Sistem Saraf: sebuah cetak biru dasar

OTAK: SUMBER PIKIRAN &
KEPRIBADIAN
Betapa menakjubkan bila mengingat bahwa
tubuh memberi gula & asam amino kepada
otak, dan hasilnya adalah puisi & tarian
ROBERT COLLINS

Otak
merupakan
dasar dari
kesadaran,
persepsi,
ingatan, dan
emosi.

Sistem Saraf:
sebuah cetak biru dasar
Sistem saraf berfungsi
kumpulkan & proses informasi,
bangkitkan respons terhadap
rangsang yang datang,

koordinasikan kerja berbagai
sel berbeda.
Otak dibagi menjadi 2 bagian:

sistem saraf pusat &
Sistem
saraf pusat
mencakup
otak & saraf tulang belakang.
sistem
saraf
perifer.
Sistem Saraf Pusat & Perifer

Sistem saraf perifer: ada 43 pasang saraf yang hubungkan
informasi dari & ke sistem saraf pusat; 12 pasang saraf
kranial di dalam kepala memasuki otak secara langsung; 31
pasang saraf tulang belakang masuk ke dalam tulang
belakang melalui celah antara tulang belakang tersebut.


Sistem saraf pusat: berfungsi terima,
mroses, interpretasikan, simpan informasi,
& kirimkannya ke berbagai otot, kelenjar,
& organ tubuh;
antarkan informasi dari & ke sistem saraf
perifer melalui saraf sensorik & saraf
motorik.

Sistem saraf perifer terdiri dari:
1. Sistem saraf somatis: berperan dalam

sensasi & gerakan 2 volunter.
2. Sistem saraf otonom: berperan dalam

Sistem saraf otonom

berfungsi tanpa kontrol
yang disadari, dibagi : (1) sistem saraf simpatik,
kerahkan tubuh untuk beraksi; (2) sistem saraf
otonomik/pasasimpatik, menghemat energi.

Sistem Saraf
Otonom
Bag simpatik dari
sistem saraf otonom
berfungsi persiapkan
tubuh dalam keluarkan
Energi.
Bagian parasimpatik
berfungsi pulihkan &
lestarikan energi.
Serabut saraf simpatik
dimulai dari area di
saraf tulang belakang
(diwarnai merah);
serabut-serabut
parasimpatik dimulai

Komunikasi dalam Sistem
Saraf
Unit dasar sistem saraf

disebut neuron.
Neuron-neuron terletak di
sel-sel glia, berfungsi
memberi makanan,
menyelubungi,
melindungi, &
memungkinkan neuronSetiap
neuron
terdiri:secara
dendrit-dendrit, badan sel, &
neuron
berfungsi
akson.
tepat.
Pada sistem saraf perifer, beberapa akson
(terkadang dendrit) akan bergabung dalam

Berbagai Jenis Neuron
Neuron memiliki ukuran & bentuk bervariasi,
tergantung lokasi & fungsinya. Lebih dari 200

jenis neuron telah diidentifkasi pada
mamalia.

Sejumlah akson diselubungi

mielin, berfungsi percepat
konduksi di antara impuls-impuls
saraf & cegah sinyal-sinyal dari selsel berdekatan tidak saling ganggu
satu sama lain.

Struktur Neuron
Impuls saraf diterima oleh dendrit-dendrit
dari sebuah neuron, lalu dikirimkan ke
badan sel. Sinyal tinggalkan akson ke
cabang-cabang terminal.

News!!!
Penelitian akhir-akhir ini meruntuhkan 2
asumsi lama:
1. Bahwa neuron-neuron di sistem saraf pusat

manusia tidak dapat dipengaruhi untuk
melakukan regenerasi.
2. Bahwa tidak ada neuron-neuron baru yang
terbentuk setelah masa kanak-kanak awal.

neuron-neuron
dapat dipengaruhi untuk melakukan
regenerasi.

