Otak dan neuron Otak

 

Akan tetapi otak manusia yang  beratnya hanya 1,5 kg merupakan suatu organisasi yang paling complex dan paling teratur dalam alam raya ini. Perbedaan antara otak monyet atau chimpanze dengan otak manusia sebenarnya hanya pada satu chromosom dari 23 pasang yang dipunyai oleh primata tersebut. Walaupun demikian ternyata perbedaan antara monyet dan manusia sangatlah  besar, terutama karena manusia mampu berbicara untuk berkomunikasi baik komunikasi internal maupun dengan external. dan seterusnya di . . https://dryuliskandar.wordpress.com/2009/01/20/psikiatri-kusumanto-yul-iskandar-12/

                                                                         

Empat Dasa Warsa Pendekatan Eklektik-Holistik di bidang Kedokteran Jiwa (Psikiatri) (1966-2006), dan Terapi Gangguan Skizofrenia.

Oleh

R. Kusumanto Setyonegoro.,MD.,SpKJ., PhD

psikiater,

mantan Guru besar psikiatri FKUI, Jkt

mantan Direktur Kesehatan Jiwa, Depkes RI

dan

Yul Iskandar,MD., SpKJ., PhD

Direktur Institute for Cognitive Research.

Catatan.

Tulisan  adalah diambil dari Disertasi Kusumanto Setyonegoro (1966), dan   pendapat Yul Iskandar (2006)  terhadap tesis itu,  buku ini sedianya akan diterbitkan atas persetujuan Prof. Kusumanto pada tahun 2006,  dengan judul diatas,  akan tetapi karena pada tahun itu  terjadi  berbagai  perselisihan  antara  pimpinan internal RSK Dharma Graha

 yang melibatkan  Dr. Yul Iskandar  kepada masalah  tidak terlalu penting, tetapi harus dikerjakan  dan akhirnya  tidak praktek  di RS Dharma Graha.  Baru setelah masalah ini selesai, ini tulisan ini  bisa diterbitkan  dalam bentuk seperti ini, dan 

Tulisan ini  bisa diperbanyak tanpa izin asal  menyebut sumbernya.    

 

 

Untuk ilmu psikiatri hal itu berarti antara lain, manusia yang nampak pada kita sebagai pasien jangan hendaknya dianggap seolah-olah hanya merupakan sesuatu “objek kendaraan” atau “ego” atau hanya ada otak, ataupun variant-variant dari padanya. Sebagai manusia, maka pasien kita itu senantiasa harus merupakan dan nampak pada kita sebagai keseluruhan, dimana baik jiwa maupun jasmaninya menduduki tempat yang sama-sama terhormat dan ternilai tinggi.

 

Salah satu yang terpenting dari jasmaniah manusia adalah otak. Dilihat secara sepintas lalu maka otak dari monyet, chimpanze dan manusia hampir sama bentuknya. Akan tetapi otak manusia yang  beratnya hanya 1,5 kg merupakan suatu organisasi yang paling complex dan paling teratur dalam alam raya ini. Perbedaan antara otak monyet atau chimpanze dengan otak manusia sebenarnya hanya pada satu chromosom dari 23 pasang yang dipunyai oleh primata tersebut. Walaupun demikian ternyata perbedaan antara monyet dan manusia sangatlah  besar, terutama karena manusia mampu berbicara untuk berkomunikasi baik komunikasi internal maupun dengan external.

Letak otak sangatlah unik dia terletak diatas jantung, sehingga untuk mendapat makanan dari pembuluh darah, jantung harus memompa dan bekerja keras untuk memberi makan otak. Berat otak yang 2-3% dari seluruh tubuh orang dewasa,  tetapi mengambil makanan dan oxigen sebanyak 20-30% dari  yang ada dalam tubuh.

Otak  di lindungi oleh batok kepala, suatu tulang yang lumayan keras, dan dibawahnya masih dilindungi  lagi oleh suatu lapisan yang disebut dura mater. Lapisan itu sangat kuat sekuat  kulit binatang, dan minimal ada tiga lapisan yang melindungi otak itu dari cidera.

Yang pertama  menunjukkan anatomi dari otak adalah seorang sarjana yang bernama  Johannes Vesling, seorang professor Anatomi dari Padua, Italia. Veslinglah yang pertama melihatkan lapisan-lapisan otak pada manusia

 

Pada dasarnya otak adalah mesin, suatu mesin yang demikian komplexnya melebihi dari komputer yang termodern sekalipun. Komputer yang paling komplexpun adalah ciptaan otak-otak manusia, walau bagaimana optimistpun, menurut pandangan kami manusia tidak akan mungkin membuat komputer yang melebihi otak manusia. Akan tetapi sebaliknya tanpa komputer maka kita tak akan mengerti bagaimana kerja dari otak tersebut.

