anatomi fisiologi saraf dalam proses belajar
DESCRIPTION
nchffTRANSCRIPT
ANATOMI FISIOLOGI
FISIOLOGI SARAF DALAM PROSES BELAJAR
OLEH :
Kelompok 1
1. Ni Made Ayu Rahayuni (P07120214001)
2. Ida Ayu Rika Kusumadewi (P07120214002)
3. Ni Putu Amelia Rosalita Dewi (P07120214003)
4. Putu Yeni Yunitasari P07120214004)
5. Dewa Gede Sastra Ananta W. (P07120214005)
6. Nyoman Wita Wihayati (P07120214006)
7. Ni Kadek Ariyastuti (P07120214007)
8. I Nyoman Sugiharta (P07120214008)
9. Ni Made Ayu Lisna Pratiwi (P07120214009)
10. Putu Epriliani (P07120214010)
11. Ni Komang Ayu Risna Muliantini (P07120214011)
12. I Gusti Ayu Cintya Adianti (P07120214012)
13. Ni Putu Meylitha Budyandani ( P07120214013)
POLITEKNIK KESEHATAN KEMENKES DENPASAR
JURUSAN KEPERAWATAN DENPASAR
2014
1
2
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Ida Sang Hyang Widhi Wasa, Tuhan
Yang Maha Esa, karena atas anugerah-Nya penulis dapat menyelesaikan makalah
yang berjudul “Fisiologi Saraf dalam Proses Belajar” tepat pada waktu yang telah
ditentukan.
Makalah ini penulis susun guna memenuhi salah satu tugas mata kuliah
Anatomi Fisiologi di Politeknik Kesehatan Denpasar. Penulis ingin berterima kasih
kepada semua pihak yang telah ikut membantu dalam penyusunan makalah ini.
Penulis mengetahui bahwa makalah ini jauh dari kesempurnaan karena pengetahuan
yang penulis miliki terbatas. Maka dari itu, penulis mengharapkan kritik dan saran
yang bersifat membangun dari berbagai pihak. Akhirnya dengan segala kekurangan
yang ada, penulis berharap semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi banyak orang.
Denpasar, 18 November 2014
Penulis
3
DAFTAR ISI
Cover i
Kata Pengantar ii
Daftar Isi iii
Bab I Pendahuluan
1.1 Latar Belakang
1.2 Rumusan masalah
1.3 Tujuan
1.4 Manfaat
Bab II Pembahasan
2.1 Proses Masukan Sensoris
2.2 Proses Yang Terjadi di Otak
2.3 Proses Memori
2.4 Tidak Semua Masukan Sensori Dapat Dimemori
2.5 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Proses Memori
Bab III Penutup…..…………………………………………………..………
3.1. Kesimpulan……………………………………………………
3.2 Saran……………………………....…………………………….
DARTAR PUSTAKA……………………………………………………..
4
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Sistem saraf, bersama-sama dengan sistem endokrin, melakukan sebagian
terbesar fungsi pengaturan untuk tubuh. Pada umumnya, sistem saraf mengatur
kegiatan tubuh yang cepat, seperti kontraksi otot, peristiwa viseral yang
berubah dengan cepat, dan bahkan kecepatan sekresi beberapa kelenjar
endokrin. Sistem endokrin, sebaliknya terutama mengatur fungsi metabolik
tubuh. Sistem saraf bersifat khas dalam hal kerumitan tindakan pengaturan
yang dapat dilakukannya. Ia menerima ribuan informasi kecil dari berbagai
organ sensoris dan kemudian mengintegrasikannya untuk menentukan reaksi
yang harus dilakukan tubuh. (Guyton, 1990:401)
Sel saraf atau neuron membentuk sistem saraf salah satu dari dua sistem
kontrol utama pada tubuh. Sistem saraf melakukan kontrolnya tehadap hampir
sebagian besar aktivitas otot dan kelenjar tubuh, yang sebagian besar ditujukan
untuk mempertahankan homeostasis. Neuron dikhususkan untuk menghasilkan
sinyal listrik dan biokimia cepat. Neuron juga mampu mengolah,memulai,
mengkode, dan menghantakan peubahan-perubahan pada potensial
membrannya sebagai suau cara untuk menyalurkan pesan dengan cepat
melintasi panjangnya.Selain itu, neuron telah mengembangkan perantara
kimiawi untuk menyampaikan informasi melalui jalur-jalur saraf yang berbelit-
belit dari neuron ke neuron serta otot dan kelenjar. (Sherwood, Lauralee,2001:
77)
Salah satu sifat binatang dan khususnya manusia ialah kemampuan
mengubah perilaku berdasarkan pengalaman. Belajar merupakan proses
mendapatkan informasi yng memungkinkan hal ini terjadi dan mengingat
adalah mempertahankan (retensi) dan menyimpan informasi ini. Keduanya jelas
berkaitan erat dan selayaknya dibahas bersama. (Ganong, William F, 2002:258)
.
5
1.1 Rumusan Masalah
1.2.1 Bagaimanakah proses masukan sensori?
1.2.2 Bagaimanakah peristiwa yang terjadi di otak?
1.2.3 Bagaimanakah proses memori itu terjadi?
1.2.4 Mengapat idak semua masukan sensori dapat dimemori?
1.2.5 Faktor-faktor apa sajakah yang mempengaruhi proses memori?
1.2 Tujuan Masalah
1.3.1 Untuk mengetahui proses memori.
1.3.2 Untuk mengetahui peristiwa yang terjadi di otak.
1.3.3 Untuk mengetahui proses memori itu terjadi
1.3.4 Untuk mengetahui tidak semua masukan sensori dapat dimemori
1.3.5 Untuk memengaruhi faktor-faktor yang mempengaruhi proses
memori
1.3 Manfaat Penulisan
Makalah ini disusun selain untuk memenuhi mata kuliah Anatomi
Fisiologi juga bertujuan agar dapat bermanfaat bagi pembaca maupun penulis
untuk lebih memahami dan menguasai tentang proses masukan sensoris, proses
yang terjadi di otak, proses memori,proses yang menyatakan bahwa tidak
semua masukan sensori dapat dimemori dan faktor-faktor yang mempengaruhi
proses memori.
6
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Proses Masukan Sensoris
“Input” ke system saraf diberikan oleh reseptor sensoris yang mendeteksi
rangsang sensoris seperti sentuhan, suara, cahaya, dingin, dan hangat. Bab ini
bertujuan membicarakan mekanisme dasar reseptor ini mengubah rangsang sensoris
menjadi isyarat saraf dan, juga, bagaimana jenis rangsang sensoris dan dan
kekuatannya dideteksi oleh otak. Tujuan lain adalah untuk mendiskusikan sensasi
mekanoreseptif somatic (Guyton, 1990; 423)
2.1.1 JENIS – JENIS RESEPTOR SENSORIS DAN RANGSANGAN
SENSORIS YANG DIDETEKSINYA
Pada dasarnya ada lima macam reseptor sensoris: (1) mekanoreseptor, yang
mendeteksi perubahan bentuk reseptor atau sel – sel di dekat reseptor tersebut; (2)
termoreseptor, yang mendeteksi perubahan suhu, beberapa reseptor mendeteksi
dingin dan lainnya mendeteksi hangat; (3) nosireseptor, yang mendeteksi nyeri,
biasanya yang disebabkan oleh kerusakan fisik maupun kerusakan kimia; (4) reseptor
elektromaknit, yang mendeteksi cahaya pada retina mata; dan (5) kemoreseptor, yang
mendeteksi pengecapan di dalam mulut, bau di dalam hidung, kadar oksigen di dalam
darah arteria, osmolalitas cairan tubuh, konsentrasi karbon dioksida, dan mungkin
faktor – faktor lain yang merupakan bahan kimia tubuh.
A. KEPEKAAN RESEPTOR YANG BERBEDA - BEDA
Pertanyaan pertama yang harus dijawab adalah bagaimana dua jenis reseptor
sensoris mendeteksi berbagai jenis rangsang sensoris? Jawabnya adalah: Bedasarkan
atas kepekaan yang berbeda – beda. Yaitu, tiap jenis reseptor sangat peka terhadap
satu jenis rangsang untuk mana ia dirancang dan ia hamper tidak bereaksi terhadap
instensitas normal dari jenis rangsang sensoris lainnya. Jadi batang dan kerucut mata
sangat responsive terahadap cahaya tetapi hamper tidak responsive sama sekali
terhadap panas, dingin, tekanan pada bola mata, atau perubahan kimia di dalam
7
darah. Osmoreseptor dari nucleus supraoptikus di dalam hipotalamus mendeteksi
perubahan – perubahan kecil dalam osmolalitas cairan tubuh tetapi belum pernah
diketahui bereaksi terhadap suara. Akhirnya, reseptor nyeri di dalam kulit hampir
tidak pernah terangsang oleh rangsang sentuhan atau tekanan biasa, tetapi benar –
benar menjadi sangat aktif pada saat rangsang raba menjadi cukup hebat untuk
merusak jaringan tersebut.
Modalitas Sensasi – Prinsip Jalur yang ditandai.
Tiap jenis sensasi utama yang dapat kita alami nyeri, raba, penglihatan, suara,
dan sebagainya disebut satu modalitas sensasi. Namun, meskipun faktanya kita
mengalami berbagai modalitas sensasi ini, serabut saraf hanya mengirimkan impuls.
Oleh karena itu, bagaimana berbagai serabut saraf tersebut mengirimkan modalitas
sensasi yang berbeda – beda?
Jawabannya adalah bahwa tiap jarak saraf berakhir pada suatu tempat spesifik
di dalam susunan saraf pusat, dan jenis sensasi yang dirasakan bila suatu serabut saraf
dirangsang ditentukan oleh daerah khusus di dalam system saraf ini yang dituju oleh
serabut tersebut. Misalnya, jika suatu serabut nyeri dirangsang, orang tersebut merasa
nyeri tanpa memperhatikan jenis rangsang apa yang merangsang tersebut serabut itu.
Rangsang ini dapat berupa rangsang listrik, panas, yang menghancurkan, atau
perangsangan ujung saraf nyeri oleh kerusakan sel jaringan. Namun, apa pun cara
perangsangannya, orang tersebut masih merasa nyeri. Demikian pula, jika suatu
serabut raba dirangsang dengan merangsang suatu reseptor raba dengan listrik atau
dengan cara lain apa pun juga, orang tersebut merasa sensasi raba karena serabut raba
menuju ke daerah raba spesifik di dalam otak. Demikian pula, serabut dari retina mata
berakhir di dalam daerah penglihatan otak, serabut dari telinga berakhir di dalam
daerah auditorius otak, dan serabut suhu berakhir di dalam daerah suhu.
Kekhususan serabut saraf untuk mengirimkan hanya satu modalitas sensasai
saja disebut prinsip jalur yang ditandai.
8
2.1.2 TRANSDUKSI RANGSANG SENSORIS MENJADI IMPULS
SARAF.
A. ARUS LISTRIK SETEMPAT PADA UJUNG SARAF – POTENSIAL
RESEPTOR
Semua reseptor sensoris yang dipelajari mempunyai satu sifat yang sama.
Adapun jenis rangsang yang merangsang ujung tersebut, pertama – tama ia akan
menyebabkan sutau potensial setempat yang disebut potensial reseptor yang
kemudian merangsang potensial aksi di dalam serabut saraf.
Ada dua macam cara potensial reseptor dapat dibangkitkan. Salah satu di
antaranya mengubah bentuk atau mengubah secara kimia ujung terminal saraf itu
sendiri. Ini menyebabkan ion – ion berdifusi melalui membran saraf tersebut, dengan
demikian menimbulkan potensial reseptor.
Cara kedua melibatkan sel reseptor khusus yang terletak di ujung saraf tersebut.
Misalnya, bila suara memasuki koklea telinga, sel reseptor khusus yang disebut sel
rambut yang terletak pada membrane basilaris menimbulkan potensial reseptor dan
ini kemudian merangsang fibril saraf terminal yang meliliti sel rambut tersebut.
Potensial Reseptor Kospuskulus Pacini.
Korpuskulus Pacini merupakan suatu reseptor sensoris yang sangat besar dan
mudah dipotong – potong. Oleh karena itu, kita dapat mempelajari secara terperinci
mekanisme rangsang raba merangsangnya dan cara ia menyebabkan potensial aksi di
dalam serabut sensoris yang berasal darinya. Dalam Gambar perhatikan bahwa
Korpukulus Pacini mempunyai ujung serabut saraf sental tak bermielin yang
memanjang dari bagian tengahnya. Serabut ini dikelilingi oleh banyak lapisan kapsul
konsentris sehingga penekanan pada bagian luar korpukulus tersebut cenderung untuk
memperpanjang, memperpendek, melekukkan, atau mengadakan perubahan bentuk
lainnya dari bagian sentral serabut itu, tergantung pada bagaimana kerjanya
penekanan tersebut. Perubahan bentuk itu menyebabkan suatu perubahan secara tiba
– tiba dalam potensial membran tersebut, seperti dilukiskan dalam, Gambar. Ini
mungkin akibat peregangan membrane serabut saraf tersebut, sehingga meningkatkan
9
permeabilitasnya dan memungkinkan ion natrium yang bermuatan positif masuk ke
bagian dalam serabut. Ini menyebabkan potensial reseptor setempat dan aliran arus
setempat yang tersebar sepanjang serabut saraf tersebut sampa bagiannya yang
bermielin. Pada nodus Ranvier pertama, yang terletak di dalam kapsul korpuskulus
Pacini, aliran arus setempat itu memulai potensial aksi di dalam serabut saraf
tersebut. Yaitu, aliran arus listrik melalui nodus tersebut mendepolarisasikannya, dan
ini kemudian memulai suatu penghantaran potensial aksi meloncat – loncat yang khas
sepanjang serabut saraf itu ke arah susunan saraf, seperti dijelaskan dalam Bab 8.
Hubungan Di Antara Potensial Reseptor dan Kekuatan Rangsang.
Efek pada amplitudopotensial reseptor yang disebabkan oleh rangsang makin
kuat yang bekerja pada bagian sentral korpuskulus Pacini. Perhatikan bahwa mula –
mula amplitudo tersebut meningkat dengan cepat tetapi kemudian secara progresif
menjadi kurang cepat pada kekuatan rangsang yang tinggi. Amplitudo maksimum
yang dapat dicapai oleh potensial reseptor adalah sekitar 100 milivolt. Jadi, suatu
potensial reseptor dapat mempunyai voltase hamper setinggi potensial aksi.
Potensial Reseptor yang Direkam dari Reseptor Sensorik Lain.
Potensial reseptor pernah direkam dari banyak reseptor sensori lain, terutama
pada ‘muscle spindle’, sel rambut telinga, batang, dan kerucut mata, dan banyak
reseptor lain. Di dalam semua reseptor ini, amplitude potensial tersebut meningkat
ketika kekuatan rangsang meningkat, tetapi peningkatan respon semakin berkurang
ketika kekuatan rangsang menjadi besar.