Di laboratorium ternyata

Dalam area belajar & mengingat, sel induk dapat lahirkan
neuron-neuron baru; rangsangan fsik & mental dapat tingkatkan
produksi & kelangsungan hidup neuron-neuron ini. Tikus-tikus
kecil —yang memiliki berbagai mainan untuk dimainkan,
terowongan untuk dijelajahi, roda untuk dibuat berputar, & tikus
lain yang dapat dijadikan kawan dalam kandang—
mengembangkan lebih banyak sel dibandingkan tikus kecil yang

Ilmuwan telah pelajari

bahwa sel induk di
otak & yang
berhubungan dengan
kegiatan belajar &
ingatan terus membelah
& jadi matang pada usia
dewasa
Lingkungan yang
mendukung dapat
tingkatkan proses
neurogenesis

Komunikasi antara 2 neuron berlangsung di

sinapsis.
Terdapat banyak sinapsis yang belum terbentuk
ketika lahir.

Terjalinnya Hubungan
Pada otak bayi yang baru lahir terdapat banyak ruang

kosong di antara neuron-neuron, namun neuronneuron ini segera membentuk koneksi. Gambar
perlihatkan peningkatan jumlah koneksi yang jelas

Selama berkembang, kematangan fsik &
pengalaman lingkungan dapat
berperan dalam pertumbuhan akson-akson
& dendrit-dendrit.
Pengetahuan-pengetahuan baru akan

membentuk koneksi-koneksi sinapsis
baru di otak.
Jadi, jaringan otak tidak bersifat tetap,
melainkan selalu berubah sebagai respons
terhadap berbagai informasi, tantangan, &
perubahan lingkungan; (fenomena

Dalam penelitian, beberapa orang buta
sejak lahir atau di usia muda, bagian
otak yang biasanya berfungsi olah
informasi visual berganti peran, olah

informasi suara & sentuhan—contoh
dramatis dari plastisitas otak.
Orang-orang buta tunjukkan performa
yang baik dalam tugas visual
menggunakan indera pendengaran &
sentuhan.

Jika sebuah gelombang tegangan listrik
(potensi aksi) capai ujung akson
penghantar, molekul-molekul
neurotransmiter akan dilepaskan ke
celah sinapsis.
Jika molekul berikatan dg tempat-tempat
reseptor di neuron penerima, neuron
mungkin akan aktif/mungkin juga tidak.
Pesan ke tujuan akhir tergantung
seberapa sering neuron-neuron tertentu
aktif, berapa banyak yang aktif, tipe apa
yang aktif, taraf keaktifannya, & letak


Neurotransmiter
Melintasi
Sinapsis
Molekul neurotransmiter
dilepaskan ke celah
sinapsis di
antara kedua neuron, dari
bilik-bilik dalam terminal
akson neuron pengirim.
Molekul mengikat tempat
reseptor di neuron
penerima. Hasilnya,
kondisi listrik neuron
penerima berubah &
neuron menjadi semakin
mudah/ semakin sulit
kirimkan impuls,
tergantung pada jenis zat
transmiter.


Efek-efeknya
terhadap jaringanjaringan saraf,
membuat
neurotransmiter
mainkan peran kritis
terhadap suasana
hati, ingatan,
kesejahteraan
psikologis.
Tingkat abnormalitas
neurotransmiter
berdampak pada
berbagai gangguan:
depresi, Alzheimer,
Parkinson.

Endorfn: memodifkasi aksi neurotransmiter,
kurangi rasa sakit, tingkatkan kenikmatan. Dapat
meningkat dengan cepat ketika hewan/manusia
berada dalam kondisi takut/stres.

Endorfn berkaitan dengan
kenikmatan ketika menjalin
kontak sosial.