 

Untuk mengerti kerja otak maka beberapa pengertian dalam bidang kimia, fisika, molekular biology, genetika, farmakologi, matematika, dan filsafat perlu dipelajari lebih dahulu. Otak sendiri sebenarnya terdiri dari sel-sel yang berdiri independent, dalam arti mempunyai metabolisme sendiri yang dinamakan neuron.

 

Bila sel tersebut kita besarkan maka akan terlihat sel neuron yang mempunyai soma (body) di mana  terdapat hubungan dari neuron yang lain yang dinamakan synaps, juga terdapat cabang-cabang dari sel yang dinamakan dendrit, dan suatu cabang khusus yang dinamakan axon atau serat saraf. Impuls biasanya datang pada soma atau dendrit, dan kemudian akan diolah oleh soma dan akan diteruskan melalui axon ke neuron lain. Selain itu didapatkan juga Glia atau satelit sel yang merupakan penjaga dari sel neuron, glia tersebut berfungsi sebagai pemberi makan, pembuang zat-zat sampah dsan menyeleksi zat-zat yang dapat masuk sel neuron dari pembuluh darah kapiler. Neuron selalu mendapat hubungan dari berpuluh-puluh neuron lain melalui suatu mekanisme yang khusus yang dinamakan synap.

 

Tempat yang terpenting dari komunikasi antar neuron dinamakan synap (menurut istilah dari Sherrington), termasuk dalam synap tersebut adalah knob, space (celah), aparatus Prasynaptik, aparatus pascasynaptik. Aparatus prasynaptik adalah terminal dari axon lain, sedangkan apparatus pasca synaptic adalah membran dari dendrit atau soma sel neuron di mana hubungan yang khusus terjadi. Pada synaps inilah transmisi pesan-pesan diberikan pada neuron lain dengan cara kimiawi.

 

Dengan melihat bahwa hampir seluruh membran soma dan dendrit dikelilingi oleh synap-synap dari neuron lain, maka jelaslah bahwa neuron tersebut terus-menerus mendapat pemboman dari synap-synap itu. Untunglah bahwa tidak semua synaps mengakibatkan terjadinya aksi elektrik, ada synap yang justru menghambat aksi elektrik dari neuron, synap ini dinamakan inhibisi synaps. Sedangkan yang menyebabkan aksi elektrik pada neuron dinamakan excitasi synap. Jadi hanya ada dua macam synap saja yang diketahui yaitu inhibisi synap dan excitasi synap. Secara electronmicroscope kita melihat  pada excitasi synap terdapat vesicle-vesicle yang berbentuk bulat, sedangkan inhibisi  synaps kita melihat vesicle-vesicle yang berbentuk oval (elips). Selain itu pada sel neuron kita dapatkan struktur yang dinamakan organelle, yang terdiri dari mitochondria, tempat untuk menimbulkan energi, ribosome tempat protein yang spesifik disintesiskan, vesicle atau granule tempat penyimpanan dari suatu zat kimia khusus yang dinamakan neurotransmitter.

 

Setiap impuls yang datang pada neuron akan diisyaratkan dengan adanya aktivitas listrik pada neuron. Impuls yang datang bila sangat kecil maka tak akan mengakibatkan aktivitas listrik pada sel neuron akan tetapi bila impuls mencapai batas tertentu, baru neuron tersebut akan mengakibatkan aktivitas listrik. Ternyata walaupun impuls makin besar, aktivitas listrik tetap, tetapi frekwensinya bertambah. Intensitas dari impuls dikode dengan banyaknya frekwensi..

 

Impuls dari kulit, yang rangsangannya lemah, tidak akan menimbulkan aktivitas listrik pada neuron dari reseptor, akan tetapi bila impuls makin besar, maka frekwensi aktivitas listrik makin bertambah. Begitu juga kita lihat  impuls dari cahaya yang lemah, tidak menimbulkan aktivitas listrik, akan tetapi bila intensitas cahaya diperbesar, maka frekwensi dari aktivitas listrik bertambah.