Namun, mekanisme untuk menyebabkan potensial reseptor tidak sama dalam
berbagai reseptor. Misalnya, di dalam sel batang dan kerucut mata, perubahan dalam
zat kimia tertentu yang disebabkan terkena sinar mengubah potensial membrane,
sehingga menyebabkan potensial reseptro. Dalam hal ini, mekanisme dasar yang
mengakibatkan potensial reseptor adalah suatu mekanisme kimia, berbeda dengan
perubahan bentuk mekanis yang menyebabkan potensial reseptor di dalam
korpuskulus Pacini. Dalam hal reseptor termal, diduga bahwa perubahan kecepatan
reaksi kimia pada membran tersebut mengubah potensial membran dan dengan
demikian menciptakan suatu potensial reseptor. Dalam sel rambut telinga,
10
pembengkokan silia yang menonjol dari rambut tersebut mungkin menyebabkan
potensial reseptor. Jadi, mekanisme untuk membangkitkan potensial reseptor
terkhususkan untuk tiap jenis reseptor.
Hubungan Amplitudo Potensial Reseptor dengan Kecepatan Impuls Saraf.
Kita mengetahui bahwa potensial reseptor yang dibangkitkan di bagian tengah
korpuskulus Pacini menyebabkan suatu sirkuit aliran arus listrik setempat melalui
nodus Ranvier pertama. Bila suatu potensial aksi terjadi pada nodus tersebut, ini tidak
mempengaruhi potensial reseptor yang sedang dipancarkan oleh inti korpuskulus
Pacini. Malahan, inti tersebut terus memancarkan arusnya selama rangsangan
mekanis efektif masih bekerja. Sebagai akibatnya, bila nodus Ranvier tersebut
mengalami repolarisasi setelah potensial aksi pertamanya berakhir, ia mencetuskan
impuls sekali lagi, dan potensial aksi terus timbul sleama potensial reseptor
berlangsung, yang dalam hal korpuskulus Pacini, hanya beberapa perseribu atau
perseratus detik.
Lebih lanjut, frekuensi potensial aksi di dalam serabut saraf ( kecepatan
impuls ) hampir berbanding langsung dengan amplitudo potensial resptor. Hubungan
yang sama ini di antara potensial reseptor dan kecepatan impuls ini kira – kira berlaku
pula untuk sebagian terbesar reseptor sensoris.
B. ADAPTASI RESEPTOR
Suatu sifat khusus dari semua reseptor sensoris adalah bahwa mereka
beradaptasi sebagian atau sama sekali terhadap rangsang mereka setelah suatu
periode waktu. Yaitu, bila suatu rangsang sensoris kontinu bekerja untuk pertama
kali, mula – mula reseptor tersebut bereaksi pada suatu kecepatan impuls yang sangat
tinggi, kemudian secara progresif makin lambat sampai akhirnya, pada banyak kasus,
sama sekali ridak bereaksi lagi.
Perhatikan bahwa korpuskulus Pacini dan reseptor pada dasar rambut
beradaptasi sangat cepat, sedangkan receptor kapsul sendi dan ‘muscle spindle’
beradaptasi sangat lambat. Lebih lanjut beberapa reseptor sensoruk beradaptasi jauh
lebih besar dari yang lain. Misalnya korpuskulus Pacini beradaptasi terhadap
11
“pemadaman” dalam beberapa perseribu dibagi beberapa perseratus detik, sementara
kebanyakan reseptor kimia tidak pernah beradaptasi lengkap.
Mekanisme Adaptasi Reseptor.
Adaptasi Reseptor merupakan suatu sifat individual tiap jenis reseptor, sama
halnya dengan timbulnya potensial reseptor yang juga merupakan suatu sifat
individual. Misalnya, di dalam mata, batang dan kerucut beradaptadi dengan
mengubah komposisi kimia mereka. Pada mekanoreseptor, reseptor yang telah
dipelajari paling terperinci adalah korpuskulus Pacini. Di dalam reseptor ini adaptasi
terjadi dalam dua cara: Pertama, korpuskulus Pacini adalah struktur viskoelastik,
sehingga bila tenaga pengubah bentuk tiba – tiba bekerja pada satu sisi korpuskulus
tersebut, perubahan bentuk ini dikirimkan ke komponen kental korpuskulus itu
langsung ke sisi inti sentral yang sama, jadi membangkitkan suatu potensial aksi.
Tetapi dalam beberapa perseribu sampai beberapa persertaus detik, cairan di dalam
korpuskulus tersebut dibagi – bagikan lagi sehingga tekanan ini pada dasarnya
menjadi sama di seluruh korpuskulus itu; ini mengerahkan suatu tekanan yang sama
pada semua sisi serabut inti sentral, sehingga potensial reseptor timbul pada
permulaan penekanan tetapi kemudian lenyap dalam serpesekian detik. Kemudian.
Bila gaya pengubah bentuk tersebut dihilangkan dari korpuskulus itu, pada dasarnya
terjadi pertistiwa kebalikannya. Hilangnya perubahan bentuk secara tiba- tiba dari
satu sisi korpuskulus itu memungkinkan pengembangan cepat pada sisi tersebut dan
perubahan bentuk serabut inti sentral terjadi sekali lagi. Jadi, korpuskulus Pacini
memberikan isyarat permulaan penekanan dan kemudian mengisyaratkan akhir
penekanan.
Mekanisme kedua adaptasi korpuskulus Pacini disebabkan oleh suatu proses
penyesuaian diri yang terjadi di dalam serabut saraf itu sendiri. Jadi, sekalipun secara
kebetulan serabut inti sentral terus berubah - ubah, seperti yang dapat dicapai setelah
kapsul itu diangkat dan inti tersebut ditekan dengan suatu jarum, ujung serabut saraf
itu sendiri berangsur – angsur menjadi “menyesuaikan diri” terhadap rangsang
tersebut. Ini mungkin disebabkan oleh redistribusi ion di kedua sisi membran srabut
saraf.
12
Agaknya, dua mekanisme umum yang sama ini berlaku pula untuk jenis
reseptor yang lain. Yaitu, sebagian adaptasi disebabkan oleh penyesuaian kembali di
dalam struktur reseptor sendiri dan sebagian akibat penyesuaian diri dalam serabut
saraf terminal.
Fungsi Reseptor yang Beradaptasi Buruk – Reseptor “Tonik”.
Reseptor yang beradaptasi buruk (reseptor yang beradaptasi dengan sangat
pelahan) terus mengirimkan impuls ke otak selama bermenit- menit atau berjam –
jam. Oleh karena itu, mereka tetap memberitahukan otak keadaan tubuh dan
hubungannya dengan sekitarnya. Misalnya, impuls dari reseptor kampsul sendi yang
beradaptasi lamabat memungkinkan orang tersebut selalu “mengetahui” tingkat
pembegkokan sendi dan oleh karena itu mengetahi posisi berbagai bagian tubuhnya.
Dan impuls dari ‘muscle spindle’ serta alat tendo Goldi memungkinkan susunan saraf
pusat mengetahui berturut – turut keadaan kontraksi otot dan beban tendo otot pada
setiap saat.
Jenis reseptor beadaptasi buruk lainnya meliputi reseptor nyeri, baroreseptor
batang arteri, kemoreseptor glomus karotikum dan aortikum, dan beberapa reseptor
raba, seperti ujung Ruffini dan diskus Merkel.
Karena reseptor beradaptasi buruk dapat terus mengirimkan informasi selama
berjam – jam, mereka disebut reseptor tonik. Mungkin banyak di antara reseptor yang
beradaptasi buruk ini akan beradaptasi sampai padam jika intensitas rangsang tetap
konstan mutlak selama berhari – hari. Untungnya, karena keadaan tubuh kita selalu
berubah, reseptor tonik hampir tidak pernah dapat mencapai suatu keadaan adaptasi
sempurna.
Fungsi Reseptor yang Cepat Beradaptasi – Reseptor Kecepatan (atau
Reseptor Gerakan atau Reseptor Fasik).
Tak pelak lagi, reseptor yang cepat beradaptasi tidak dapat dipergunakan unutk
mengirimkan suatu isyarat kontinu karena reseptor ini hanya terangsang unutk waktu
singkat setelah kekuatan rangsang berubah. Namun mereka bereaksi kuat sementara
sautu perubahan sedang benar – benar terjadi. Lagi pula, jumlah impuls yang
dikirimkan berbanding langsung dengan kecepatan terjadinya perubahan tersebut.
13
Oleh karena itu, reseptor ini disebut reseptor kecepatan, reseptor gerakan, atai
reseptor fasik. Jadi, dalam hal korpuskulus Pacini, tekanan tiba – tiba yang bekerja
pada kulit merangsang reseptor ini selama beberapa milidetik, dan kemudian
eksitasinya berakhir meskipun tekanan tersebut terus bekerja. Tetapi kemudian ia
mengirimkan isyarat kembali bila tekanan tersebut dihilangkan, Dengan perkataan
lain, korpuskulus Pacini sangat penting dalam mengirimkan informasi mengenai
perubahan cepat dalam tekanan pada tubuh, tetapi ia tidak berguna dalam
mengirimkan informasi mengenai tekanan konstan yang bekerja pada tubuh.
Pentingnya Reseptor Kecepatan – Fungsi Ramalan Mereka. Jika seseorang
mengetahui kecepatan terjadinya suatu perubahan dalam keadaan tubuhnya, ia dapat
meramalkan lebih dulu keadaan tubuhnya beberapa detik atauh bahkan beberapa
menit kemudian. Misalnya, reseptor kanalis semisirkularis di dalam alat bestibular
telinga mendeteksi kecepatan kepala mulai berputar bila orang berlari mengitari suatu
lingkaran. Dengan menggunakan informasi ini, seseorang dapat meramalkan bahwa
ia akan berpaling 10, 30, atau jumlah derajat lain dalam 10 detik berikutnya, dan ia
dapat menyesuaikan gerakan ekstremitasnya lebih dulu agar tidak kehilangan
keseimbangan. Demikian pula, korpuskulus Pacini dan yang terletak di dalam atau
dekat kapsul sendi membantu mendeteksi kecepatan gerakan berbagai bagian tubuh.
Oleh karena itu, bila seseorang sedang berlari, informasi dari reseptor ini
memungkinkan sistem saraf untuk meramalkan lebih dulu posisi kaki selama tiap
sepersekian detik yang tepat dan isyarat motoric yang sesuai dapat dikirmkan ke otot
tungkai untuk mengadakan tiap koreksi antisipasi yang diperlukan dalam posisi
ekstremitas tersebut sehingga orang yang bersangkutan tidak akan jatuh. Hilangnya
fungsi prediktif ini membuat orang tersebut tidak dapat lari.
2.1.3 INTERPRETASI PSIKIS KEKUATAN RANGSANG
Tujuan akhir dari sebagian terbesar perangsang sensoris adalah untuk
menaksir jiwa keadaan tubuh dan sekitarnya. Oleh karena itu, penting bagi kita untuk
membicarakan secara singkat beberapa prinsip yang berhubungan dengan
penghantaran kekuatan rangsang sensoris ke tingkat system saraf yang lebih tinggi.
14
Pertanyaan pertama yang timbul dalam pikiran kita adalah, Bagaimana system
sensoris dapat mengirimkan pengalaman sensoris dengan intensitas yang sangat
berubah – ubah? Misalnya, system audiitorius dapat mendeteksi bisikan paling lemah
tetapi dapat pula memperbedakan arti suatu bunyi letusan yang hanya beberapa kaki
jauhnya, meskipun intensitas kedua pengalaman ini dapat berbeda sampai satu triliun
kali; mata dapat melihat bayangan cisual dengan intensitas cahaya yang bervariasi
sampai sejuta kali; atau kulit dapat mendeteksi perbedaan tekanan sebesar sepuluh
ribu sampai seratus ribu kali.
Sebagai suatu penjelasan sebagian mengenai efek ini, perhatikan dalam
Gambar 32 – 3 hubungan potensial reseptor yang dihasilkan oleh korpuskulus Pacini
dengan kekuatan impuls. Pada kekuatan impuls yang rendah, perubahan kekuatan
rangsang yang sangat kecil meningkatkan potensial tersebut secara menyolok;
sedangkan pada tingkat kekuatan rangsang yang tinggi, peningkatan potensial
reseptor selanjutnya sangat kecil. Jadi, korpuskulus Pacini dapat mengukur dengan
tepat perubahan sangat kecil dalam kekuatan rangsang pada tingkat instensitas rendah
dan juga dapat mendeteksi perubahan yang jauh lebih besar dalam kekuatan impuls
pada tingkat intensitas tinggi.
Mekanisme tranduksi untuk mendeteksi bunyi oleh koklea telinga melukiskan
cara lain lagi untuk memisahkan gradasi intensitas rangsang. Bila bunyi
menyebabkan getaran pada suatu tempat spesifik di membrane basilaris, getaran
lemah hanya merangsang sel rambut di bagian paling tengah dari titik getaran
tersebut. Tetapi, ketika intensitas getaran meningkat, tidak hanya arah bagian paling
sentral sel rambut menjadi terangsang lebih kuat tetapi juga sel rambut di semua
tubuh menjauhi titik sentral juga terangsang. Jadi, pengiriman isyarat melalui serabut
saraf koklea yang jumlahnya makin meningkat; di samping ini juga meningkatkan
intensitas kekuatan isyarat di dalam tiap serabut. Jadi, kedua mekanisme ini saling
melipatgandakan,memungkinkan telinga untuk bekerja dengan agak tepat pada
tingkat instensitas rangsang yang berubah sampai sebesar satu triliun kali.
15
2.1.4 KLASIFIKASI FISIOLOGIS SERABUT SARAF
Beberapa isyarat sensorik perlu dihantarkan ke susunan sraf pusat denga sangat
cepatnya; kalu tidak, informasi ini akan menjadi tidak berguna. Misalnya, isyarat
sensorik yang dinilai otak tentang posisi sementara anggota gerak pada tiap bagian
dari detik, sementara berlari. Pada ujung yang lain, beberapa jenis informasi sensorik,
seperti yang menggambarkan pegal yang lama, tak perlu dihantarkan dengan cepat,
sehingga cukup serat yang menghantarkan sangat lambat. Untunglah, serat saraf
mempunyai semua ukuran, dari diameter 0,2 sampai 20 mikrondiameter yang lebih
besar mempunyai kecepatan hantaran yang lebih besar. Batas kecepatan hantaran
adalah antara 0,5 sampai 120 meter per detik.
Gambar 32 – 5 memberikan dua macam klasifikasi serat saraf yang biasa
digunakan. Salah satunya adalah klasifikasi umum yang meliputi serat sensorik dan
motorik, termasuk serat saraf otonom. Yang lain adalah klasifikasi serat saraf
sensorik yang terutama digunakan oleh ahli neurofisiologi sensorik.
Dalam klasifikasi umum, serat ini dibagi menjadi jenis A dan C, dan serat jenis
A dibagi lagi menjadi serat α, β, γ , dan δ.
Serat jenis A merupakan serat saraf spinalis yang bermielin dan khas. Serat
jenis C merupakan serat saraf tak bermielin dan sangat kecil yang menghantarkan
impuls pada kecepatan rendah. Ia merupakan lebih dari setengah serat sensorik dalam
kebanyakan saraf perifer dan juga semua serat otonom pascaganglionik.