Hormon-hormon (dihasilkan kelenjar
endokrin), mempengaruhi & dipengaruhi
sistem saraf.
Psikolog tertarik pada:
 Melatonin, berfungsi tingkatkan kualitas
tidur & bantu atur ritme tubuh.
 Hormon adrenal: epinefrin & norepinefrin,
berhubungan dg emosi & stres.
 Hormon seks, berperan dalam perubahanperubahan tubuh remaja, siklus menstruasi
(estrogen & progesteron), rangsang
seksual (testosteron), & beberapa fungsi

Pemetaan Otak
Pelajari otak dengan observasi pasien-pasien
kerusakan otak:
 Melalui lesion method pada hewan.
 Melalui teknik -teknik seperti
electroencephalogram (EEG), transcranial
magnetic stimulation (TMS), positron
emission tomography (pindai PET), dan
magnetig resonance imaging (MRI).

Memindai Otak
PET sebelah kiri, tanda panah & warna merah tunjukkan area
dengan aktivitas tertinggi & warna violet tunjukkan area
dengan aktivitas terendah (ketika lakukan aktivitas berbeda).
Sebelah kanan, pindai MRI tunjukkan otak seorang anak—dan
botol yang dihisap

Namun, pemindaian tak dapat
ungkapkan secara tepat
mengenai apa yang sedang
berlangsung, baik
fsik/mental, selama orang
kerjakan tugas tersebut.
Pemindaian tak ungkapkan
pusat-pusat dari fungsi-fungsi
tertentu (hasil pemindaian
harus diinterpretasikan
secara cermat).

Jelajahi Otak
Otak
Manusia
Gb belahan otak
perlihatkan otak
seolah-olah
terbagi 2. Gb ini
permukaan otak
sebelah kanan &
strukturstrukturnya.

Pada batang otak, medula
terlibat dalam pengendalian
fungsi-fungsi otomatis:
detak jantung & pernafasan;
pons terlibat dalam aktivitas
tidur, terjaga, bermimpi.
Sistem pengaktifan retikulum
saring informasi &
bertanggung jawab atas
kewaspadaan.

Serebelum jaga
keseimbangan & koordinasi
otot; peran dalam fungsi
mental yang lebih tinggi.

Talamus berfungsi arahkan
pesan-pesan sensorik dari
pusat-pusat lebih tinggi yang
sesuai.

Hipotalamus terlibat dalam
emosi & dorongan-dorongan
untuk kelangsungan hidup;
kontrol operasi sistem saraf
otonom, & kirimkan zat
kimia yang perintahkan

Sistem Limbik
Struktur sistem limbik
mainkan peran penting
dalam ingatan & emosi,
meliputi 2 struktur,
amigdala &
hipokampus
Hipotalamus juga sering
dilibatkan sebagai bagian
dari sistem limbik.

Amigdala bertanggung jawab evaluasi
informasi-informasi sensorik, secara tepat
tentukan nilai emosionalnya, & buat
keputusan awal untuk dekati /jauhkan diri
dari seseorang atau situasi tertentu.
Hipokampus: “pintu gerbang ingatan” ,
mainkan peran penting dalam membentuk
ingatan jangka panjang tentang fakta &
peristiwa.
Banyak jaringan otak dikemas dalam
serebrum, terbagi 2 hemisfer &
diselubungi selaput sel tipis (bentuk
kolektifnya: korteks serebral).

Lobus frontal, khususnya di
korteks prefrontal, terlibat
dalam pembuatan
penilaian sosial,
pembuatan rencana &
keputusan,
pelaksanaannya.

Lobus Serebrum
Celah yang dalam membagi korteks
dari setiap hemisfer serebral ke
dalam 4 area.

Tulang Tengkorak Terkenal.
Gb kiri terlihat tulang tengkorak Phineas Gage & cetakan kepalanya
(bagaimana batang besi menembus tulang tengkoraknya,
mengubah perilaku & kepribadiannya secara dramatis). Lokasi
persis cedera otak tetap kontroversial selama hampir 1,5 abad,
hingga Hanna & Antonio Damasio dkk (1994) gunakan pengukuran
tulang tengkorak Gage & MRI otak normal untuk menggambar
kemungkinan lintasan batang besi. Rekonstruksi Gb kanan
perlihatkan kerusakan terjadi di area korteks prefrontal

Dua Hemisfer Otak
Penelitian pasien split-brain, yang korpus
kalosum-nya dipotong, diketahui bahwa
masing-masing hemisfer otak memiliki
bakat tersendiri.

