Olahraga dikenal luas untuk membangun otot yang lebih kuat, namun penelitian baru menunjukkan bahwa olahraga juga membentuk kembali otak dengan cara meningkatkan daya tahan. Sebuah penelitian yang diterbitkan dalam jurnal Cell Press saraf menemukan bahwa olahraga berulang-ulang mengubah aktivitas otak terkait dengan kemampuan tubuh untuk berlari lebih jauh dan lebih cepat seiring berjalannya waktu. Perubahan ini tampaknya membantu jantung dan otot beradaptasi dan menjadi lebih kuat dengan latihan.
“Banyak orang mengatakan mereka merasa lebih tajam dan pikiran mereka lebih jernih setelah berolahraga,” kata penulis J. Nicholas Betley dari University of Pennsylvania. “Jadi kami ingin memahami apa yang terjadi di otak setelah berolahraga dan bagaimana perubahan ini memengaruhi efek olahraga.”
Aktivitas otak berlanjut setelah berolahraga
Dalam percobaan, Betley dan timnya mengamati peningkatan aktivitas otak pada tikus setelah berlari di atas treadmill. Perubahan terbesar terjadi pada sel saraf di wilayah yang disebut ventromedial hypothalamus (VMH), yang membantu mengatur cara tubuh mengelola energi, berat badan, dan gula darah.
Para peneliti melacak aktivitas sekumpulan sel saraf VMH tertentu yang dikenal sebagai neuron steroidogenik faktor 1 (SF1). Neuron-neuron ini menjadi aktif ketika tikus berlari dan terus berfungsi setidaknya selama satu jam setelah latihan berakhir.
Setelah dua minggu sesi treadmill setiap hari, tikus menunjukkan peningkatan yang nyata dalam daya tahan mereka. Mereka dapat menempuh jarak yang lebih jauh dan mempertahankan kecepatan lebih cepat sebelum mencapai kelelahan. Pemindaian otak juga mengungkapkan bahwa lebih banyak neuron SF1 menjadi aktif setelah pelatihan dan tingkat aktivitas mereka jauh lebih tinggi dibandingkan pada awal penelitian.
Neuron kunci terkait dengan peningkatan daya tahan
Para ilmuwan kemudian menguji apa yang akan terjadi jika mereka memblokir neuron SF1 untuk berkomunikasi dengan bagian otak lainnya. Tikus yang aktivitas sarafnya diblokir akan mengalami kelelahan lebih awal dan gagal memperoleh daya tahan selama periode pelatihan dua minggu.
Para peneliti sangat terkejut menemukan bahwa memblokir neuron-neuron ini hanya setelah berolahraga sudah cukup untuk menghentikan peningkatan daya tahan, meskipun neuron-neuron tersebut masih berfungsi normal selama latihan itu sendiri. Temuan ini menunjukkan bahwa aktivitas otak pasca-latihan dapat memainkan peran penting dalam membantu tubuh beradaptasi terhadap pelatihan.
“Saat kita angkat beban, kita mengira kita hanya membangun otot,” kata Betley. “Ternyata kita mungkin mengembangkan otak kita saat berolahraga.”
Pemulihan latihan dan fungsi otak
Proses biologis pasti yang menyebabkan efek ini masih belum diketahui. Namun, Betley percaya bahwa aktivitas neuron SF1 yang berkelanjutan setelah olahraga dapat membantu tubuh pulih lebih efisien dengan meningkatkan penggunaan glukosa yang disimpan. Hal ini memungkinkan otot, paru-paru, dan jantung beradaptasi lebih cepat terhadap olahraga yang semakin sulit.
Para peneliti berharap temuan ini pada akhirnya dapat menghasilkan cara-cara baru untuk membantu orang lanjut usia tetap aktif dan membantu orang pulih dari stroke atau cedera. Pekerjaan ini juga dapat bermanfaat bagi para atlet yang ingin meningkatkan kinerja dan pemulihan mereka.
“Studi ini membuka pintu untuk memahami bagaimana kita bisa mendapatkan hasil maksimal dari latihan fisik,” katanya. “Jika kita dapat mempersingkat jangka waktu dan membantu orang melihat manfaatnya lebih cepat, hal ini mungkin akan mendorong mereka untuk terus berolahraga.”
Pekerjaan ini didukung oleh University of Pennsylvania, National Institutes of Health, National Science Foundation, National Research Foundation of Korea, Rhode Island Institutional Development Award, Rhode Island Foundation, dan Providence College.
