Berandasehat.id – Mengapa saat suhu dingin mamalia, termasuk manusia, ingin makan lebih banyak? Ahli saraf di Scripps Research telah mengidentifikasi sirkuit otak yang membuat mamalia ingin makan lebih banyak saat terpapar suhu dingin. 

Diketahui, mamalia secara otomatis membakar lebih banyak energi untuk mempertahankan suhu tubuh normal saat terkena dingin. Peningkatan pengeluaran energi yang diaktifkan oleh dingin ini memicu peningkatan nafsu makan dan kegiatan makan, meskipun mekanisme spesifik yang mengendalikannya belum diketahui. 

Dalam studi baru, yang diterbitkan di Nature, para peneliti mengidentifikasi sekelompok neuron yang berfungsi sebagai ‘saklar’ untuk perilaku mencari makanan yang berhubungan dengan dingin pada tikus. Penemuan ini dapat mengarah pada terapi potensial untuk kesehatan metabolisme dan penurunan berat badan.

“Ini adalah mekanisme adaptif mendasar pada mamalia dan penargetan dengan perawatan di masa depan memungkinkan peningkatan manfaat metabolisme dari dingin atau bentuk lain dari pembakaran lemak,” ujar penulis senior studi Li Ye, Ph.D., profesor asosiasi dan ketua Chemistry and Chemical Biology at Scripps Research. Sedangkan penulis pertama studi ini adalah asosiasi penelitian postdoctoral Ye Lab Neeraj Lal, Ph.D.

Karena paparan dingin mengarah pada peningkatan pembakaran energi agar tetap hangat, perendaman air dingin dan bentuk lain dari ‘terapi dingin’ telah dieksplorasi sebagai metode untuk menurunkan berat badan dan meningkatkan kesehatan metabolisme.

Salah satu kelemahan dari terapi dingin adalah bahwa tanggapan manusia yang berkembang terhadap dingin tidak dirancang untuk menyebabkan penurunan berat badan (efek yang bisa berakibat fatal selama periode kelangkaan makanan yang sering terjadi di zaman pra-modern). 

Dingin, seperti diet dan olahraga, meningkatkan nafsu makan untuk menangkal efek penurunan berat badan. Dalam penelitian tersebut, Ye dan timnya berusaha mengidentifikasi sirkuit otak yang memediasi peningkatan nafsu makan akibat dingin ini.

Salah satu pengamatan pertama mereka adalah bahwa, dengan timbulnya suhu dingin, tikus meningkatkan pencarian makanannya hanya setelah penundaan sekitar enam jam, menunjukkan perubahan perilaku ini bukan sekadar akibat langsung dari penginderaan dingin.

Menggunakan teknik yang disebut pembersihan seluruh otak dan mikroskop lembar cahaya, para peneliti membandingkan aktivitas neuron di seluruh otak selama kondisi dingin versus hangat. Segera mereka membuat pengamatan kunci: Sementara sebagian besar aktivitas saraf di seluruh otak jauh lebih rendah dalam kondisi dingin, bagian dari wilayah yang disebut thalamus menunjukkan aktivasi yang lebih tinggi.

Akhirnya, tim memusatkan perhatian pada sekelompok neuron tertentu yang disebut nukleus xiphoid dari garis tengah thalamus, menunjukkan bahwa aktivitas di neuron ini melonjak dalam kondisi dingin tepat sebelum tikus bergerak dari kelambanan yang disebabkan oleh dingin untuk mencari makanan. 

Ketika lebih sedikit makanan yang tersedia pada permulaan kondisi dingin, peningkatan aktivitas di nukleus xiphoid bahkan lebih besar – menunjukkan bahwa neuron ini merespons defisit energi yang diinduksi dingin daripada dingin itu sendiri.

Ketika para peneliti secara artifisial mengaktifkan neuron ini, tikus meningkatkan pencarian makanan mereka, tetapi tidak melakukan aktivitas lain. Demikian pula, ketika tim menghambat aktivitas neuron ini, tikus mengurangi pencarian makanannya. Efek ini muncul hanya dalam kondisi dingin, menyiratkan bahwa suhu dingin memberikan sinyal terpisah yang juga harus ada untuk terjadinya perubahan nafsu makan.

Manfaat dalam Tata Laksana Turun Berat Badan

Dalam serangkaian eksperimen terakhir, tim menunjukkan bahwa neuron nukleus xiphoid ini memproyeksikan ke wilayah otak yang disebut nukleus accumbens — area yang telah lama dikenal karena perannya dalam mengintegrasikan sinyal penghargaan dan penolakan untuk memandu perilaku, termasuk perilaku makan.

Menurut Ye, pada akhirnya, hasil ini mungkin memiliki relevansi klinis, karena menunjukkan kemungkinan menghalangi peningkatan nafsu makan yang disebabkan oleh dingin. Hal itu memungkinkan tata laksana paparan dingin yang relatif sederhana untuk mendorong penurunan berat badan jauh lebih efisien.

“Salah satu tujuan utama kami sekarang adalah mencari cara untuk memisahkan peningkatan nafsu makan dari peningkatan pengeluaran energi,” kata Ye. 

“Kami juga ingin mengetahui apakah mekanisme peningkatan nafsu makan yang disebabkan oleh dingin ini merupakan bagian dari mekanisme yang lebih luas yang digunakan tubuh untuk mengompensasi pengeluaran energi ekstra, misalnya setelah berolahraga,” tandas Ye. (BS)