Gambar 17. Hasil simulasi model delapan sel saraf terkopel dengan I = 0,55
μA.
Gambar 18. Hasil simulasi model delapan sel saraf terkopel dengan I = 0,81
μA.
Gambar 16 menunjukan tidak ada arus eksternal dan impuls belum menjalar.
Ketika arus yang diterapkan 0,55 μA, impuls
belum menjalar. Ketika arus yang diterapkan 0,81
μA impuls mulai menjalar seperti Gambar 18. Hal ini menunjukan bahwa arus
minimal yang dapat direspon oleh tubuh adalah 0,81
μA.
4.3.5 Hasil Simulasi Enam Belas Sel Saraf Terkopel
Gambar 19. Hasil simulasi model enam belas sel saraf terkopel dengan I = 0
μA. Gambar 20. Hasil simulasi model enam belas sel saraf
terkopel dengan I = 1 μA.
Gambar 21. Hasil simulasi model enam belas sel saraf terkopel dengan I = 1,4
μA.
Gambar 19 menunjukan tidak ada arus eksternal dan impuls belum menjalar.
Ketika arus yang diterapkan 1 μA, impuls
belum menjalar.Ketika arus yang diterapkan 1,4
μA impuls mulai menjalar seperti Gambar 21. Hal ini menunjukan bahwa
rangsangan dengan arus sebesar itu telah direspon oleh tubuh.
4.4 Analisa Model Sel Saraf Terkopel
Berdasarkan simulasi
sel saraf
terkopel yang diperoleh terlihat bahwa semakin banyak sel saraf terkopel maka arus
minimal yang dapat direspon tubuh juga semakin bertambah besar. Dari model yang
telah dibuat didapatkan hasil simulasi untuk menentukan arus minimal yang dapat
direspon oleh tubuh. Dari hasil simulasi dua sel saraf terkopel sampai enam belas sel
saraf terkopel terlihat kenaikan arus minimal yang dapat direspon tubuh itu sekitar 0,06
μA. Hal ini bisa digunakan untuk memperkirakan arus minimal yang dapat
direspon tubuh pada sel saraf sebenarnya. Misalkan pada tubuh jumlah sel saraf yang
bekerja pada penghataran impuls ada satu juta, maka dapat dicari arus minimalnya agar
dapat direspon oleh tubuh. Hal ini dapat
5 10
15 20
25 30
35 40
45 50
-1.5 -1
-0.5 0.5
1 1.5
2
P o
te n
s ia
l a
k s
i m
V
Waktums
5 10
15 20
25 30
35 40
45 50
-2 -1.5
-1 -0.5
0.5 1
1.5 2
P o
te n
s ia
l a
k s
i m
V
Waktums
5 10
15 20
25 30
35 40
45 50
0.2 0.4
0.6 0.8
1 1.2
1.4 1.6
1.8
Waktums P
o te
n s
ia l
a k
s i
m V
5 10
15 20
25 30
35 40
45 50
-0.2 0.2
0.4 0.6
0.8 1
1.2 1.4
P o
te n
s ia
l a
k s
i m
V
Waktums
5 10
15 20
25 30
35 40
45 50
-2 -1.5
-1 -0.5
0.5 1
1.5 2
Waktums P
o te
n s
ia l
a k
s i
m V
dianalogikan jika untuk satu sel saraf arus minimalnya 0,06
μA, maka untuk satu juta sel saraf sekitar 0,06 A. Jadi rangsangan
yang datang dari luar tubuh yang memiliki arus sebesar 0,06 A akan direspon oleh
tubuh, sedangkan rangsangan yang arusnya kurang dari itu tidak akan direspon oleh
tubuh.
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Model matematika untuk sel saraf terkopel yang dibuat telah sesuai dengan
perilaku sel saraf. Hal ini dapat dilihat dari hasil simulasi model sel saraf terkopel
tersebut memiliki hasil simulasi yang sama dengan model satu sel saraf FitzHugh-
Nagumo. Model FitzHugh-Nagumo ini yang menjadi acuan model yang dibuat pada
skripsi ini, karena model FitzHugh-Nagumo ini telah diakui oleh banyak ilmuwan.