Dalam klasifikasi serat sensorik, serat ini dibagi menjadi kelompok Ia, Ib, II, III
dan IV. Serat grup I adalah terbesar dan serat kelompok IV adalah yang terkecil,
merupakan serat tak bermielin yang sama seperti serat jenis C dalam klasifikasi
umum.
2.1.5 SENSASI SOMATIK
Indera somatic merupakan mekanisme saraf yang mengumpulkan informasi
sensoris dari tubuh. Indera ini berbeda dengan indera khusus, yang tegasnya berarti
penglihatan, pendengaran, penghiduan, pengecapa, dan keseimbangan.
16
Indera somatic dapat digolongkan menjadi tiga jenis fisiologis: (1) indera
somatik mekanoreseptif, yang dirangsang oleh pemindahan mekanis sejumlah
jaringan tubuh. (2) indera termoreseptor, yang mendeteksi panas dan dingin, dan (3)
indera nyeri, yang digiatkan oleh factor apa saja yang merusak jaringan. Bab ini
membahas indera somatic mekanoreseptif, dan bab berikutnya menguraikan indera
termoreseptif dan nyeri.
Indera mekanoreseptif meliputi indera raba, tekanan, dan getaran (yang sering
disebut indera taktil) dan indera posisi, yang menentukan posisi relative dan
kecepatan gerak berbagai bagian tubuh.
Sensasi somatic dikelompokkan bersama-sama dalam golongan-golongan
khusus yang tidak perlu berdiri sendiri-sendiri, sebagai berikut:
Sensasi eksteroseptik adalah sensasi dari permukaan tubuh.
Sensasi proprioseptif adalah sensasi yang berhubungan dengan keadaan fisik
tubuh, termasuk sensasi kinestetik, mungkin sensasi tendo dan otot, sensasi tekanan
dari dasar kaki, dan bahkan sensasi keseimbangan, yang biasanya dianggap sebagai
suatu sensasi “khusus”, bukan suatu sensasi somatic.
Sensasi visceral adalah sensasi dari visera tubuh; dalam menggunakan istilah
ini orang biasanya khusus menunjukkan sensasi dari organ dalam.
Senasi dalam adalah sensasi yang berasal dari jaringan dalam, sepertie tulang,
fasia, dan sebagainya. Ini terutama meliputi tekanan, nyeri dan getaran “dalam”.
2.1.6 DETEKSI DAN PENGHANTARAN SENSASI TAKTIL
Hubungan Timbal Balik di Antrara Sensasi Taktil Raba, Tekanan, dan
Getaran.
Meskipun raba, tekanan, dann getaran sering digolongkan sebagai sensasi
terpisah, mereka semuanya dideteksi oleh jenis reseptor yang sama. Satu-satunya
perbedaan di antara ketiga jenis sensasi ini adalah
1) Sensasi raba umumnya disebabkan oleh perangsangan reseptor taktil
di dalam kulit atau di dalam jaringan tepat di bawah kulut,
17
2) Sensasi tekanan biasanya disebabkan oleh perubahan bentuk jaringan
yang lebih dalam, dan
3) Sensasi getaran disebabkan oleh isyarat sensoris yang berulang dengan
cepat, tetapi menggunakan beberapa jenis reseptor yang sama seperti yang digunakan
untuk raba dan tekanan – terutama jenis reseptor yang cepat beradaptasi.
Reseptor Taktil.
Paling tidak dikenal enam jenis reseptor taktil yang berbeda sama sekali, tetapi
mungkin pula ada lebih banyak reseptor yang mirip dengan mereka. Beberapa
reseptor memiliki sifat-sifat khusus sebagai berikut:
1) Beberapa ujung saraf bebas, yang ditemukan di mana -mana di dalam
kulit dan di dalam banyak jaringan lain, dapat mendeteksi raba dan tekanan.
Misalnya, bahkan sentuhan ringan pada kornea mata pu, yang tidak mengandung
ujung saraf jenis lain selain ujung saraf bebas, dapat membangkitkan sensasi raba dan
tekanan.
2) Kedua reseptor raba dengan kepekaan khusus adalah korpuskuslus
Meissner, suatu ujungsaraf berkapsul yang merangsang serabut saraf sensoris besar
bermiein. Di dalam kapsul tersebut terdapat banyak gelungan filamen saraf terminal.
Reseptor ini terutama banyak sekali di dalam ujung jari, bibir dan daerah kulit lain,
tempat kemampuan seseorang untuk membedakan sifat-sifat ruang dari sensasi raba
sangat berkembang. Reseptor-reseptor ini (bersama-sama dengan reseptor yang
ujungnya melebar yang akan diuraikan nanti), terutama betanggung jawab bagi
kemampuan untuk mengenali dengan tepat tempat tubuh mana yang disentuh dan
untuk mengenali tekstur benda yang diraba. Korpuskulus Meissner mungkin
beradaptasi dalam satu detik setelah mereka dirangsang, yang berarti bahwa mereka
sangat peka terhadap gerakan benda yang sangat ringan di atas permukaan kulit dan
juga terhadap getaran berfrekuensi rendah.
3) Ujung jari dan daerah lain yang mengandung sejumlah besar
korpuskulus Meissner juga mengandung reseptor taktil dengan ujung yang melebar,
salah satu jenisnya adalah diskus Merkel. Reseptor-reseptor ini berbeda dari
18
korpuskulus Meissner, yaitu mereka mengirimkan isyarat awal yang kuat tetapi
beradaptasi sebagian dan kemudian terus mengirimkan isyarat lebih lemah yang
hanya beradaptasi secara lambat. Oleh karena itu, mereka mungkin bertanggungjawab
untuk memberikan isyarat stabil yang memungkinkan seseorang untuk menentukan
sentuhan benda terus menerus pada kulit. Bagian tubuh yang berambut hampir tidak
mengandung korpuskulus Meissner tetapi mengandung beberapa reseptor dengan
ujung yang melebar.’
4) Gerakan kecil dari tiap rambut tubuh merangsang serabut saraf yang
meliliti dasarnya. Jadi, tiap rambut dan serabut saraf dasarnya, yang disebut organ
akhir rambut, juga merupakan sejenis reseptor raba. Reseptor ini beradaptasi cepat
dan, oleh karena itu, seperti korpuskulus Meissner, terutama mendeteksi gerakan
benda di permukaan tubuh.
5) Di dalam lapisan profunda kulit dan juga di dalam jaringan profunda
tubuh terletak banyak organ-akhir Ruffini, yang merupakan ujung bercabang banyak.
Ujung ini sangat sedikit beradaptasi dan, oleh karena itu, penting untuk
memberitahukan keadaan perubahan bentuk yang terus menerus dari kulit dan
jaringan yang lebih dalam, seperti isyarat raba dan isyarat tekanan yang kuat dan
terus menerus. Mereka juga ditemukan di dalam kapsul sendi dan memberikan isyarat
mengenai tingkat rotasi sendi.
6) Banyak korpuskulus Pacini, yang dibicarakan secara terperinci dalam
Bab ini, terletak di bawah kulit dan juga jauh di dalam jaringan tubuh. Mereka hanya
dirangsang oleh gerakan jaringan yang sangat cepat karena reseptore ini beradaptasi
dalam sepersekian detik. Oleh karena itu, mereka sangat penting untuk mendeteksi
getaran jaringan atau perubahan sangat cepat lainnya dalam keadaan mekanin
jaringan.
Penghantaran Sensasi Taktil di dalam Serabut Saraf Perifer
Reseptor sensoris khusus, seperti korpuskulus Meissner, ujung syaraf yang
melebar, korpuskulus Pacini, dan ujung Ruffini, semuanya mengirimkan isyarat
mereka di dalam serabut saraf A jenis beta yang mempunyai kecepatan hantaran
sebesar 30 sampai 70 meter per detik. Sebaliknya, kebanyakan reseptor taktil ujung
19
saraf bebas terutama mengirimkan isyarat melalui serabut syaraf kecil jenis A delta
yang menyalurkan impuls dengan kecepatan 6 sampai 30 meter per detik tetapi
beberapa reseptor ini mengirimkan isyarat melalui serabut jenis C denagn kecepatan
kira-kira 1 meter per detik mungkin melayani sensasi gelid an gatal. Jadi, jenis isyarat
sensoris yang lebih kritis – yang membantu menentukan lokasi yang tepat pada kulit,
gradasi kecil dalam intensitas, atau perubahan cepat dalam intensitas isyarat sensoris
– semuanya dikirimkan dalam jenis serabut saraf sensoris yang menyalurkan impuls
dengan cepat. Sebaliknya, jenis isyarat yang lebih kasar, seperti tekanan kasar serta
rasa geli dan gatal, dikirimkan melalui serabut saraf yang jauh lebih lambat, serabut
yang juga memerlukan lebih sedikit tempat di dalam saraf.
A. DETEKSI GETARAN
Semua reseptor taktil yang berbeda-beda terlibat dalam deteksi getaran,
meskipun berbagai reseptor mendeteksi frekuensi getaran yang berbeda-beda.
Korpuskulus Pacini dapat mengisyaratkan getaran antara 60 sampai 500 siklus per
detik, karena mereka bereaksi dengan sangat cepat terhadap perubahan kecil dan
cepat dari bentuk jaringan, dan mereka juga mengirimkan pula isyarat mereka melalui
serabut saraf A jenis beta, yang dapat mengirimkan lebih dari 1000 impuls per detik.
Sebaliknya getaran berfrekuensi rendah sampai 80 siklus per detik merangsang
reseptor taktil lain – terutama korpuskulus Meissner, yang kurang cepat beradaptasi
daripada korpuskulus Pacini.
2.1.7 SISTEM RANGKAP PENGHANTARAN ISYARAT SENSORIK
SOMATIK MEKANORESEPTIF KE DALAM SUSUNAN SARAF
PUSAT
Semua atau hampir semua informasi sensoris dari segmen somatic tubuh
memasuki medulla spinalis, serat-serat saraf dibagi menjadi dua kelompok besar:
1) Sistem lemnikus dorsalis yang meliputi:
a. Kolumna dorsalis
b. Taktus spinoservikalis yang terletak di dalam kolumna dorsolateralis;
2) Sistem spinotalamikus anterolateralis yang terletak di dalam kolumna
anterior dan lateralis.
20
Perbandingan Sistem Lemnikus Dorsalis dengan Sistem Spinotalamikus
Anterolateral.
Perbedaan yang membedakan antara system lemnikus dorsalis dan sistem
spinotalamikus anterolateralis adalah bahwa system lemnikus lateralis terutama
merupakan serat saraf bermielis yang besar, yang menghantarkan isyarat ke otak pada
kecepatan 30 sampai 110 meter per detik, sementara system spinotalamikus
anterolateralis merupakan serat bermielin yang jauh lebih kecil, yang menghantarkan
impuls pada kecepatan yang berkisar antara 10 samoai 60 meter per detik. Perbedaan
lain antara sua system ini adalah bahwa system dorsalis merupakan serat saraf yang
mempunyai derajat orientasi ruang yang tinggi dengan memandang asalnya di atas
permukaan tubuh, sedangkan system spinotalamikus mempunyai derajat orientasi
ruang yang jauh lebih kecil, beberapa serat kelihatannya mempunyai orientasi yang
sangat kecil.
Perbedaan dalam kedua system ini segera menggolongkan jenis-jenis informasi
sensoris yang dapat dihantarkan oleh kedua lintasan tersebut. Pertama, informasi
sensoris yang harus dihantarkan dengan cepat dan dengan kejituan waktu dihantarkan
di dalam system lemnikus dorsalis, sedangkan yang tidak perlu dikirimkan dengan
cepat terutama dikirimkan dengan cepat terutama dihantarkan di dalam system
spinotalamikus anterolateralis. Kedua, sensasi yang mendeteksi gradasi intensitas
yang halus dikirimkan di dalam system dorsalis, sedangkan yang tidak mempunyai
gradasi halus dikirimkan di dalam system spinotalamikus. Dan, ketiga, sesnasi yang
berlokalisasi tegas pada tempat yang tepat di dalam tubuh dihantarkan di dalam
system dorsalis, sedangkan yang dihantarkan di dalam system spinotalamikus sangat
kurang tepat penentuan lokalisasinya. Sebaliknya, system spinotalamikus mempunyai
suatu kemampuan khusus yang tidak dimiliki oleh system dorsalis: kemampuan untuk
mengirimkan modalitas sensai berspektrum luas – sensasi nyeri, hangat, dingin, dan
taktil kasar; system dorsalis hanya terbatas pada senasi pikiran, berikut daftar jenis-
jenis sensasi yang dihantarkan di dalam kedua system tersebut:
1. Sistem Lemnikus Dorsalis
1) Sensasi raba yang memerlukan tingkat lokalisasi rangsang yang tinggi
21
2) Sensasi raba yang memerlukan penghantaran intensitas gradasi yang
halus.
3) Sensasi fasik, seperti sensasi getaran
4) Sensasi yang menginsyaratkan gerakan pada kulit.
5) Sensasi posisi
6) Sensasi tekanan yang berhubungan dengan pertimbangan halus untuk
intensitas tekanan tingkat.
2. System Spinotalamikus Anterolateralis
1) Nyeri
2) Sensasi suhu, termasuk sensasi hangaat dan dingin
3) Sensasi raba dan tekanan kasar yang hanya mempunyai kesanggupan
melokalisasi secara kasar pada permukaan tubuh dan mempunyai
kemampuan kecil untuk diskriminasi intensitas.
4) Sensasi gatal dan geli
5) Sensasi seksual
2.1.8 KORTEKS SOMESTETIK
Daerah korteks serebri ke mana isyarat sensoris diproyeksikan disebut korteks
sometetik. Pada manusia; daerah ini tertuama terletak di bagian anterior lobulus
paritealis. Dikenal dua daerah terpisah yang jelas berbeda untuk menerima serabut
saraf aferen langsung dari nucleus penyiar di talamus: ini disebut daerah somatic I
dan daerah somatik II. Tetapi, daerah sensoris somatik I sangat penting bagi fungsi
sensoris tubuh, sementara fungsi area sensorik somatic ke II sebagian besar belum
diketahui. Sehingga, dalam penggunaan popular, istilah “korteks somestetik” hamper
selalu digunakan untuk area I saja.
Proyeksi Tubuh di dalam Daerah Sensorik Somatik I.
22
Daerah sensoris somatik I
terletak di dalam girus postsentralis
korteks serebri manusia. Di dalam
daerah ini terdapat orientasi ruang
yang jelas untuk menerima isyarat
saraf dari berbagai daerah tubuh.
Suatu penampang lintang melalui
otak pada tingkat girus postsentralis,
yang memperlihatkan gambaran
berbagai bagian tubuh dalam daerah
– daerah yang terpisah pada daerah
sensoris somatik I. Tetapi,
perhatikanlah bahwa tiap sisi korteks menerima informasi sensoris dari sisi tubuh
yang berlawanan bukan dari sisi yang sama.