 

Inilah prinsip dasar dari bahasa neuron, impuls yang lemah tidak akan menimbulkan aktivitas elektrik, dan oleh karenanya tidak dikenal oleh neuron. Bila intensitasnya bertambah maka aktivitas listrik mulai ada, dengan besarnya muatan listrik yang sama, sedangkan intensitas dari impuls selalu dikode dengan banyaknya frekwensi. Inilah bahasa sejati dari otak secara universil, di mana hanya ada aktivitas listrik dari sel-sel neuron, yang berkomunikasi antara neuron yang satu dan neuron yang lain. Prinsip dasar inilah yang dikemukakan oleh Adrian pada tahun 1932 sehingga dia mendapat hadiah Nobel atas penemuannya itu.

 

Bagaimana caranya impuls disalurkan melalui syaraf, merupakan pertanyaan yang fundamentil. Percobaan-percobaan yang dibuat oleh Hodgin dan Huxley sejak tahun 1930 hingga tahun 1963, memberikan jawaban yang sangat memuaskan bagaimana cara impuls itu disalurkan oleh serabut-serabut syaraf. Oleh karena penyelidikannya itulah kedua sarjana itu mendapat hadiah Nobel pada tahun 1963.

 

Suatu axon yang besar sekali (giant axon = axon raksasa) yang dilarutkan dalam larutan garam fisiologis, pada ujung yang satu  dipasang elektroda, sehingga memungkinkan memberikan impuls listrik pada membran axon tersebut. Pada ujung yang lain dipasang recording elektroda yang mempunyai voltmeter untuk mencatat besarnya muatan listrik.

 

Pada permulaan pencatatan terlihat bahwa voltmeter terlihat angka 0, yang menunjukkan bahwa tidak terdapat perbedaan potensial, bila pada recording elektroda itu dimasukkan lebih dalam sehingga menembus membran axon ternyata tercatat 70 mV, yaitu suatu perbedaan potensial antara dalam membran  dan di luar membran. Dengan memberikan impuls yang lemah ternyata tak menunjukkkan perubahan pada recording electrode kecuali adanya potensial yang bertambah, yang rupanya hanya artifak saja. Bila intensitas dari impuls bertambah ternyata akan timbul aktivitas listrik mencapai +40 mV, dan hanya impuls sebesar itu yang mampu menyebabkan adanya perubahan recording elektroda.

 

Dalam percobaan ini terdapat kesimpulan bahwa perbedaan antara dalam dan luar membran 70 mV. Adanya impuls yang lemah, tak akan menyebabkan impuls syaraf ( hukum all or none ), adanya impuls listrik akan menyebabkan perbedaan potensial yang +40 mV lebih tinggi dari pada istirahat, menunjukkkan adanya perubahan-perubahan consentrasi ion pada membran tersebut.

 

Dari penyelidikan Huxley tersebut, berkembanglah pengetahuan mengenai impuls syaraf, dan ternyata membran serat syaraf dan neuron merupakan bagian yang paling penting dari segala aktivitas impuls syaraf tersebut.

Sel membran itu ternyata terdiri dari lapis ganda, dimana lapisan yang teratas adalah suatu nucleotide—protein complex, dibawahnya adalah phospholipid, dengan bagian yang polar dan hydropilik di atas, sedangkan bagian yang hydrophobic di bawahnya. Bagian bawah dari membran berbentuk sama dengan bagian atas dari membran tersebut.

Di antara membran-membran tersebut, maka suatu protein yang spesifik membentuk terowongan ion (ionic chanel), di samping itu pada sel membran neuron terdapat juga beberapa struktur lain yang dinamakan Reseptor area. Pada reseptor area, ditemukan suatu struktur yang menutup terowongan ion dan dinamakan gerbang ion (ionic gate). Didekatnya terdapat struktur lain untuk menangkap neurotransmiter, dan dinamakan reseptor neurotransmitter (biasa disingkat dengan reseptor saja), sedangkan bedekatan dengan reseptor neurotransmitter itu, terdapat suatu struktur lain untuk mensintesiskan protein, terutama protein enzim tertentu.

 

Ternyata bentuk membran itu seluruhnya hampir sama, mulai dari membran pada invertebrata sampai pada mamalia, juga pada sel syaraf perifer sampai syaraf dari susunan syaraf pusat.

 

Dengan adanya membran tersebut maka terdapat perbedaan di luar membran dan di dalam membran, di mana keduanya adalah suatu larutan dari garam-garam yang mengandung ion-ion yang berlainan. Di luar sel membran maka Na dan Cl merupakan ion-ion yang dominan, dan K merupakan ion yang terdapat dalam jumlah yang sedikit. Sebaliknya pada intra seluler maka K adalah ion yang dominan sedangkan Na dan Cl merupakan ion yang terdapat dalam jumlah yang sedikit.

