluk hidup sekaligus memberi perhatian pada perawatan yang kita butuhkan.
Referensi (6)
[1] Ruf & Geiser (2015), Daily torpor and hibernation in birds and mammals. Artikel tinjauan yang membandingkan torpor harian dan hibernasi. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4351926/
[2] Heller & Ruby (2004), Sleep and circadian rhythms in mammalian torpor. Artikel tinjauan tentang hubungan tidur dan torpor. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/14977404/
[3] Royo et al. (2019), Daily Torpor and Sleep in a Non-human Primate, the Gray Mouse Lemur (Microcebus murinus). Penelitian asli dengan pengukuran gelombang otak. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC6768945/
[4] Yang et al. (2023), Induction of a torpor-like hypothermic and hypometabolic state in rodents by ultrasound. Penelitian asli pada hewan pengerat. https://www.nature.com/articles/s42255-023-00804-z
[5] NIMH, Seasonal Affective Disorder. Penjelasan resmi tentang gangguan afektif musiman. https://www.nimh.nih.gov/health/publications/seasonal-affective-disorder
[6] Tøien et al. (2011), Hibernation in black bears: independence of metabolic suppression from body temperature. Penelitian asli pada beruang hitam Amerika. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21330544/