Beberapa daerah tubuh digambarkan oleh daerah luas di dalam korteks
sensorik somatik – bibir pasti merupakan daerah terluad dari semuanya, diikuti
dengan wajah dan ibu jari – sedangkan seluruh batang tubuh dan bagian bawah tubuh
digambarkan oleh daerah relative kecil. Ukuran daerah ini berbanding langusng
dengan jumlah reseptor sensoris khusus di dalam tiap daerah perifer tubuh masing -
masing. Misalnya, sejumlah besar ujung saraf khusus ditemukan di dalam bibir dan
ibu jari, sedangkan di dalam kulit tubuh hanya ada beberapa.
Perhatikan pula bahwa kepala digambarkan di bagian bawah lateral girus
postsentralis, sedangkan bagian bawah tubuh digambrakan di bagian medial atas girus
postsentralis.
2.1.9 SENSASI POSISI
Istilah sensasi posisi dapat dibagi menjadi dua jenis: (1) posisi statis, yang
berarti secara sadar mengenali orientasi berbagai bagian tubuh dengan
memperhatikan satu terhadap yang lain, dan (2) kinestesia, yang berarti secara sadar
23
mengenali kecepatan gerakan berbagai bagian tubuh. Sensai posisi dihantarkan ke
sensorium melalui system lemniskus dorsalis.
Reseptor Sensasi Posisi.
Informasi sensorik dari banyak jenis reseptor berbeda digunakan untuk
menentukan posisi statis dan kinestesia. Ini terutama meliputiujung sensorik yang
luas di dalam kapsula sendi dan ligamen tetapi juga reseptor di dalam kulit dan
jaringan dalam di dekat sendi.
Telah diuraikan adanya tiga jenis ujung saraf utama di dalam kapsul sendi dan
ligamen di sekitar sendi. (1) Jelas sekali, yang terbanyak adalah ujung Ruffini jenis
‘spray’. Ujung ini terangsang kuat bila sendi tersebut tiba – tiba digerakkan; mula-
mula mereka sedikit beradaptasi tetapi kemudian mengirimkan suatu isyarat yang
stabil. (2) jenis kedua dari ujung saraf yang menyerupai reseptor regang yang
ditemukan di dalma tendo otot (disebut reseptor Golgi) terutama ditemukan di dalam
ligament di sekitar sendi. Meskipun jumlahnya jauh lebih sedikit daripada ujung
Ruffini, pada dasarnya mereka mempunyai sifat reaksi yang sama. (3) Beberapa
korpuskulus Pacini juga ditemukan di dalam jaringan di sekitar sendi. Mereka
beradaptasi sangat cepat dan agaknya membantu mendeteksi kecepatan rotasi sendi
tersebut.
Deteksi Posisi Statik oleh Reseptor Sendi.
Eksitasi tujuh serabut saraf berbeda yang berasal dari reseptor sendi terpisah di
dalam kapsul sendi lutut seekor kucing. Perhatikan bahwa pada rotasi sendi sebesar
180 derajat, salah satu reseptor terangsang; kemudian pada 150 derajat, satu reseptor
lain terangsang; pada 140 derajat dua reseptor terangsang , dan sebagainya. Informasi
dari reseptor – reseptor sendi ini terus memberitahukan susunan saraf pusat mengenai
tingkat rotasi sendi tersebut. Jadi, rotasi tersebut menentukan reseptor mana yang
dirangsang dan berapa besar perangsangannya, dan dari sini otak mengetahui berapa
jauh sendi tersebut dibengkokkan.
Deteksi Kecepatan Gerakan pada Sendi (Kinestesia).
Kecepatan gerakan pada sendi mungkin terutama dideteksi dengan cara sebagai
berikut: Ujung Ruffini dan Goldgi di dalma jaringan sendi mula – mula dirangsang
24
dengan sangat kuat oleh gerakan sendi, tetapi dalam sepersekian detik tingkat
perangsangan yang kuat ini berkurang ke suatu kecepatan pencetusan yang lebih
rendah dan stabil. Meskipun demikian, perangsangan reseptor awal yang lebih tinggi
ini berbanding langsung dengan kecepatan gerakan sendi dan diduga menjadi isyarat
yang terutama digunakan oleh otak unutk membedakan kecepatan gerakan tersebut.
Tetapi, mungkin beberapa korpuskulus Pacini tersebut juga memegang paling tidak
suatu peranan dalam proses ini.
Pengolahan Informasi Sensasi Posisi di dalam Lintasan Lemniskus
Dorsalis.
Meskipun Kesetiaan penghantaran isyarat dari perifer ke korteks sensoris
melalui system kolumna dorsalis, juga ada suatu pengolahan informasi sensoris pada
tingkat sinaptik yang lebih rendah dari sebelum ia mencapai korteks serebri.
Misalnya, pola isyarat dari reseptor posisi berubah ketika ia berjalan mendaki system
lemniskus dorsalis. Reseptor sendi tersendiri dirancang secara maksimum pada
derajat rotasi sendi tertentu, dengan intensitas perangsangan menurun pada kedua sisi
titik maksimum untuk tuap reseptor. Tetapi, isyarat untuk rotasi sendi sangat berbeda
pada tingkat, kompleks ventrobasal thalamus. Gambar ini memperlihatkan bahwa
neuron ventrobasal yang berespon terhadap isyarat rotasi sendi terdiri dari 2 jenis; (1)
yang dirangsang maksimum bila send tersebut dirotasikan sepenuhnya dan (2) yang
dirangsang maksimum bila sendi tersebut dirotasikan minimum. Jadi, isyarat dari
reseptor sendi tersendiri diubah oleh neuron talamus, untuk memberikan isyarat yang
lebih kuat secara progresif ketika sendi tersebut bergerak dalam hanya satu arah
bukannya memberikan suatu isyarat puncak seperti terjadi dalam perangsangan
reseptor tersendiri.
2.1.10 PANCA INDERA
Proses belajar tidak lepas juga dari peran panca indera dalam menerima rangsangan
sensoris dan saraf yang ada pada indera tersebut menyalurkannya ke system saraf
pusat.
25
1. PENGLIHATANAN
Anatomi
Struktur – struktur utama pada
mata dapat dilihat pada Gambar 8-1.
Lapisan pelindung luar bola mata,
yaitu sklera, dimodifikasi di bagian
anterior untuk membetuk kornea
yang tembus pandang, dan akan
dilalui berkas sinar yang masuk ke
mata. Di bagian dalam sklera terdapat
koroid, lapisan yang mengandung banyak pembuluh darah yang memberi makan
struktur – struktur dalam bola mata. Lapisan di dua pertiga posterior koroid adalah
retina, jaringan saraf yang mengadung sel – sel reseptor.
Lensa kristalina adalaha suatu struktur tembus pandang yang difiksasi di oleh
ligamentum sirkular lensa (zonula zinii). Zonula melekat di bagian anterior koroid
yang menebal, yang disebut korpus siliaris. Korpus siliaris mengandung serat –serat
otot melingkar dan longitudinal yang melekat dekat dengan batas korneosklera. Di
depan lensa terdapat iris yang berpigmen dan tidak tembus pandang, yaitu bagian
mata yang berwarna. Iris mengandung serat –serat otot seirkular yang menciutkan
dan serat – serat radial yang melebarkan pupil. Perubahan garis tengah pupil dapat
mengakibatkan perubahan sampai 5 kali lipat dari jumlah cahaya yang mencapai
retina.
Ruang antara lensa dan retina sebagian besar terisi oleh zat gelatinosa jernih
yang disebut korpus vitreus (vitreus humor). Aqueous humor, suatu cairan jernih
yang memberi makan kornea dan lensa, dihasilkan di korpus siliaris melalui proses
difusi dan transpor aktif dari plasma. Cairan ini mengalir melalui pupil untuk mengisi
kamera okuli anterior (ruang anterior mata). Dalam keadaan normal, cairan ini
26
diserap kembali melalui jaringan trabekula masuk ke dalam kanalis Schlemm, suatu
saluran venosa di batas antara iris dan kornea (sudut – sudut anterior). Sumbatan
saluran keluar ini menyebabkan peningkatan tekanan intraocular. Peningkatan
tekanan intraokuler ini tidak menyebabkan galukoma, suatu penyakit degenaratif
dengan kerusakan sel ganglion, dan sebagian kecil penderita penyakit ini mempunyai
tekanan intraokuler yang normal (10 – 20 mmHg). Akan tetapi, peningkatan tekanan
akan memperberat galukoma, dan pengobatannya ditujukan untuk menurunkan
tekanan. Salah satu penyebab peningkatan tekanan adalah penurunan permealibilitas
trabekula (glaucoma sudut terbuka), dan penyebab yang lain adalah bergeraknya iris
ke depan sehingga menutupi sudut (glaucoma sudut tertutup). Glaukoma dapat
diobati dengan obat penghambat (β-adrenergik atau inhibitor anhydrase karbonat,
keduanya menurunkan pembentukan humor aqueous, atau dengan obat agonis
kolinergik, yang meningkatkan mengalirnya aqueous keluar.
Reseptor
Setiap sel batang dan kerucut dibagi menjadi segmen luar, segmen dalam
yang mengandung inti - inti reseptor, dan daerah sinaps (Gambar 8-6). Segmen luar
adalah modifikasi silia dan merupakan tumpukan teratur sakulus atau lempeng dari
mebran. Sakulus dan lempeng ini mengandung senyawa – senyawa peka cahaya yang
bereaksi terhadap cahaya, dan mampu membangkitkan potensial aksi di jaras
penglihatan (lihat di bawah). Segmen dalam mengandung banyak mitokondria. Sel
batang diberi nama demikian karena segmen luarnya tampak tipis dan seperti batang.
Sel kerucut umumnya memiliki segmen dalam yang tebal dan segmen luar seperti
kerucut, walaupun bentuknya bervarias dari satu bagian retina ke bagian lainnya.
Pada sel kerucut, sakulus terbentuk sei segmen luar akibat lipatan – lipatan ke dalam
dari membrane sel, tetapin pada sel batan , lempeng terpisah dari mebran sel.
Segmen luar sel batang selalu diperbarui oleh pembentukan lempeng –
lempeng baru di tepi bagian dalam segmen dan proses fagositosis lempeng tua serta
dari ujung luar oleh sel –sel epitel berpigmen. Pembaruan sel kerucut merupakan
proses yang lebih luas dan tampaknya berlangsung di bebrapa tempat segmen luar.
27
Bagian retina di luar fovea, jumlah sel – sel batang lebih menonjol dan tingkat
konvergensinya cukup besar. Sel bipolar gepeng bersinaps dengan beberapa sel
kerucut, dan sel bipolar batang bersinaps dengan beberapa sel batang. Karena setiap
mata manusia mengandung sekitar 6 juta sel kerucut dan 120 juta sel batang, tetapi n.
optikus hanya mengandung 1,2 juta serat saraf, maka keseluruhan tingkat
konvergensi reseptor melalui sel bipolar ke sel ganglion adalah sekitar 105:1. Namun,
perlu diketahu bahwa mulai dari titik ini terjadi divergensi; serat yang terdapat di
traktus genikulokalkarina jumlahnya dua kali lipat dibandingkan dengan yang
terdapat di n. optikus, dan di korteks penglihatan jumlah neuron yang terlibat dalam
proses penglihatan adalah 1000 kali lebih banyak dari jumlah serat di dalam n.
optikus (Ganong, 2002; 143)
2. PENDENGARAN
Gambaran Anatomi
Telinga Luar dan Telinga Tengah
Telinga luar
mengumpulkan gelombang
bunyi ke meatus auditorius
eksternus. Pada beberapa
hewan, telinga dapat bergerak
seperti antenna radar yang
mencari sumber bunyi. Dan
meatus kanalis auditorius
eksternus berjalan ke dalam
menuju membrane timpani (gendang telinga).
Telinga tengah adalah rongga berisi udara di dalam tulang temporalis yang
terbuka melalui tuba auditorius (eustakius) ke nasofaring dan melalui nasofaring
keluar. Tuba biadanya tertutup, tetapi selama mengunyah, menelan, dan menguap
saluran ini terbuka, sehingga tekanan udara di kedua sisi gendang telinga seimbang.
Tiga tulang pendengaran (osikulus auditorius), yaitu maleus, inkus, dan stapes,
28
terletak di telinga tengah. Manubrium
(pegangan maleus) melekat ke belakang
membrane timpani. Bagian kepala tulang
ini melekat ke dinding telinga tengah,
dan tonjolannya yang pendek melekat ke
inkus, yang kemudian bersendi dengan
bagian kepala stapes. Stapes diberi nama
demikian karena mirip dengan sanggurdi. Lempeng kakinya (foot plate) diikat oleh
ligamentum anulare ke dinding fenestra oval. Dua otot rangka kecil, tensor timpani
dan stapedius, juga terletak di telinga tengah. Kontraksi otot yang pertama menarik
manubrium maleus kea rah tengah dan
mengurangi getaran di membrane timpani;
kontraksi otot yang terakhir menarik
lempeng kaki stapes menjauhi fenestra oval.
Telinga Dalam
Telinga dalam (labirin, rumah siput)
terdiri dari 2 bagian, satu di dalam lainnya.
Labirin tulang adalah serangkaian saluran di
dalam bagian petrosa tulang temporalis. Di
dalam saluran – saluran ini terdapat labirin
membranosa yang dikelilingi oleh cairan
yang disebut perilimfe. Struktur mebranosa ini kurang lebih mirip dengan bentuk
saluran tulang. Struktur ini terisi oleh cairan yang disebut endolimfe, dan tidak
terdapat hubungan antara ruang – ruang yang terisi oleh endolimfe dengan yang terisi
oleh perilimfe.
Koklea
Bagian koklea labirin adalah saluran melingkar yang pada manusia
panjangnya 35 mm dan membentuk 234
kali putaran. Membran basilaris dan
membrane Reissner membentang sepanjang saluran ini dan membaginya menjadi 3
29
ruang (skala). Skala vestibuli bagian atas dan skala timpani di bagian bawah
mengandung perilimfe dan berhubungan satu sama lain di apeks koklea melalui
sebuah lubang kecil yang diseburt helikotrema. Di dasar koklea, skala vestibuli
berakhir di fenestra oval, yang tertutup oleh lempeng kaki stapes. Skala timpani
berakhir di fenestra rotundum, sebuah foramen di dinding medial telinga tengah yang
tetutup oleh membrane timpani sekunder yang lentur. Skala media, ruang koklea
tengah, bersambungan dengan labirin membranosa dan tidak berhubungan degan dua
skala lainnya. Skala media mengandung endolimfe.
Organ Korti
Organ Korti,
struktur yang
mengandung sel –
sel rambut yang
merupakan reseptor
pendengaran,
terletak di
membrane basilaris.