Simulasi satu sel saraf ini hanya bisa menjelaskan perilaku satu sel saraf, karena
di dalam tubuh yang berperan dalam penjalaran impuls itu tidak hanya satu sel
saraf saja, melainkan banyak sel saraf. Oleh karena itu, model sel saraf terkopel yang
dibuat lebih bisa menjelaskan perilaku sel saraf
sebenarnya dalam
merespon rangsangan.
Hasil simulasi satu sel saraf terkopel menunjukan bahwa arus minimal agar
impuls dapat direspon yaitu 0,35 μA.
Sedangkan hasil simulasi untuk sel saraf terkopel menujukan hasil arus yang semakin
besar dengan semakin banyak model sel saraf yang digunakan. Untuk model dua sel
saraf terkopel arus minimal agar impuls dapat direspon yaitu 0,41
μA, untuk model tiga sel saraf terkopel arus minimalnya yaitu
0,47 μA, untuk model empat sel saraf
terkopel arus minimalnya yaitu 0,54 μA,
untuk model delapan sel saraf terkopel membutuhkan arus minimal 0,81
μA agar bisa merespon impuls tersebut, sedangkan
untuk model enam belas sel saraf terkopel membutuhkan arus minimal 1,4
μA untuk meresponnya.
Hasil simulasi sel saraf terkopel ini menunjukan peningkatan arus minimal agar
bisa merespon impuls tersebut. Dimana peningkatan arus ini sekitar 0,06
μA setiap penambahan satu sel saraf. Oleh karena itu
dengan menganggap bahwa jumlah sel saraf dalam
tubuh yang
berperan dalam
penghantaran impuls itu sekitar satu juta sel saraf maka dapat diprediksi arus minimal
agar impuls dapat direspon oleh tubuh sekitar 0,06 A, sedangkan arus yang kurang
dari itu tidak akan mendapat respon dari tubuh.
5.2 Saran
Simulasi ini hanya membahas mekanisme respon saraf secara umum, yaitu
dalam merespon rangsang dari luar sel saraf dalam kondisi sama untuk semua tubuh
manusia. Pada
simulasi ini
tidak memperhitungkan kondisi tubuh manusia
itu, misalkan tubuh dalam keadaan sehat atau tidak. Karena kondisi tubuh dalam
keadaan sehat dan kurang sehat akan merespon rangsang secara berbeda. Untuk
penelitian
selanjutnya bisa
membuat simulasi model saraf dengan memperhatikan
faktor-faktor tersebut.
Sehingga akan
didapatkan sebuah simulasi yang lebih komplek dan banyak mewakili peristiwa
yang sering terjadi dalam kehidupan sehari- hari.
Untuk melakukan
simulasi ini
minimal digunakan
komputer dengan
processor pentium 4, 1GB RAM. Untuk mendapatkan grafik yang lebih bagus pada
MATLAB R2010b
disarankan menggunakan komputer dengan processor
diatas pentium 4, 2GB RAM. Hal ini selain bisa mendapatkan grafik yang lebih bagus
juga memepercepat running program.
DAFTAR PUSTAKA
1. Oswari,
S. 2008.
Model Matematika Penjalaran Impuls Saraf
pada Satu Sel Saraf di Subthalamik Nukleus. Bandung, 1-3.
2. Hodgkin, A. L. Huxley, A. F.
1952. A Quantitative Description Of Membranecurrent and Application
to Conduction and Excitation in Nerve. J. Physiol, 117, 500-544.
3. FitzHugh, R. 1961. Impuls and
Physiology States in Theoritical Models
of Nerve
Membran. Biophysical, 1, 445-447.
4. Izhikevich, E. M. 2002. Dynamical
System in Neuroscience : The Geometry
of Excitability
and