Jalur-Jalur Visual
Masing-masing hemisfer
serebral terima info dari
mata mengenai sisi
berlawanan medan
penglihatan. Jika tatap
suatu sudut ruangan,
segala yang terletak di
kiri titik pandang akan
ditampilkan di hemisfer
kanan , pula sebaliknya.
Karena setengah dari
akson-akson masingmasing saraf optik
menyeberang ke sisi
berlawan otak
Normalnya, masingmasing hemisfer saling
membagikan infonya ke
hemisfer lain
Namun pasien pada split-

Bahasa diproses terutama oleh hemisfer
kiri, fungsi khusus dalam tangani tugastugas bersifat logis, simbolik, & berangkai.
Hemisfer kanan berhubungan dengan
tugas spasial-visual, kenali wajah, kreasi &
apresiasi terhadap seni /musik.
Meskipun demikian, kedua hemisfer ini
saling bekerja sama berikan
kontribusi yang berharga.

Otak Terbagi 2, Pandangan Terbagi 2
Ketika pasien split-brain diperlihatkan gab foto-foto (a) diminta pilih
wajah yang telah dilihat dari serangkaian foto-foto yang lengkap ,(b)
mereka katakan telah lihat wajah di sisi kanan dari gab foto-foto itu—
meskipun mereka menunjuk dengan tangan kiri ke wajah yang telah
dilihat di sebelah kiri. Karena ke2 hemisfer serebral tidak dapat
berkomunikasi satu sama lain, hemisfer kiri yang bersifat verbal hanya
melihat 1/2 gambar sisi kanan, & hemisfer kanan yang relatif bisu hanya

2 Isu dalam Penelitian
Otak
1 pertanyaan tertua

“di manakah letak

self?”
(Ilmuwan kognitif yakin bahwa kesatuan self adl ilusi.
Bahwa otak beroperasi sebagai
modul-modul/sistem-sistem mental mandiri, dan
mungkin salah 1 antaranya berfungsi

“penerjemah”.

Ungkapkan perbedaan-perbedaan otak
antara laki-laki & perempuan; misalnya
lateralisasi penyelesaian tugas-tugas
bahasa (daripada pria, wanita cenderung
Gender & Otak
libatkan ke2 hemisfer).

Ketika wanita & pria
dengarkan cerita seram
John Grisham yang
dibacakan keras2,
aktivitas di lobus
temporal kiri
meningkat. Pada wanita
terlihat aktivitas di
lobus temporal kanan
(Phillips dkk, 2001).
(orientasi Gb MRI,
hemisfer kiri terlihat di
kanan, demikian
sebaliknya).

Kartun ini dapat
membuat kebanyakan
orang tertawa karena
sebagian besar
mencakup perbedaan
antara pria & wanita,
seperti “gemar
berbelanja” & “gemar
alat-alat olahraga”.
Namun apa yang
sebenarnya
diperlihatkan oleh
penelitian berkaitan
dengan perbedaan
jenis kelamin di otak—
dan apa artinya
perbedaan itu dalam
kehidupan nyata?

Sarjana neuroetika, sebuah
bidang yang baru muncul,
melontarkan pertanyaan
mengenai implikasi dalam
peningkatan kognisi dan
potensi dalam
menyalahgunakan teknikteknik pemindaian otak.
Dalam mengevaluasi
penelitian mengenai otak
dan perilaku, penting
untuk mengingat temuantemuan mengenai otak
yang paling dapat
menjelaskan, ketika
diintegrasikan dengan
temuan-temuan psikologis