 

Pada permukaan membran Na ion lebih dominan, sedangkan dalam membran maka K ion lebih dominan. K dan Cl ion dengan mudah melalui membran, akan tetapi Na ion agak sukar memasuki membran sel.

Dalam keadaan istirahat maka terdapat perbedaan potensial  antara permukaan membran luar dan membran dalam sebesar – 70mV, tanda negatif menunjukkan bahwa di dalam membran lebih negatif bila dibanding dengan membran diluarnya.

 

Perbedaan potensial antara di luar dan di dalam membran ialah –70 mV (berasal dari perbedaan potensial membran) +90 mV (berasal dari perbedaan consentrasi K di luar dan di dalam sel) sehingga terdapat perbedaan potensial sebesar 20 mV untuk K ion. Sebaliknya untuk Na ion, maka perbedaan itu – 70 mV (dari perbedaan potensial membran) –60 mV (berasal dari perbedaan Consentrasi di mana konsentrasi Na ion di luar lebih tinggi), sehingga terdapat perbedaan potensial sebesar –130 mV untuk Na. Dengan demikian maka K ion cenderung untuk berdifusi keluar sel dan Na ion cenderung untuk berdifusi kedalam sel. Untunglah bahwa membran sel kurang permeable terhadap Na ion tidak akan membanjiri intraseluler dari sel neuron. Di samping itu rupanya terdapat mekanisme untuk mengeluarkan Na ion dengan cara mempergunakan energi yang didapat dari metabolisme sehingga Na ion dapat dikeluarkan dan K ion dapat dimasukkan ke dalam sel neuron sehingga kesetimbangan menjadi kembali sebagai mana biasanya.

Dalam keadaan istirahat maka perbedaan potensial antara dalam sel dan luar sel –70 mV, bila terjadi perubahan potensial maka terjadi impuls listrik.

Bagaimana terjadinya impuls syaraf diterangkan oleh Hodgin, Huxley, Katz dan Keynes atas pekerjaannya pada “squid giant axon”.

Pada keadaan istirahat maka potensial membran antara dalam dan luar adalah –70 mV, dengan adanya impuls maka potensial dari membran berubah menjadi +60 mV, hal ini disebabkan karena kini praktis semua Na ion memasuki membran sehingga dalam membran menjadi bermuatan positif, akan tetapi perbedaan ini tidaklah lama karena kemudian potensial membran akan kembali lagi ke keadaan semula (V = 70 mV), hal ini disebabkan K ion akan keluar sehingga muatan di dalam membran akan menjadi negatif kembali, karena muatan positif dari K ion sebesar +70 mV dengan mudah akan berdifusi keluar membran, dengan  demikian K ion rupanya menetralisir perubahan potensial yang dibuat oleh Na ion.

 

Secara hypothesis dapat dikatakan bahwa Na ion, waktu terjadi impuls syaraf, akan melewati gerbang ion untuk Na ion. Sebaliknya K ion juga akan membuka gerbang ion untuk K ion. Jadi pada waktu Na ion memasuki membran terjadi depolarisasi dari membran syaraf, dan polarisasi kembali dikerjakan oleh keluarnya K ion dari dalam membran.

 

Dengan demikian penjaran impuls syaraf pada axon adalah dengan sistim perubahan muatan listrik pada membran syaraf. Impuls itu dimulai dengan depolarisasi dari membran listrik, dan karena itu di dalam membran terjadi aliran listrik yang menuju keluar, sedangkan pada membran bagian luar terjadi aliran listrik yang menuju kedalam membran.(sebagaian besar dikutip dari Encephalon oleh Yul Iskandar dan abnormal psychology Ann M. Kring., Yul Iskandar 2006.

 

Oleh sebab itu maka manusia itu senantiasa memiliki jasmaninya (sebagai subjek), tetapi juga pada bersamaan pula sama dengan jasmaninya itu (sebagai objek). Jika hal ini terjadi maka manusia itu merupakan equivalent dengan jasmaninya. Ia berikhtiar dan bekerja, serta mencurahkan keseluruhan dirinya secara sekaligus dan seluruhnya dalam tindakan atau perbuatannya. Manusia itu menjadi bersatu dengan jasmaninya. Manusia bersatu dalam seluruh tindakannya menjelma menjadi suatu kesatuan fungsional yang vital.

(Kusumanto 1966)

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s


%d blogger menyukai ini: