🧬 Jam Biologi Manusia: Bagaimana Tubuh Kita Tahu Bila Waktu Tidur dan Jaga?

Setiap hari, kita bangun, makan, bekerja, dan tidur — sering kali ikut pola waktu yang sama. Tapi, bagaimana tubuh kita tahu bila masa untuk berjaga dan bila masa untuk berehat? Jawapannya ada pada sistem semula jadi yang dipanggil jam biologi, atau lebih tepat: ritma sirkadian (circadian rhythm).

🕒 Apa itu Ritma Sirkadian (circadian rhythm)?

Ritma sirkadian ialah kitaran biologi selama kira-kira 24 jam yang mempengaruhi fungsi tubuh kita, termasuk:

• Kitaran tidur dan jaga

• Suhu badan

• Pengeluaran hormon

• Tekanan darah

• Selera makan dan mood

Jam dalaman ini membantu tubuh kita menyelaras dengan perubahan siang dan malam.

🧠 SCN: “Pusat Kawalan Masa” Dalam Otak

Jam utama tubuh dikawal oleh struktur kecil dalam otak yang dikenali sebagai nukleus suprakiasmatik (SCN), yang terletak di bahagian hipotalamus. SCN terdiri daripada lebih kurang 20,000 neuron yang menerima isyarat cahaya terus daripada mata melalui laluan retinohipotalamus.

Apabila mata kita mengesan cahaya (terutamanya cahaya matahari), SCN akan menyelaraskan aktiviti fisiologi dalam badan mengikut waktu siang atau malam.

🔄 Bagaimana SCN Mengawal Kitaran Tidur?

Cahaya → Mata → SCN → Kawal hormon & fungsi tubuh

• Waktu siang:

Cahaya yang masuk ke mata menghantar isyarat ke SCN untuk menyekat penghasilan melatonin (hormon tidur), dan merangsang pengeluaran kortisol (hormon bangun). Ini menyebabkan kita rasa segar dan berjaga.

• Waktu malam:

Apabila persekitaran menjadi gelap, SCN akan membenarkan pengeluaran melatonin, lalu membantu tubuh bersedia untuk tidur.

🧬 Gen Jam: Kenapa Ada Orang Lebih Aktif Waktu Malam?

Tubuh kita juga mempunyai gen tertentu yang membantu menjayakan ritma sirkadian. Salah satunya ialah gen PER3, yang memainkan peranan penting dalam menentukan “kronotaip” seseorang — sama ada kita lebih cenderung menjadi 'night owl' (burung pagi) atau burung hantu malam.

• Varian tertentu pada gen PER3 menyebabkan seseorang mudah bangun awal.

• Varian lain pula menjadikan seseorang lebih cergas dan fokus pada waktu malam.

🔬 Penemuan Gen PER Bermula Dengan Lalat Buah!

Kajian penting tentang jam biologi bermula dengan sejenis serangga kecil: lalat buah (Drosophila melanogaster). 

• Pada tahun 1980-an, tiga saintis iaitu Jeffrey Hall, Michael Rosbash, dan Michael Young menemui gen PERIOD (PER) dalam lalat buah. 

• Mereka mendapati bahawa gen ini menghasilkan protein PER yang terkumpul pada waktu malam dan menyusut pada waktu siang — seolah-olah menjadi “jarum jam molekul”.

• Mereka juga menemui bahawa protein PER ini mengawal aktiviti gen itu sendiri melalui satu gelung maklum balas negatif (negative feedback loop), yang merupakan asas kepada ritma sirkadian.

🔖 Hasil penemuan ini membawa kepada penganugerahan Hadiah Nobel Fisiologi atau Perubatan pada tahun 2017.

💡 Kenapa Penting Kita Jaga Jam Biologi?

Ritma sirkadian yang terganggu boleh membawa kepada masalah kesihatan seperti:

• Insomnia atau gangguan tidur

• Tekanan dan kemurungan

• Masalah metabolisma

• Risiko penyakit jantung dan obesiti

✅ Tips Menjaga Jam Biologi

1. Tidur dan bangun pada waktu yang konsisten

2. Dapatkan cahaya matahari pada waktu pagi

3. Kurangkan cahaya biru sebelum tidur (seperti dari skrin telefon)

4. Elakkan makan berat lewat malam

❤️ Kesimpulan

• Jam biologi kita bukan sekadar metafora — ia wujud dan dikawal oleh gabungan isyarat cahaya, hormon, dan genetik. 

• Dengan memahami cara ia berfungsi, kita boleh mengurus kesihatan harian kita dengan lebih bijak.

🧭 Sumber inspirasi: Kajian Nobel tentang ritma sirkadian, sains genetik lalat buah, dan biologi hormon tidur.

📌 Untuk bacaan lanjut dan kandungan sains popular lain: [Lensa Bio Home]

📚 Rujukan & Bacaan Lanjut

1. Circadian Rhythms Overview – NIH / National Institute of General Medical Sciences

Penjelasan mudah dan lengkap tentang ritma sirkadian oleh agensi sains kesihatan AS.

🔗 https://www.nigms.nih.gov/education/fact-sheets/Pages/circadian-rhythms.aspx

2. What Are Circadian Rhythms? – Sleep Foundation

Menjelaskan peranan cahaya, melatonin, dan bagaimana tidur kita dipengaruhi oleh jam biologi.

🔗 https://www.sleepfoundation.org/circadian-rhythm

3. The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2017 – Official Nobel Prize Website

Maklumat rasmi tentang penemuan gen PER oleh Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash & Michael W. Young.

🔗 https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2017/summary/

4. Fruit Fly Research and Circadian Genes – HHMI Biointeractive

Penerangan tentang lalat buah sebagai model dalam penyelidikan genetik.

🔗 https://www.biointeractive.org/classroom-resources/circadian-rhythms-fruit-flies

5. PER3 Gene and Sleep-Wake Patterns – National Library of Medicine (GeneCards / NCBI)

Info teknikal berkaitan variasi gen PER3 dan kaitannya dengan tidur serta kronotaip.

🔗 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/8863

6. Melatonin and Cortisol Interaction – Cleveland Clinic

Bagaimana hormon tidur dan hormon bangun diatur dalam tubuh.

🔗 https://my.clevelandclinic.org/health/articles/22178-melatonin

7. Drosophila as a Model for Human Biology – Nature Reviews

Kepentingan Drosophila melanogaster dalam memahami mekanisme genetik dan kesannya kepada manusia.

🔗 https://www.nature.com/articles/nrg1851