NUTRITION, BRAIN, BEHAVIOR Lailan Safina Nasution Sistem Neuropsikiatri PS Kedokteran FKK UMJ 2015 EFEK MAKANAN TERHADAP PERILAKU Hubungan antara makanan dan perilaku??? Saat ini banyak beredar berbagai suplemen diet yang mengaku dapat: Meningkatkan stamina Meningkatkan kemampuan berpikir Memperbaiki sifat pelupa Menghilangkan stress dan depresi Menurunkan berat badan (dengan memodifikasi perilaku) ASI vs Susu Formula ATAU Regulasi longgar karena dianggap sebagai makanan, bukan obat.Di AS, pengawasan suplemen diet diregulasi olehthe Dietary Health and Education Act Produsen tidak diwajibkan untukmencantumkan bukti keefektifan dan keamanan obat. Walaupun banyak dari produk-produk tersebut belum dapat dibuktikan secara ilmiah, tetapibeberapa dari mereka memang dapat meningkatkan fungsi mental. Harus dapat dibuktikan secara ilmiah Umumnya, efek makanan terhadap perilaku kurang diketahui dengan pasti, mengapa? Beberapa jenis makanan yang berefek kuat terhadap otak sering dicap negatif sebagai drugs (opium, ganja) atau racun (tetradoxin, dari ikan fugu) Syarat suatu makanan dapat mempengaruhi performa otak: Mudah untuk dicerna, diabsorpsi, ditransportasi, dapat melewati sawar darah-otak (BBB) Berpengaruh terhadap: Pelepasan neurotransmitter tertentu Ambilan (uptake) dari reseptor spesifik di otak Ada yang bersifat agonis/ antagonis Akibat: perubahan mood, ketajaman berfikir/kecerdasan Bukan berhubungan dengan pertumbuhan dan perkembangan jaringan syaraf Akhir-akhir ini, berbagai penelitian tentang efek makanan terhadap perilaku terutama difokuskan kepada4 kelompok utama, yaitu (1) makronutrien: karbohidrat (glukosa), protein, lemak (2) mikronutrien: vitamin dan mineral (3) konstituen diet lain, contoh: kafein(4) Herbal dan suplemen diet:, contoh:- melatonin - Ginkgo biloba -St. Johns Wort -ephedrine -Valerian Metabolisme Energi di otak, dan fungsi psikologis Walaupun berat otak hanya2% dari BB orang dewasa tapi otak menggunakan 20% dari kebutuhan energi pada saat istirahat (Resting Metabolic Rate). Tidak seperti organ lain di dalam tubuh, pada kondisi normal, otak menggunakan glukosa secara eksklusif sebagai sumber energi. Kemampuan otak untuk mencadangkan energi sangat terbatas( 10 menit) sehingga sangat memerlukan suplai energi(glukosa) yang terus menerus melewati sawar darah otak (BBB). Penggunaan glukosa oleh otak lebih tinggi pada anak-anak daripada orang dewasa. HIPOGLIKEMIA KGD < 55 mg/dL : fungsi otak mulai terganggu Respons autonomik Respons neuroglikopenik. Gangguan fungsi otak : gangguan konsentrasi, bingung,amnesia, pandangan kabur, lemah, lelah, perubahan perilaku. Efek makanan terhadap peningkatan kognitif Dipengaruhi oleh: Kandungan/ jenis bahan makan Waktu Jumlah Bagaimana jenis bahan makanan berefek terhadap proses berfikir? 1. Berhubungan dengan KGD, dimana glukosa merupakan sumber energi bagi otak.2. Sintesisberbagai neurotransmitter (contoh: serotonin, asetilkolin, noradrenalin, dopamin) untuk keterampilan motorik dan proses berfikir.Makanan tinggi karbohidrat: Makanan tinggi karbohidratmenyebabkan terjadinya sekresi insulin . Insulin menyebabkan kebanyakan asam amino meninggalkan aliran darah dan masuk ke otot , sementara AA triptofan tetap berada di darah. Akibatnya: triptofan yang mengalir ke otak meningkat Peningkatan triptofan di otak menyebabkan peningkatan sintesis dan pelepasan serotonin serotonin Populer sebagai hormon bahagia. Hampir 90% disintesis di sel enterochromaffin usus (regulasi pergerakan usus). Sisanya disintesis di neuron serotonergik di SSP (regulasi mood, nafsu makan, tidur, fungsi kognitif: belajar dan daya ingat ) CRAVING FOR SUGAR Suplemen peningkat daya ingat/ stamina tubuh Prinsip kerja: meningkatkan ketersediaan glukosa di otak Mempengaruhi pelepasan hormon adrenalinHati-hati pada penderita penyakit jantung Makanan tinggi protein: Pada makanan tinggi protein, umumnya kadar AA yang paling rendah adalah triptofan sehingga triptofan kalah berkompetisi dengan AA lain dalam melewati sawar darah otak (BBB) Akibatnya kadar AA triptofan dijumpai lebih sedikit di otak dan kadar AA lain (tirosin, valine) meningkat di otak.Sintesis serotonin menurun Sintesis dopamin dannorepinefrin meningkat. EFEK WAKTU MAKAN TERHADAP KEMAMPUAN BERFIKIR : Makanan yang sama yang dikonsumsi pada saat pagi / siang / sore dapat menimbulkan efek yang berbeda terhadap kognitif (kemampuan berfikir). SARAPAN Banyak penelitian membuktikan: hubungan antara sarapan dan kemampuan berfikir yang lebih baik pada setiap tahapan usia. Sarapan sangat penting setelah tidak makan dalam waktu lama ketika tidur malam hari. Melewatkan sarapan dapat menurunkan ketersediaan zat gizi di otak dan menurunkan kemampuan berfikir. Berbagai penelitian dampak sarapan pada anak-anak membuktikan: Sarapan meningkatkan kemampuan menyelesaikan masalah, kemampuan konsentrasi dan daya ingat, kelancaran verbal, daya ingat, aritmatika, dan kemampuan persepsi dibandingkananak anak yang tidak sarapan. Berbagai penelitian dampak sarapan pada anak-anak: 1. Israel: anak anak yang diberi sarapan di sekolah (30 g cornflakes manis + 200 ml susu : performa daya ingat dan kemampuan belajar yang lebih baik dibanding yang tidak sarapan atau yang sarapan di rumah 2. Spanyol: anak anak yang secara reguler mengkonsumsi sarapan yang cukup (20% dari total kalori harian) mendapat nilai yang lebih tinggi dibanding anak anak yang sarapan lebih sedikit. 3. Jamaika: konsumsi sarapan standar yang diberikan pemerintah berdampak terhadap kehadiran di sekolah dan performa aritmatika pada anak anak bergizi kurang. 4. Sarapan meningkatkan kemampuan menyelesaikan masalah, kemampuan konsentrasi dan daya ingat, kelancaran verbal, daya ingat, aritmatika, dan kemampuan persepsi dibandingkananak anak yang tidak sarapan. Indonesia: 5. Hardinsyah (2012): 44.6% anak usia sekolah sarapan dengan kualitas gizi rendah, memenuhi 300 enzim. Ketiadaan Zc menyebabkan enzim inaktif. Transkripsi gen Defisiensi Zc: Tahapan embrionik malformasi otak(cth: spina bifida) Tahapan menyusu ukuran otak lebih kecil daripada normal. Gangguan belajar, memori, perilaku. Iodium (I) Berperan penting dalam pertumbuhan dan perkembangan normal. Defisiensi I : gangguan pertumbuhan dan perkembangan, retardasi mental KAFEIN Antagonis reseptor adenosin pelepasan neurotransmitter. Akibatnya: peningkatan kewaspadaan terutama ketika harus bekerja di malam hari Sumber kafein : Kopi Teh Produk cokelat Kola Analgesik HERBAL DAN SUPLEMEN DIET melatonin Secara natural dijumpai pada binatang, tumbuhan, mikroba Manusia: diproduksi oleh glandula pineal. Kadar hormon melatonin bervariasi sepanjang hari (ritme sirkadian) Kadar hormon melatonin akan teratur setelah usia bayi berusia 3 bulan, dengan kadar tertinggi pada tengah malam dan jam 8 pagi. Produksi melatonin menurun pada proses menua. Produksi melatonin terinhibisi oleh cahaya yang sampai ke retina dan distimulasi oleh kegelapan. Bahan makanan sumber: Buah buahan (pisang, nenas, jeruk, tomat) Beras, jagung St. Johns wort (bunga, daun) Fungsi: Pengatur jam biologis (siklus bangun tidur) Antioksidan kuat, dapat melewati membran sel dan sawar darah otak sehingga dapat melindungi otak terhadap berbagai jejas yang disebabkan oleh pelepasan ROS dan beberapa penyakit kerusakan otak (contoh: penyakit Parkinson) Tumor suppressant WHO (2007) : pekerja dengan shift kerja malam hari diduga lebih mudah terkena kanker. Suplemen: berbagai penyakit degeneratif, kanker, kelainan imun, depressi, gangguan tidur / insomnia, seasonal affective disorder (SAD)