Organ ini berjalan
dari apeks ke dasar koklea dan dengan demikian bentuknya speerti spiral. Tonjolan –
tonjolan sel rambut menembus lamina retikularis yang kuat dan berbentuk seperti
membran. Lamina ini ditunjang oleh pilar Korti. Sel – sel rambut tersusun dalam 4
baris : 3 baris sel rambut luar yang terletak lateral terhadap terowongan yang
terbentuk oleh pilar – pilar Korti, dan satu baris sel rambut dalam yang terletak
sebelah medial terhadap terowongan. Di setiap koklea manusia terdapat 20.000 sel
rambut luar dan 3500 sel rambut dalam. Terdapat membran tektorium yang tipis, liat
tetapi elastis yang menutupi barisan sel –sel rambut. Ujung – ujung sel rambut luar
terbenam di dalamnya, tetapi ujung sel rambut dalam tidak. Bada – badan sle neuron
aferen yang menyebar di sekitar dasar sel rambut terletak di ganglion spiralis di
dalam modiolus, bagian tengah yang bertulang tempat koklea melingkar. Sembilan
puluh sampai 95% dari neuron aferen ini mempersarafi sel rambut dalam; hanya 5 –
30
10% yang mempersarafi sel rambut luar yang jumlahnya lebih banyak, dan setiap
neuron mempersarafi beberapa bagian sel luar ini. Sebagai bandingan, sebagian besar
serat eferen di n. auditorius berakhir di sel rambut luar dan bukan di sel rambut
dalam. Akson neuron aferen yang mempersarafi sel rambut membentuk bagian
auditorius (koklear) n. akustik vestibulokolear dan berakhir di nukelus koklear
ventralis dan dorsalis di medulla oblongata. Jumlah total serat aferen di tiap – tiap n.
auditorius sekitar 28.000.
Di koklea, terdapat tight junction antara sel antara sel rambut dan sel falanks
di dekatnya; tight junction ini mencegah endolimfe mencapai dasar sel. Namun,
membran basilaris relative permeabel terhadap perilimfe di skala timpani, dan
dengan demikian, terowongan organ Korti dan dasar sel rambut dibasahi oleh
perilimfe. Oleh karena adanya tight junction serupa; yaitu tonjolan - tonjolan sel
rambut dibasahi endolimfe, sementara dasarnya dibasahi oleh perilimfe.
Jaras Pendengaran Sentral
Dari nucleus koklear, impuls pendengaran berjalan melalui berbagai jaras ke
kolikulus inferios, pusat untuk refleks – refleks pendengaran, dan melalui korpus
genikulatum medial di talamus ke korteks pendengaran. Yang lain masuk ke formasio
retikularis. Informasi dari kedua telinga bertemu di tiap – tiap olive superior, dan di
tingkat yang lebih tinggi sebagian besar neuron berespons terhadap masukan dari
kedua telinga. Korteks pendengaran primer, daerah Brodmann 41, terletak di bagian
superior lobus temporalis. Pada manusia, korteks ini terletak di fisura Silvii dan
biasanya tidak tampak di permukaan otak. Di korteks pendengaran primer, neuron
terutama menjawab rangsang yang berasal dari kedua telinga. Akan tetapi, ada juga
lapisan sel yang dirangsang oleh masukan dari telinga kontralateral dan dihambat
oelh masukan dari telinga ipsilateral. Terdapat beberapa daerah korteks pendengaran
tambahan, seperti beberapa daerah korteks untuk rasa kulit. Daerah asosiasi
pendengaran yang terletak dengan daerah korteks pendengaran primer tersebar.
Berkas olivokoklearis (olivocochlear bundle) adalah berkas serat eferen utama di
masing – masing n. auditorius yang berasal dari kompleks olivarius superior
31
ipsilateral dan kontralateral dan berakhir terutama di sekitar dasar sel rambut luar
organ Korti.
Kanalis Semisirkularis
Di kedua sisi kepala, terdapat kanalis - kanalis semisirkularis yang tegak
lurus satu sama lain, sehingga berorientasi dalam 3 bidang dalam ruang. Di dalam
kanalis tulang, terbentang kanalis membranosa yang terendam perilimfe. Terdapat
struktur reseptor, krista ampularis, di ujung tiap – tiap kanalis membranosa yang
melebar (ampula). Krista terdiri dari sel rambut dan sel sestentakularis yang dilapisi
oleh pemisah gelatinosa (kupula) yang menutup ampula. Tonjolan sel – sel rambut
terbenam dalam kupula, dan dasar sel rambut berkontak erat dengan serat aferen n.
vestibulokolearis dan vestibularis.
Utrikulus dan Sakulus
Di dalam tiap – tiap labirin membranosa, di lantai utrikulus, terapat organ
otolik (makula). Makula lain terletak di dinding sakulus dengan posisi semivertikal.
Makula ini mengandung sel sustentakularis dan sel rambut, dipayungi oelh membran
otolitik tempat terbenamnya Kristal – krtistal kalsium karbonat, otolit. Pada manusia,
otolit, yang juga dikenal sebagai otokonia atau debu telinga, memilik panjang 3
sampai 19µm dan lebih padat daripada endolimfe. Tonjolan sel rambut terbenam
dalam membran. Serat – serat saraf dari sel rambut bergabung dengan serat – serat
dari krista di bagian vestibuler dari n. vestibulokoklearis.
Jaras Saraf
Badan – badan sel 19.000 neuron yang mempersarafi krista dan makula di tiap
– tiap sisi terletak di ganglion vestibularis. Tiap – tiap n, vestibularis berakhir di
nukelus vestibularis 4-bagian ipsilateral dan di lobus flokulonodularis serebelum.
Serat dari kanalis semisirkularis terutama berakhir di bagian superios dan medial
nucleus vestibularis dan sebagian besar menuju nuclei yang mengatur gerakan bola
mata. Serat dari utrikulus dan sakulus berakhir terutama di bagian lateral (Deiters’
nucleus), yang menuju medulla spinalis. Serat ini juga berakhir di nucleus desendens,
yang berproyeksi ke serebelum dan formasio retikularis. Nuklei vestibularis juga
32
berproyeksi ke thalamus dan dari sini menuju ke kedua bagian korteks
somatosensorik.
Gelombang Bunyi
Bunyi adalah kesan yang timbul apabila getaran longitudinal molekul di lingkungan
ekterna, yaitu fase pemadatan dan pelonggaran molekul yang terjadi berselang-seling,
sampai di membran timpani. Grafik gerakan perubahan tekanan di membran timpani
persatuan waktu adalah serangkaian gelombang dan gerakan semacam itu dalam
lingkungan disebut gelombang bunyi.
Secara umum kerasnya bunyi berkaitan dengan amplitudo gelombang bunyi dan nada
berkaitan dengan frekuensi (jumlah gelombang per satuan waktu). Semakin besar
amplitudo, semakin keras bunyi; dan semakin tinggi frekuensi, semakin tinggi nada.
Penyaluran bunyi
Telinga mengubah gelombang bunyi di luar menjadi potensial aksi di n. auditorius.
Gelombang diubah oleh membran timpani dan tulang-tulang pendengaran sehingga
dapat menggerakkan lempeng kaki stapes. Gerakan ini menimbulkan gelombang
dalam cairan di telinga dalam. Gelombang pada organ korti menimbulkan potensial
aksi di serat-serat saraf.
Fungsi membran timpani dan Tulang pendengaran
Sebagai respons terhadap perubahan tekanan yang dihasilkan oleh gelombang bunyi
di permukaan luarnya, membran timpani bergerak keluar masuk. Dengan demikian
membran berfungsi sebagai resonator yang mengulang getaran dari sumber bunyi.
Membran ini berhenti bergetar hampir setelah gelombang bunyi berhenti; yaitu bunyi
ini mengalami peredaman kritis (crtitically damped) yang hampir sempurna. Gerakan
membran timpani diteruskan ke manubrium maleus. Maleus bergerak pada sumbu
yang melalui batas antara prosesus panjang dan pendeknya, sedemikian sehingga
prosesus pendek meneruskan getaran manubrium ke inkus. Inkus bergerak
sedemikian rupa sehingga getaran diteruskan ke bagfian kepala stapes. Pergerakan
kepala stapes menyebabkan lempeng kakinya bergerak maju mundur seperti pintu
yang berengsel di tepi posterior fenestra oval. Dengan demikian tulang-tulang
pendengaran berfungsi sebagai sistem pengungkit yang mengubah getaran resonansi
33
membran timpani menjadi gerakan stapes pada skala vestibuli koklea yang berisi
perilimfe. Sistem ini memperbesar tekanan bunyi yang tiba di fenestra oval, karena
efek pengungkit maleus dan inkus melipatgandakan gaya 1,3 kali lebih kuta dan luas
membran timpani jauh lebih besar daripada luas lempeng kaki stapes. Akibat adanya
resistensi terjadi penurunan energi bunyi, tetapi menurut perhitungan, pada frekuensi
di bawah 3000 Hz, 60% energi bunyi yang sampai di membran timpani akan
diteruskan ke cairan dalam koklea.
Perjalanan Gelombang
Pergerakan lempeng kaki stapes mencetuskan serangkaian gelombang yang berjalan
dalam perilimfe skala vestibuli. Sewaktu bergerak ke koklea, tinggi gelombang
meningkat mencapai maksimum lalu turun dengan cepat. Jarak dari stapes ke titik
tinggi maksimum ini bervariasi sesuai frekuensi getaran yang menimbulkan
gelombang. Buni bernada tinggi menimbulkan gelombang yang mencapai tinggi
maksimum di dekat dasar koklea; buni bernada rendah menghasilkan gelombang
yang puncaknya dekat dengan apeks. Dinding tulang skala vestibuli bersifat kaku,
tetapi membran Reisneer lentur. Membran basilaris tidak tegang, dan membran ini
mudah terdorong ke dalam skala timpani oleh puncak-puncak gelombang dalam skala
vestibuli. Pergerakan cairan dalam skala timpani dibuang kembali ke udara melalui
fenestra rotundum. Dengan demikian, bunyi menimbulkan distorsi membran
basilaris, dan tempat distorsi ini mencapai maksimum ditentukan oleh lamina
retikularis, dan rambut-rambut pada sel rambut luar terbenam dalam membran
tektorium. Apabila stapes bergerak, kedua membran bergerak ke arah yang sama,
tetapi keduanya berengsel pada sumbu yang berbeda, sehingga terjadi gerakan
menggunting yang menekuk rambut. Rambut sel rambut dalam mungkin tidak
melekat ke membran tektorium, tetapi rambut-rambut ini tampaknya dibengkokkan
oleh gerakan cairan antara membran tektorium dan sel-sel rambut dibawahnya.
Fungsi sel rambut dalam dan luar
Sel rambut dalam adalah sel reseptor utama yang membangkitkan potensial aksi di n.
auditorius, dan diperkirakan sel-sel ini dirangsang oleh gerakan cairan yang dibahas
di atas.
34
Sel rambut luar, sebaliknya, dipersyarafi oleh serat-serat eferen kolinergik dari
kompleks olivarius superior. Sel-sel ini dapat bergerak, memendek, apabila
mengalami hiperpolarisasi. Sel-sel ini akan mengalami hiperpolarisasi oleh asetilkolin
yang disekresi oleh serat eferen. Sel-sel ini meningkatkan pendengaran dengan
meningkatkan amplitudo dan mempertajam puncak getaran oleh membran basilaris,
meskipun prosesnya masih diperdebatkan.
Potensial aksi di Serat N. Auditorius
Frekuensi potensial aksi di tiap-tiap seratn. Auditorius sesuai dengan intesnitasnya
(kerasnya) rangsang bunyi. Pada intensitas bunyi yang rendah, setiap akson
melepaskan impuls terhadap suatu frekuensi bunyi, dan frekuensi ini bervariasi dari
akson ke akson bergantung pada bagian koklea tempat asal serat. Pada intensitas
bunyi yang lebih kuat, tiap-tiap akson melepaskan impuls untuk spektrum frekuensi
bunyi yang lebih besar, terutama terhadap frekuensi yang lebih rendah daripada
frekuensi pada ambang rangsang.
Penentu utama nada yang terdengar pada saat gelombang bunyi mengenai telinga
adalah tempat di organ korti yang terangsang paling maksimum. Perjalanan
gelombang yang ditimbulkan oleh suatu nada menghasilkan depresi puncak pada
membran basilaris, dan akibatnya perangsangan reseptor maksimum, di satu titik.
Seperti dinyatakan di atas, jarak antara titik ini den stapes berbanding terbalik dengan
tinggi nada bunyi, nada-nada rendah menghasilkan rangsang maksimum di apeks
koklea dan nada-nada tinggi menghasilkan rangsang maksimum di dasar. Dari
berbagai bagian koklea ke otak terdapat jaras-jaras tersendiri. Faktor lain yang
berperan dalam persepsi nada pada frekuensi bunyi yang kurang dari 2000 Hz
mungkin adalah pola potensial aksi di n. auditorius. Bila frekuensi cukup rendah,
serat-serat saraf mulai berespon dengan sebuah impuls untuk setiap siklus gelombang
bunyi. Namun, peran efek voli ini terbatas; frekuensi potensial aksi di serat n.
auditorius lebih menentukan kekerasan bunyi, bukan nada.
Walaupun nada suatu buni terutama bergantung pada frekuensi gelombang bunyi,
intensitas bunyi juga berperan; nada rendah (kurang dari 500 HZ) terdengar lebih
rendah dan nada tinggi (diatas 4000 Hz) terdengar lebih tinggi apabila kerasnya
35
bunyinya meningkat. Lamanya bunyi juga sedikit mempengaruhi nada. Nada suatu
bunyi tidak dapat diketahui kecuali bila nada tersebut berlangsung lebih dari 0,01
detik, dan dengan lama antara 0,01 dan 0,1 detik, pengenalan nada meningkat seiring
dengan peningktan lamanya. Akhirnya, nada bunyi yang kompleks yang mencakup
harmoni suatu frekuensi sering masih dapat dirasakan walaupun frekuensi primer
sudah tidak ada (missing fundamental).
Respon pendengaran neuron di Medula Oblongata
Respon tiap-tiap neuron ordo-kedua di nukleus koklear terhadap rangsang bunyi
adalah seperti respons tiap-tiap serat n. auditorius. Frekuensi bunyi dengan intensitas
terendah yang dapat menimbulkan respon beragam dari unit ke unit; dengan
peningkatan intensitas bunyi, pita frekuensi terjadinya respons juga melebar.
Perbedaan utama antara respons neuron ordo-pertama dan -kedua adalah adanya
"pemutusan" yang lebih tajam pada sisi yang berfrekuensi rendah neuron-neuron
medula oblongata. Spesifisitas neuron ordo-kedua yang lebih besar ini mungkin
disebabkan oleh semacam proses inhibisi di batang otak, tetapi bagaimana hal ini
terjadi tidak diketahui.
Korteks Pendengaran Primer
Impuls naik dari nukleus koklearis dorsal dan ventral melaluijaras-jaras kompleks
yang menyilang dan tidak menyilang. Pada hewan, terdapat pola penentuan lokasi
nada yang teratur pada korteks pendengaran primer, seolah-olah koklea terurai
padanya. Pada manusia, nada rendah diteruskan ke bagian anterolateral dan nada
tinggi di posteromedial korteks pendengaran. Namun nadalah dan bukan frekuensi itu
sendiri yang dikode di korteks pendengaran, karena apabila terdapat suatu bunyi
kompleks dengan bunyi utama yang hilang (missing fundamental), bagian korteks
yang terangsang adalah bagian yang sesuai dengan nada yang terdengar. Dengan
demikian, pengolahan frekuensi murni menjadi nada terjadi di tingkat subkorteks.
3. SENSASI SOMATOVISERA (PERASAAN KULIT, DALAM, DAN
VISERAL)
36
Korpus dorsalis medulla spinalis dibagi menjadi lamina I-VI, yang paling luar lamina
I dan yang paling dalam lamina VI. Lamina II dan lamina III membentuk substansia
gelatinosa, yaitu suatu bagian berwarna pucat didekat puncak tiap korpus dorsalis.
Ada tiga jenis serat aferen primer yang menghantarkan sensasi kulit (1) serat Aβ
berdiameter besar dan bermielin yang menghantarkan impuls akibat rangsang
mekanik, (2) serat Aδ berdiameter kecil dan bermielin, yang sebagian menghantarkan
impuls dari reseptor dingin, dan reseptor nyeri (nosiseptor) untuk nyeri cepat (fast
pain), serta sebagian lagi menghantarkan impuls dari mekanoreseptor, dan (3) serat C
berdiameter kecil dan tidak bermielin yang terutama menghantarkan impuls rangsang
nyeri dan suhu.
Serat-serat yang menghantarkan rasa raba halus dan propiosepsi menuju keatas dalam
kolumna dorsalis medulla spinalis dan bersinap di nucleus grasilis dan kuneatus. Dari
nucleus ini neuron ordo kedua menyilang garis tengah dan naik keatas didalam
lemnuskus medialis untuk kemudian berakhir dibagian ventral nucleus posterior dan
nucleus-nukleus relai sensorik spesifik thalamus. Jaras asendens ini disebut kolumna
dorsalis atau sistem lemniskus. Serat-serat untuk rasa raba lainnya serta untuk suhu
dan nyeri, akan bersinaps dengan neuron dikornu dorsalis. Akson neuron-neuron ini
akan menyilang garis tengah dan menuju keatas daam kuadran anterolateral medulla
spinalis untuk membentuk sistem anterolaterlis serat jaras asendens. Pada umumnya
rasa raba dihantarkan melalui traktus spinotalamikus ventralis sedangkan rasa nyeri
dan suhu dihantarkan melalui tratus spinotalamikus lateralis. Dibatang otak, serat-
serat sistem lemniskus dan anterolateralis akan bergabung dengan serat-serat yang
membaa impuls perasaan kulit dari daerah kepala. Impuls rasa nyeri dan suhu akan
direlai melalui nucleus spinalis N Trigeminus, sedangkan impuls rasa raba dan
propiosepsi terutama melalui nukleus-nukleus sensorik utama dan mesensafalon N.
Trigeminus ini.
37
4. RANGSANGAN PENCIUMAN
Penciuman dan pengecapan secara umum diklasifikasikan sebagai indera viseral
karena kaitannya yang erat dengan fungsi saluran cerna. Baik indera pengecapan
maumun penciuman merupakan kemoreseptor yang dirangsang oleh molekul yang
larut dalam mukus dihidung dan didalam air liur mulut. Namun kedua indra ini secara
anatomi agak berbeda. Reseptor penciuman merupakan reseptor jauh, jaras
penciuman tidak mempunyai relai ditalamus dan tidak terdapat daerah proyeksi
neokorteks untuk penciuman. Jaras pengecapan berjalan melewati batang otak ke
thalamus dan berproyeksi ke girus postsentralis bersama dengan jaras untuk kesan
raba dan tekan dari mulut.
Bagian-bagian membran penciuman adalah
a. Membran Mukosa Olfaktorium
Sel reseptor olfaktorius terletak dibagian mukosa hidung yang khusus, yaitu membran
mukosa olfaktorius yang berpigmen kekuningan. Pada manusia daerah ini luasnya 5
cm2 berada diatap rongga hidung dekat septum. Membran ini mengandung sel-sel
penunjang dan sel-sel calon reseptor penghidu. Diantara sel-sel ini terdapat 10-20 juta
sel reseptor. Setiap reseptor penghidu adalah neuron, dan ditubuh, membrane mukosa
olfakorius merupakan sistem saraf yang terletak paling dekat dengan dunia luar.
38
b. Bulbus olfaktorius
Di bulbus olfaktorius, akson reseptor bersinaps dengan dendrite primer sel mitral dan
tufted cell untuk membentuk sinaps globular kompleks yang disebut glomelurus
olfaktorius. Tufted cells lebih kecil daripada sel mitral dan memiliki aksos yang tipis
tetapi kedua jenis sel mengirim aksonnya menuju korteks pendengaran serta bagian
ortak lainnya.
c. Korteks olfaktorius
Akson sel mitral dan tufted cells berjalan ke posterior melalui stria olfaktorius
intermedia dan stria olfaktorius lateral dan korteks olfaktorius. Akson sel mitral
berakhir di dendrit apikal sel piramid di korteks olfaktorius.
5. RANGSANGAN PENGECAPAN
Kuntum pengecap (taste buds) alat indra untuk pengecapan, merupakan badan ovoid
yang berukuran 50-70 μm. Tiap-tiap kuntum pengecap terbentuk oleh empat jenis sel.
Sel basal, sel tipe 1 dan 2 yang merupakan sel sustentakularis dan sel tipe 3 yang
merupakan sel reseptor pengecap (gustatorik) yang membuat hubungan sinap dengan
sel saraf sensorik. Pada manusia, kuntum pengecap terletak dimukosa epiglottis,
palatum dan faring serta di dinding papilla fungiformis dan papilla valata lidah.
Papilla fungiformis merupakan struktur bulat yang paling banyak ditemukan dekat
39
ujung lidah, papilla valata adalah struktur menonjol yang tersusun membentuk huruf
V d belakang lidah. Papilla filiformis yang kecil berbentuk kerucut dan menutupi
bagian dorsum lidah biasanya tidak mengandung kuntum pengecap. Seluruhnya
terdapat sekitar 10.000 kuntum pengecap.
Serat-serat saraf sensorik dari kuantum-kuantum pengecap didua pertiga anterior
lidah berjalan dalam cabang korda timpani n. facalis, dan serat-serat dari sepertiga
posterior lidah mencapai batang otak melalui n. glasofaringeus. Serat-serat dari
daerah lain seperti lidah mencapai batang otak melalui n. vagus. Di setiap sisi
pengecap yang bermielin tetapi menghantarkan impuls relative lambat ketiga saraf
tersebut bersatu di nucleus traktus solitarius medulla oblongata disana akan bersinaps
dengan neuron-neurin ordo-kedua yang aksonnya melintasi garis tengah dan bertemu
dengan lemniskus medialis, berakhir dinukleus-nukleus relai sensorik spesifik pada
thalamus bersama serat untuk kesan raba, nyeri dan suhu. Disini, impuls dihantarkan
ke daerah proyeksi pengecapan dikorteks sereberum di kaki girus postsentralis.
2.2 Proses Yang Terjadi di Otak
40
Inilah Yang Terjadi Pada Otak Saat Kita Belajar
Berbicara tentang belajar, berbicara juga tentang otak. Belajar tidak hanya di
sekolah, dalam kehidupan sehari-hari bergaul dengan orang lain disebut juga dengan
belajar. Bertemu dengan orang baru, berada ditempat baru, mencoba hal-hal baru
semua itu disebut juga proses belajar. Dalam mencoba pertama kali tidak harus
pandai, tetapi biasanya akan membutuhkan proses.
Otak manusia adalah struktur pusat pengaturan yang memiliki volume sekitar
1.350cc dan terdiri atas 100 juta sel saraf atau neuron. Otak manusia bertanggung
jawab terhadap pengaturan seluruh badan dan pemikiran manusia. Oleh karena itu
terdapat kaitan erat antara otak dan pemikiran.Hal terjadi karena cara otak kita
memperhatikan, memahami dan merespon lingkungan kita. Terdapat 3 Ide Otak
Besar, yaitu:
1. Tidak ada pemahaman tanpa membayangkan
Otak memahami informasi dengan membayangkan. Jika mendengar kata
“APEL” apa yang kamu lihat: huruf A-P-E-L atau gambar buah apel? Otak
memperhatikan kata-kata dalam bentuk gambar. Jika dengan membaca tulisan tanpa
bisa memahaminya, berarti otak tak bisa membayangkan kata-kata itu.
2. Mendapatkan makna dengan menghubungkannya ke pengalaman
sebelumnya
Otak mendapatkan makna lewat menghubungkan informasi baru dengan
sesuatu yang dikenal. Misalnya jika mendengar: “Gempa bumi berkekuatan dahsyat
memporak porandakan Padang.” Saat mendengar kalimat itu, bagian penyimpanan
memory akan membantumembuat kata-kata itu jadi bermakna sesuai dengan apa
yang sudah dipahami, kosakata yang diketahui, dan semua hal yang sudah dipelajari.
3. Saraf yang menyala bersama akan saling terhubung
41
Otak adalah jejaring komunikasi luas yang bekerja lebih lancar dan mudah
apabila sering rangsang dan digunakan. Para ahli saraf mengatakan bahwa saat
mempelajari hal baru, otak saraf otak akan menyala, untuk membuat konsep baru-dan
mereka membentuk jalur baru yang bekerja dengan kecepatan lebih tinggi.
Saat belajar, otak akan berubah fisik karena dengan belajar otak akan
membuat hubungan yang baru dan lebih kuat hasilnya akan memudahkan untuk
memanggil kembali informasi yang pernah diterima dan untuk mendapatkan
informasi baru yang diperlukan untuk mempelajari hal baru.
2.3 Proses Memori
Secara fisiologis, ingatan atau memory tersimpan dalam otak dengan
mengubah sensitivitas dasar penjalaran sinaptik di antara neuron-neuron sebagai
akibat aktivitas neural sebelumnya. Jejak –jejak ingatan atau memory traces sangat
penting karena bila menetap/ada, akan diaktifkan secara selektif oleh benak pikiran
untuk menimbulkan kembali ingatan yang ada.
Ingatan positif dan negatif “Sensitisasi” atau “habituasi” Penjalaran sinaptik.
Walaupun kita sering berpendapat bahwa ingtan adalah hasil dari pengumpulan
kembali pikiran-pikiran atau pengalaman-pengalaman sebelumnya yang bersifat
positif , tetapi tetap ada kemungkinan yang sama besar untuk ingatan negatif,
bukan positif saja. Artinya, otak kita digenangi oleh informasi sensorik yang
berasal dari seluruh pancaindera. Jika pikiran kita diusahakan untuk mengingat
informasi ini, kapasitas ingatan otak akan penuh dalam beberapa menit saja.
Untunglah, otak memiliki kapasitas untuk belajar mengenali informasi yang
tidak memberi akibat. Ini adalah hasil dari inhibisi jarak sinaptik untuk jenis-
jenis informasi semacam ini; efek yang dihasilkan disebut habituasi. Hal ini
pada indera merupakan tipe ingatan negatif.
Sebaliknya untuk jenis-jenis informasi masuk dan menyebabkan akibat yang
penting, seperti rasa nyeri atau rasa senang otak memiliki kemampuan otomatis
yang berbeda dalam hal penguatan dan penyimpanan jejak ingatan. Ini adalah
42
ingatan positif. Ingatan positif ini adalah hasil dari fasilitasi jaras-jaras sinaptik,
dan prosesnya disebut sensitisasi ingatan. Kita akan mempelajari kemudian
bahwa daerah khusus pada regio limbik basal otak mampu menentukan apakah
suatu informasi bersifat penting atau tidak penting dan membuat keputusan
secara tidak sadar apakah informasi ini akan disimpan sebagai jejak ingatan
yang disensitisasi atau justru ditekannya.
Klasifikasi Ingatan.
Kita tahu bahwa ingatan tertentu hanya berlangsung beberapa detik sementara
yang lainnya berlangsung beberapa jam, berhari-hari atau bahkan bertahun-
tahun. Dengan tujuan membahas masalah ini mari kita gunakan klasifikasi
umum menngenai ingatan, yang membagi ingatan menjadi:
1. Ingatan jangka pendek, yaitu ingatan yang berlangsung beberapa detik
atau paling lama beberapa menit kecuali jika ingatan ini diubah menjadi
ingatan jangka panjang.
2. Ingatan jangka menengah, yang berlangsung beberapa hari sampai
beberapa minggu tetapi kemudian menghilang.
3. Ingatan jangka panjang, yang sekali disimpan dapat diingat kembali
selama bertahun-tahun kemudian atau bahkan seumur hidup.
Ingatan, sering kali digolongkan berdasarkan jenis informasi yang disimpannya.
Salah satu penggolongan ini membagi ingatan menjadi ingatan deklaratif dan ingatan
keterampilan, yaitu sebagai berikut;
1. Ingatan deklaratif pada dasarnya berarti ingatan terhadap beragam detail,
mengenai suatu pikiran teintegrasi, seperti ingatan suatu pengalaman
penting. Yang meliputi; 1. Ingatan akan keadaan sekeliling, 2. Ingatan
akan hubungan waktu ,3. Ingatan akan penyebab pengalaman tersebut, 4.
Ingatan akan makna pengalaman tersebut dan 5. Ingatan akan kesimpulan
seseorang yang tertinggal pada pikiran seseorang.
2. Ingatan keterampilan sering kali dihubungkan dengan aktifitas motorik
tubuh seseorang, seperti keterampilan yang terbentuk untuk memukul bola
43
tenis,termasuk ingatan otomatis pada 1. Pandangan ke bola, 2.
Menghitung hubungan dan kecepatan bola ke raket dan 3. Mengambil
kesimpulan secara cepat, pergerakan tubuh, lengan, dan raket yang
dibutuhkan untuk memukul bola seperti yang diinginkan. Semua hal
tersebut teraktivasi segera berdasarkan permainan tenis yang telah
dipelajari sebelumnya, kemudian beralih ke pukulan berikutnya dalam
permainan seraya melupakan detil pukulan sebelumnya.
Penjelasan mengenai klasifikasi umum, yang membagi ingatan menjadi:
1. Ingatan jangka pendek (short-term memory), yaitu ingatan yang berlangsung
beberapa detik atau paling lama beberapa menit , kecuali jika ingatan ini
diubah menjadi ingatan jangka panjang. Ingatan jangka pandek dicirikan oleh
44
ingatan seseorang mengenai 7 sampai 10 angka dalam nomor telepon selama
beberapa detik atau menit pada saat tersebut, tetapi hanya akan berlangsung
selama seseorang terus-menerus memikirkan angka-angka tersebut. Ahli
fisiologi memperkirakan bahwa ingatan jangka pendek ini disebabkan oleh
aktivitas saraf yang berkesinambungan, yang merupakan hasil dari sinyal-
sinyal saraf yang terus berjalan berkeliling pada jejak ingatan sementara di
dalam suatu cirkuit neuron reverberasi. Teori ini masih belum dapat
dibuktikan. Kemungkinan penjelasan lain mengenai ingatan jangka pendek ini
adalah fasilitasi atau inhibisi presinaptik. Hal ini terjadi pada sinaps-sinaps
yang terletak pada fibril-fibril saraf terminal segera sebelum fibril-fibril
tersebut bersinaps dengan neuron-neuron berikutnya. Bahan-bahan kimiawi
neurotransmiter yang disekresikan pada terminal seperti itu sering kali
menyebabkan fasilitasi atau inhibisi yang berlangsung selama beberapa detik
sampai beberapa menit. Lintasan jenis seperti ini dapat menimbulkan ingatan
jangka pendek.
2. Ingatan jangka menengah, yang berlangsung dalam beberapa hari sampai
beberapa minggu kemudian menghilang kecuali jika jejak ingatan
memperoleh aktivasi secukupnya sehingga menjadi lebih menjadi lebih
permanan yang kemudian diklasifikasikan kedalam ingatan jangka panjang .
Percobaan pada hewan primitif menunjukan hasil bahwa ingatan jangka
menengah ini dapat merupakan hasil dari perubahan fisik atau kimiawi yang
bersifat sementara, atau keduanya, baik pada terminal sinaps presinaptik atau
pada membran sinaps postsinaptik, perubahan ini dapat menetap selama
bermenit-menit sampai beberapa minggu. Mekanisme ini bersifat sangat
penting, sehingga layak dideskripsikan secara khusus.
Ingatan Berdasarkan Perubahan Kimiawi Diterminal Presinaptik atau
Membran Neuronal Postsinaptik
45
Gambar 5.7 memperlihatan mekanisme ingatan yang dipelajari
khususnya oleh kanndel dan kawan-kawan, yang dapat menimbulkan
perpanjangan ingatan dari beberapa menit sampai tiga minggu pada keong
Aplysia besar. Pada gambar ini terlihat dua terminal presinaps. Salah satunya
berasal dari neuron input sensorik dan berakhir secara langsung pada
permukaan neuron yang akan dirangsang; keadaan ini disebut terminal
sensorik. Terminal lainnya yaitu ujung presinaptik yang terletak pada
permukaan terminal sensorik, dan disebut terminal fasilitator. Bila terminal
sensorik terangsang secara berulang-ulang tanpa perangsangan pada terminal
fasilitator, sinyal yang dijalarkan pertama kali cukup besar, tapi kemudia
melemah sesuai dengan pengulangan rangsang sampai akhirnya hampir
hilang. Fenomena ini merupakan habituasi. Yang merupakan tipe ingatan
negatif yang mengakibatkan lingkaran neuronal kehilangan responnya
terhadap peristiwa berulang yang tak berarti.
Sebaliknya, bila stimulus noksius merangsang terminal fasilitator pada
saat yang sama dengan perangsangan terminal sensorik, ternyata sinyal yang
dijalarkan ke neuron postsinaptik semakin melemah secara progresif,
berkurangnya penjalaran sinyal menjadi kuat dan semakin kuat, dan hal itu
akan tetap menjadi kuat selama bermenit-menit, berjam-jam, berhari-hari atau
dengan pelatihan yang lebih keras lagi, dapat sampai sekitar 3 minggu tanpa
adanya perangsangan lebih lanjut dari terminal fasilitator. Jadi, stimulus yang
46
sangat mengganggu menyebabkan jarak ingatan menjadi terfasilitasi selama
beberapa hari atau beberapa minggu sesudahnya. Dalma hal ini yang menarik
adalah bahwa walaupun setelah terjadi habituasi, jaras tersebut dapat
dialihkan ke jaras terfasilitasi dengan hanya sedikit rangsang yang sangat
mengganggu.
Mekanisme Molekular pada Ingatan Menengah .
Mekanisme habituasi. Pada tingkat molekular, walaupun penyebab tidak
seluruhnya diketahui, efek habituasi pada terminal sensorik terjadi akibat
penutupan secara progresif kanal-kanal kalsium melalui membran terminal.
Meskipun demikian, penutupan kanal kalsium tersebut tidak sepenuhnya
dimengerti, ion kalsium dapat berdifusi ke dalam terminal terhabituasi ini
lebih sedikit dari pada jumlah normal, dan akan semakin sedikit transmitter
sensoris terminal yang dilepaskan karena pemasukan ion kalsium merupakan
stimulus utama bagi pelepasan transmitter.
Mekanisme fasilitasi. Pada kasus fasilitasi mekanisme molekular dianggap
berlaku sebagai berikut:
1. Perangsangan terminal fasilitator presinaptik pada saat yang sama dengan
perangsangan sensorik menyebabkan pelepasan serotonin pada sinaps
fasilitator dipermukaan terminal sensorik.
2. Serotonin bekerja pada reseptor serotonin di membran terminal sensorik,
dan serotonin ini mengaktifkan enzim adenililsiklase di dalam membran.
Akhirnya adenil siklase tersebut menyebabkan terbentuknya enzim
adenosin monofosfat siklik (cAMP) juga di dalam terminal presinaptik
sensorik.
3. AMP siklik mengaktifkan protein kinase yang menyebabkan fosforilasi
protein yang merupakan bagian dari kanal kalium di membran terminal
sinaptik sensorik itu sendiri; keadaan ini selanjutnya menghambat
penjalaran kalium pada kanal. Penghambatan ini dapat berlangsung
selama beberapa menit sampai beberapa minggu.
47
4. Berkurangnnya penjalaran kalium menyebabkan timbulnya potensial aksi
yang semakin lama pada terminal presinaps, karena untuk pemulihan
cepat dari potensial aksi diperlukan aliran keluar ion kalium terminal.
5. Potensial aksi yang lama menyebabkan aktivasi yang semakin lama pada
kanal-kanal kalsium, sehingga banyak sekali ion kalsium memasuki
terminal sinaptik sensoris. Ion kalsium ini selanjutnya menyebabkan
peningkatan pelepasan transmitter oleh sinaps-sinaps, sehingga
mengakibatkan fasilitasi penjalaran sinaps secara bermakna ke neuron
selanjutnya.
3. Ingatan Jangka Panjang. Tidak ada batasan yang jelas antara jenis ingatan
jangka menengah yang lebih lama dengan ingatan jangka panjang yang
sesungguhnya . namun ingatan jangka panjang pada umumnya diyakini
sebagai hasil perubahan struktural pada saat ini, bukan hanya perubahan
kimiawi, pada sinaps-sinaps, dan hal-hal tersebut memperkuat atau menekan
penghantaran sinyal-sinyal.
Perubahan struktur yang terjadi di sinaps-sinaps selama terbentuknya
ingatan jangka panjang. Perubahan struktur fisik sinaps-sinaps paling
penting yang terjadi adalah sebagai berikut:
1. Peningkatan tempat-tempat pelepasan vesikel untuk nyekresikan bahan-bahan
transmitter .
2. Peningkatan jumlah vesikel-vesikel transmitter yang dilepaskan.
3. Peningkatan jumlah terminal presinaptik.
4. Perubahan pada struktur spina dentritik yang membolehnya terjadinya transmisi
sinyal yang lebih kuat.
Jadi, dalam beberapa hal yang berbeda, kemampuan struktural dari sinaps-
sinaps untuk menjalarkaan sinyal tampaknya menjadi meningkat selama adanya jejak
ingatan jangka panjang yang sebenarnya.
4. Proses konsolidasi ingatan. Jika ingatan jangka pendek diubah menjadi ingatan
jangka panjang, dan dapat dipanggil kembali beberapa minggu atau beberapa tahun
48
kemudian, maka ingatan tersebut harus mengalami “konsolidasi’’. Artinya ingatan
jangka pendek jika diaktifkan berulang-ulang akan menimbulkan perubahan kimia,
fisik, dan anatomis pada sinaps-sinaps yang bertanggung jawab untuk ingatan tipe
jangka panjang. Proses ini memerlukan waktu 5 -10 menit untuk konsolidasi
minimal dan 1 jam atau lebih untuk konsolidasi maksimal. Sebagai contoh, bila ada
kesan sesonrik yang kuat ditanamkan pada otak, namun kemudian dalam waktu 1
menit atau lebih diikuti oleh kejang otak akibat aliran lisstrik, pengalaman sensorik
tersebut tidak dapat diingat sama sekali. Demikian juga, pada gegar otak (brain
concussion) pemberian anestasi umum yang dalam secara mendadak, atau efek-efek
lain yang menghambat fungsi dinamik otak sementara, dapat menghambat
konsilidasi. Proses konsolidasi dan waktu yang dibutuhkan untuk terjadinya proses
tersebut mungkin dapat diterangkan melalui fenomena latihan ( rehearsal) ingatan
jangka pendek berikut ini.
Latihan meningkatkan pemindahan ingatan jangka pendek menjadi ingatan jangka
panjang. Penelitian psikologi menunjukan bahwa latihan atau pengulangan
informasi yang sama berkali-kali ke dalam pikiran, dapat mempercepat dan
memperkuat tingkat pengalihan ingatan jangka pendek menjadi ingatan jangka
panjang, dengan demikian mempercepat dan meningkatkan konsolidasi. Otak
mempunyai kencenderungan untuk mengulang informasi yang baru diterima,
terutama informasi yang menyita perhatian pikiran. Oleh karena itu, sesudah
melewati satu periode waktu, gambaran penting mengenai pengalaman sensorik
menjadi terfiksasi secara progresif dalam gudang ingatan. Hal ini menjelaskan
mengapa seseorang dapat mengingat dengan lebih baik sedikit informasi yang
dipelajari secara mendalam dari pada banyak informassi yang hanya dipelajari
secara superfisial. Keadaan ini juga menjelaskan mengapa orang yang dalam
keadaan segar dapat mengonsolidasikan ingatannya secara jauh lebih baik
daripada dalam keadaan kelelahan mental ( mental fatigue).
Penyusunan ingatan baru selama konsolidasi. Salah satu gambaran terpenting
konsolidasi adalah bahwa ingatan baru disusun menjadi bermacam-macam
golongan informasi. Selama proses ini berlangsung, jenis informasi yang serupa
49
ditarik kembali dari tempat penyimpanan ingatan dan digunakan untuk membantu
proses informasi yang baru. Perbedaan dan kesamaan informasi yang baru dan
lama kemudia dibandingkan, dan sebagian proses penyimpanan ini lebih banyak
dipakai untuk menyimpan kesamaan dan perbedaan informasi daripada nyimpan
informasi yang baru yang tidak diproses. Jadi selama konsolidasi, ingatan yang
baru tidak disimpan secara acak tapi langsung bersamaan dengan ingatan lain yang
macamnya sama. Hal ini diperlukan agar kelak orang tersebut mampu “ mencari
informasi yang dibutuhkannya dari gudang ingatan.
Peran bagian-bagian spesifik otak dalam proses ingatan . Hipocampus mampu
mencetuskan penyimpanan ingatan amnesia anterograd setelah lesi hipokampal.
Hipocampus merupakan bagian yang paling medial dari korteks lobus temporalis,
yang mula-mula melipat ke arah medial di bawah otak dan selanjutnya naik ke
permukaan dalam, di bawah ventrikel lateral. Pada pengobatan beberapa pasien
epilepsi, kedua hipokampus tersebut diangkat. Ternyata, tindakan ini tidak terlalu
serius memengaruhi ingatan pasien terhadap informasi yang disimpan di dalam
otak sebelum pengangkatan hipokampus. Namun, sesudah pengangkatan pasien ini
betul-betul tidak mempunyai kemampuan untuk menyimpan ingatan tipe verbal
dan simbolik ( ingatan tipe deklaratif) dalam ingatan jangka panjangnya, atau
bahkan dalam ingatan intermedia yang berlangsung lebih dari beberapa menit.
Oleh karena itu, pasien ini tak mampu menyusun ingatan jangka panjang yang
baru dari tipe informasi tipe tersebut yang merupakan dasar intelegensi. Keadaan
ini disebut amnesia anterograd.
Hipokampus begitu penting untuk membantu otak dalam menyimpan ingatan
yang baru karena hipokampus merukan salah satu dari sekian banyak jaras keluar
yang penting, yang berasal dari area “ganjaran” dan “hukuman” pada sistem
limbik. Rangsangan sensorik atau pikiran yang menyebabkan rasa nyeri atau
antipati akan merangsang pusat hukuman limbik, dan rangsangan yang
menyebabkan rasa senang, bahagia, atau rasa ganjaran akan merangsang pusat
ganjaran limbik. Semua ini bersama-sama menimbulkan latar belakang suasana
hati dan motivasi seseorang. Diantara motivasi-motivasi ini terdapat dorongan
50
dalam otak untuk mengingat pengalaman-pengalaman dan pikiran-pikiran yang
menyenangkan atau tidak menyenangkan. Hipokampus khususnya, dan dalam
derajat yang lebih kecil pada nuklei dorsalis medialis pada talamus, yaitu struktur
limbik yang lain, telah terbukti memiliki kepentingan yang khusus dalam membuat
keputusan mengenai pikiran mana yang cukup penting pada dasar ganjaran atau
hukuman untuk menjadi ingatan yang berfaedah.
2.4 Tidak Semua Masukan Sensori Dapat Dimemori
Jika kita menerima perkiraan di atas mengenai apa yang menyusun suatu
pikiran, kita dapat segera melihat bahwa mekanisme daya ingatan harus sama
kompleksnya seperti mekanisme suatu pikiran, karena untuk memberikan daya
ingatan, sistem saraf harus menciptakan kembali pola perangsangan ruang dan waktu
(pola “holistik”) yang sama di dalam susunan saraf pusat pada suatu saat di masa
yang akan datang. Meskipun kia tidak dapat menerangkan secara terperinci agar daya
ingat tersebut, kita memang mengetahui beberapa proses neuronal dan psikologis
dasar yang mungkin menuju ke proses ingatan.
Kita semua mengetahui bahwa ada berbagai tingkat daya ingatan, beberapa
ingatan bertahan beberapa ingatan bertahan beberapa detik dan lainnya bertahan
berjam-jam, berhari-hari, berbulan-bulan, atau berthun-tahun. Mungkin semua jenis
ingatan ini disebabkan oleh mekanisme yang sama yang bekerja dengan berbagai
tingkat pemenuhan. Meskipun demikian, mungkin pula ada berbagai mekanisme
ingatan. Sesungguhnya, kebanyakan ahli fisiologi mengklasifikasikan ingatan
menjadi dua sampai empat enis yang berbeda. Untuk maksud pembicaraan sekarang
ini, kita akan menggunakan klasifikasi sebagai berikut :
1. Ingatas sensoris
2. Ingatan jangka pendek atau igatan primer
3. Ingatan jangka panjang, yang dapat dibagi menadi ingatan sekunder dan
ingatan tersier
51
Sifat-sifat dasar dari jenis-jenis ingatan ini adalah sebagai berikut :
Ingatan Sensoris. Ingatan sensoris berarti kemampuan untuk menyimpan
isyarat sensoris di dalam daerah sensoris otak untuk interval waktu yang sangat
singkat setelah pengalaman sensoris yang sebenarnya. Biasanya isyarat ini tetap
tersedia untuk analisis selama beberapa ratus milidetik tetapi digantikan oleh isyarat
sensoris baru dalam waktu kurang dari satu detik. Meskipun demikian, bila informasi
sensoris yang seketika itu juga masihh ada di dalam otak selama interval waktu yang
singkat ia dapat terus digunakan untuk pengolahan selanjutnya; yang terpenting
adalah, ia dapat “diteliti” untuk memilih hal-hal penting. Jadi, ini merupakan stadium
awal proses ingatan.
Ingatan Jangka-Pendek (Ingatan Primer). Ingatan jangka pendek (atau ingatan
primer) adalah ingatan mengenai beberapa fakta, kata , bilangan, huruf, atau
keterangan-keterangan kecil lainnya selama beberapa detik sampai satu menit atau
lebih pada suatu waktu. Ini ditunjukkan dengan ingatan seseorang mengenai angka-
angka nomor telepon untuk suatu periode waktu singkat setelah ia melihatnya di
dalam buku petunjuk telepon. Jenis ingatan ini biasanya terbatas pada kira-kira tujuh
keterangan kecil dan bila keterangan-keterangan kecil baru dimasukkan ke dalam
simpanan jangka-pendek ini, beberapa informasi yang lebih lama digantikan. Jadi,
jika orang melihat nomor telepon kedua, yang pertama biasanya dilupakan. Salah satu
segi terpenting dari ingatan jangka pendek adalah bahwa informasi dalam simpanan
ingatan ini segera tersedia sehingga orang tersebut tidak perlu mencari-cari hal
tersebut di dalam ingatannya seperti yang dilakukannya ketika ia mencari informasi
yang telah disimpan di dalam simpanan ingatan jangka panjang.
DASAR FISIOLOGIS INGATAN
Meskipun ada banyak kemajuan dalam neurofibrilsiologi selama selama
setengah abad yang lalu, kita masih tidak dapat menjelaskan apa yang mungkin
merupakan fungsi terpenting dari otak : kemampuannya untuk daya ingat. Namun,
pengalaman fisiologis dimulai untuk membentuk teori konseptual mengenai cara-cara
52
dengan mana ingatan dapat terjadi. Beberapa diantaranya dibicarakan dalam beberapa
bagian berikut ini.
Kemungkinan Mekanisme Ingatan Jangka Pendek. Ingatan jangka-pendek
memerlukan suatu mekanisme neuronal yang dapat mempertahankan isyarat
informasi spesifik selama beberapa detik sampai paling lama satu menit atau lebih.
Beberapa mekanisme seperti itu adalah sebagai berikut :
Teori Sirkuit Reverberasi untuk Ingatan Jangka Pende. Bila suatu rangsang
listrik tetani langsung dikenakan pada permukaan korteks serebri dan kemudian
dihilangkan setelah satu detik atau lebih, daerah setempat yang dirangsang oleh
rangsang ini terusmemancarkanpotensialaksiberiramaselamaperiodewaktu yang
singkat. Efekinidisebabkanolehsirkuitreverberasisetempat,
isyarattersebutberjalanmelaluisuatusirkuit neuron berstadiumbanyak di
dalamdaerahkorteksstempatataumungkinpolabolak-balik di antarakorteksdan
thalamus.
Dipostulasikanbahwaisyaratsensoris yang
mencapaikorteksserebridapatmengadakanosilasireveberasi yang
samadanbahwainidapatmenjadidasarbagiingatanjangka-pendek. Kemudian,
ketikasirkuitreverberasitersebutmenjadilelah,
atauketikaisyaratbarumengganggureverberasitersebut, ingatanjangka-
pendekitumenghilang.
Salah satupengamatanutama yang mendukungteoriiniadalahbahwa factor
apapun yang menyebabkansuatugangguanumumdalamfungsiotak, sepertiketakutan,
suatubunyisangatkeras yang terjadisecaratiba-tiba, ataupengalamansensorislainnya
yang menarikperhatianpenuhseseorangsegeramenghapuskaningatanjangka-pendek.
Ingatantersebuttidakdapatdiingatkembalibilagangguanituberakhirkecualikalausebagia
ningataninitelahdimasukkankedalamsimpananingatanjangkapanjang,
sepertiakandibicarakandalambagian-bagianberikutnya.
TeoriPenguatanPasca-tetaniuntukIngatanJangka-pendek.
Dalamkebanyakanbagian system saraf, bahkantermasukmotoneuron anterior di
medulla spinalis, perangsangantetaniksuatu neuron
53
selamabeberapabeberapadetiklalumenyebabkanpeningkatanekstabilitas neuron
tersebutselamabeberapadetiksampaibeberapa jam.
Jikaselamawaktuini, neuron tersebutdirangsanglagi,
iaberesponjauhlebihkuatdaripadabiasa, suatufenomena yang
disebutpenguatanpascatetanik. Takpelaklagiinimerupakansejenisingatan yang
tergantungpadaperubahanekstabilitas neuron yang terlibat,
daniadapatmenjadidasarbagiingatanjangka-pendek.
Kemungkinanbesarfenomenainidisebabkanolehsuatuperubahansinaps neuron
untuksementarawaktu.
Teori Potensial DC untukingatanjangka-pendek. Perubahan lain yang
seringterjadi di dalam neuron setelahsuatuperiodeeksitasiadalahsuatupenurunan yang
lama dalampotensial membrane neuron yang berlangsungselamaberdetik-
detiksampaibermenit-menit. Karenainimengubaheksitabilitas neuron tersebut,
iadapatmenjadidasarbagiingatanjangka-pendek. Perubahanpotensial neuron
sepertiitudapatdisebutpotensial DC ataukadang-kadangpotensialelektronik.
Pengukuran-pengukuran di
dalamkorteksserebrimemperlihatkanbahwapotensialsepertiituterutamaterjadi di
dalamlapisandendritsuperfisialkorteks, yang menunjukkanbahwa proses
ingatanjangkapendekdapatdisebabkanolehperubahan-perubahandalampotensial
membrane dendrit.
54
2.5 Faktor- Faktor Yang Memengaruhi Memori
1. Proses Konsolidasi Ingatan
Jika ingatan jangka pendek diubah menjadi ingatan jangka panjang, dan dapat
dipanggil kembali beberapa minggu atau beberapa tahun kemudian, maka ingatan
tersebut harus mengalami “konsolidasi”. Artinya, dengan melalui berbagai cara,
ingatan seharusnya menimbulkan perubahan kimia,fisika, dan anatomis pada sinaps-
sinaps yang bertanggungjawab untuk ingatan tipe jangka panjang. Proses ini
memerlukan waktu 5-10 menit untuk konsolidasi minimal dan 1 jam atau lebih untuk
konsolidasi maksimal. Sebagai contoh, bila ada kesan sensorik yang kuat ditanamkan
pada otak namun kemudian pada waktu 1 menit atau lebih diikuti oleh kejang otak
akibat aliran listrik, maka pengalaman sensorik tersebut tidak dapat diingat sama
sekali. Demikian juga, pada gegar otak (brain conssucion), pemberian anastesia
umum yang dalam secara mendadak, atau efek-efek lain yang menghambat fungsi
dinamik otak secara sementara, dapat menhambat proses konsolidasi.
Bila syok listrik yang kuat diperlambat selama lebih dari 10 menit, maka
paling sedikit sebagian jejak ingatan akan timbul. Bila syoknya diperlambat sampai 1
jam, maka jauh lebih banyak ingatan dapat dikonsolidasikan. Proses konsolidasi dan
55
waktu yang dibutuhkan untuk proses ini mungkin dapat diterapkan melalui fenomena
latihan (rehearsal) ingatan jangka pendek berikut ini.
2. Peran Latihan Pada Pemindahan Ingatan Jangka Pendek Menjadi
Ingatan Jangka Panjang
Penelitian psikologi menunjukkan bahwa latihan atau pengulangan informasi
yang sama berkali kali ke dalam pikiran, dapat mempercepat dan memperkuat tingkat
pengalihan ingatan jangka pendek menjadi ingatan jangka panjang, dengan demikian
mempercepat dan memperkuat proses konsolidasi. Otak mempunyai kecenderungan
untuk mengulang informasi yang baru diterima, terutama informasi yang menyita
perhatian pikiran. Oleh karena itu, sesudah melalui satu periode waktu, gambaran
penting mengenai pengalaman sensorik menjadi terfiksasi secara progresif dalam
gudang ingatan. Hal ini menjelaskan mengapa seseorang dapat mengingat lebih baik
sedikit informasi yang dipelajari secara mendalam daripada banyak informasi yang
hanya dipelajari secara superficial. Keadaan ini juga menjelaskan mengapa orang
yang dalam keadaan segar dapat mengkonsolidasikan ingatannya secara jauh lebih
baik darpada dalam keadaan kelelahan mental (mental fatique).
3. Penyusunan Ingatan Selama Konsolidasi
Salah satu gambaran terpenting dari konsolidasi adalah bahwa ingatan disusun
menjadi bermacam macam golongan informasi. Selama proses ini berlangsung,
informasi yang serupa dipanggil kembali dari tempat penyimpan ingatan dan
digunakan untuk membantu proses informasi yang baru. Perbedaan dan kesamaan
informasi yang baru dan yang lama kemudian dibandingkan, dan sebagian proses
penyimpanan ini lebih banyak dipakai menyimpan kesamaan dan perbedaan
informasi daripada untuk menyimpan informasi yang diproses. Jadi, selama
konsolidasi, ingatan yang baru tidak disimpan secara acak tapi langsung bersamaan
dengan ingatan lain yang macamnya sama. Hal ini diperlukan agar kelak orang
tersebut mampu “mencari” informasi yang dibutuhkannya dari gudang ingatan.
4. Peran Bagian-bagian Spesifik Otak dalam Proses Ingatan
56
Hipocampus mampu mencetuskan penyimpanan ingatan- Amnesia
Anterograd setelah Lesi Hipokampal. Hipocampus merupakan bagian yang paling
medial dari korteks lobus temporalis, yang mula mula melipat ke arah medial di
bawah otak dan selanjutnya naik ke permukaan bawah ventrikel lateral. Pada
pengobatan beberapa penderita epilepsi, kedua hippocampus tersebut diangkat.
Ternyata, tindakan ini tidak terlalu serius mempengaruhi ingatan penderita terhadap
informasi yang disimpan di dalam otak sebelum pengangkatan hippocampus. Namun,
sesudah pengangkatan, penderita ini betul betul tidak mempunyai kemampuan untuk
menyimpan ingatan tipe verbal dan simbolik dalam ingatan jangka panjnagnya, atau
bahkan dalam ingatan intermediate yang berlangsung lebih dari beberapa menit. Oleh
karena itu penderita ini tidak mampu menyusun ingatan jangka panjang yang baru
dari tipe informasi tersebut yang merupakan dasar intelegensi. Keadaan ini disebut
Amnesia Anterograd.
Tetapi mengapa hippocampus begitu penting untuk membantu otak
dalam menyimpan ingatan yang baru ? Kemungkinan jawabannya adalah bahwa
hippocampus merupakan salah satu dari sekian banyak jaras keluar yang penting yang
berasal dari area “ganjaran” dan “hukuman” pada sistem limbic. Rangsangan sensorik
atau pikiran yang menyebabkan rasa nyeri atau antipati akan merangsang pusat
hukuman limbic, sedangkan rangsangan yang menyebabkan rasa senang, bahagia,
atau rasa ganjaran akan merangsang pusat ganjaran limbic. Semua ini bersama sama
menimbulkan latar belakang suasana hati dan motivasi seseorang. Diantara motivasi-
motivasi ini terdapat dorongan dalam otak untuk mengingat pengalaman-pengalaman
dan pikiran pikiran yang menyenangkan atau yang tidak menyenangkan.
Hippocampus khususnya, dan dalam derajat yang lebih kecil pada nuclei dorsalis
medialis pada thalamus, yaitu struktur limbic yang lain, telah terbukti memiliki
kepentingan khusus dalam membuat keputusan mengenai pikiran mana yang cukup
penting pada dasar ganjaran atau hukuman untuk menjadi ingatan yang berfaedah.
5. Amnesia Retrograd. Amnesia retrograde berarti ketidakmampuan untuk
mengingat kembali ingatan masa lalu yaitu, dari gudang ingatan jangka
panjang walauun diketahui bahwa ingatan tersebut masih tersimpan disitu.
57
Bila terjadi amnesia retrograd, derajat amnesia untuk peristiwa-peristiwa yang
baru saja terjadi mungkin lebih besar daripada peristiwa masa lalu yang telah
lama terjadi. Alasan perbedaan ini mungkin karena ingatan yang lama telah
melekat kuat, dan bagian-bagian dari ingatan ini telah tersimpan di daerah
yang lebih luas dalam otak.
Pada beberapa penderita yang menderita lesi hipokampal, terjadi beberapa
macam derajat amnesia retrograde bersama dengan amnesia anterograd yang baru
saja dibicarakan, dan ini menimbulkan dugaan bahwa paling sedikitnya sebagian dari
kedua macam amnesia ini saking berkaitan, dan lesi hipokampal dapat menyebabkan
terjadinya kedua kelainan ini. Namun, dalam hal ini juga telah ditegaskan bahwa
kerusakan beberapa area spesifik pada talamus dapat menyebabkan timbulnya
amnesia retrograd tanpa terjadinya amnesia anterograd yang berarti. Kemungkinan
penjelasan dari keadaan ini adalah bahwa talamus mungkin berperan dalam
memvantu orang untuk “ mencari” dari gudang ingatannya sehingga mampu “
membaca “ ingatan itu. Jadi, proses mengingat itu tak hanya membutuhkan gudang
penyimpanan ingatan namun juga membutuhkan kemampuan untuk mencari dan
menemukan ingatan dikemudian hari.
Hipokampus tidak penting dalam proses belajar refleksi. Orang- orang
dengan lesi hipokampal biasanya tidak mengalami kesulitan dalam mempelajari
keterampilan fisik yang tidak melibatkan verbalisasi atau tipe intelegensia simbolik.
Sebagai contoh, orang-orang ini masih dapat mempelajari keterampilan tangan dan
keterampilan fisik seperti yang diperlukan dalam banyak jenis olah raga. Jenis proses
belajar ini disebut proses belajar refleksif, hal ini lebih bergantung pada pengulangan
kegiatan secara fisik yang terus menerus, daripada pelatihan simbolis dalam benak.
58
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
3.2 Saran
59
60
DAFTAR PUSTAKA
Asep Mahfudz (2012). Inilah Yang Terjadi Pada Otak Saat Kita Belajar.
Wordpress (Online:
http://asepmahfoudz.wordpress.com/2012/06/06/inilah-yang-terjadi-pada-
otak-saat-kita-belajar/) diakses pada tanggal 14 November 2014 pukul
16.00 WITA
Guyton,C Arthur. 1990. Fisiologi Manusia dan Mekanisme Penyakit. Jakarta:
EGC
Guyton. 2006. Fisiologi Kedokteran. Jakarta:EGC
Guyton & Hall. 1997. Fisiologi Kedokteran. Jakarta : EGC
Ganong, William F. 2002. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. Jakrta: EGC
Sherwood, Lauralee. 2001. Fisiologi Manusia dari Sel ke Sistem. Jakarta: EGC
61