Lapisan luar otak bagian depan disebut korteks serebrum. Di bawah

MODUL PERKULIAHAN
ANATOMI SISTEM SARAF
Anatomi sistem saraf
1. Topik utama
2. Struktur Sistem Saraf Vertebrata
3. Korteks Serebrum
4. Metode yang digunakan dalam Penelitian
Fakultas
Psikologi
2014
2
Program
Studi
Psikologi
Tatap
Muka
02
Kode MK
Disusun Oleh
61045
Firman Alamsyah AB, MA
Abstract
Kompetensi
Anatomi sistem saraf meliputi
struktur sistem saraf vertebrata,
korteks serebrum dan metode yang
digunakan dalam penelitian
Mampu
menyebutkan,
mengidentifikasi,
menjelaskan,
menjabarkan
dan
membedakan
konsep-konsep
dalam
anatomi
system saraf
BIOPSIKOLOGI
Firman Alamsyah AB, MA
Pusat Bahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
TOPIK UTAMA DALAM ANATOMI SISTEM SARAF
1. Setiap bagian dari sistem saraf memiliki fungsi yang sudah terspesialisasi. Tiaptiap bagian bekerja sama untuk menghasilkan perilaku. Kerusakan otak pada
bagian-bagian tertentu akan menyebabkan gangguan pada perilaku yang berbedabeda.
2. Korteks serebrum adalah struktur otak terbesar pada otak mamalia. Struktur
tersebut mengolah semua informasi panca indra secara mendetail dan jelas, serta
mengendalikan pergerakan dengan tepat.
3. Penelitian telah mengidentifikasi beberapa fungsi yang berbeda untuk tiap-tiap
bagian otak. Oleh karena itu, muncul sebuah pertanyaan yang sulit dijawab.
Bagaimanakah bagian-bagian otak tersebut bekerja sama sehingga dapat
menghasilkan kesatuan pengalaman dan perilaku?
4. Penelitian terhadap fungsi sistem saraf sangat sulit dilakukan. Kesimpulan
mengenai hal tersebut didapatkan dari penggunaan beberapa metode sekaligus dan
pengukuran yang teliti terhadap perilaku
STRUKTUR SISTEM SARAF VERTEBRATA
Terminologi yang mendeskripsikan sistem saraf
Hewan vertebrata memiliki sistem saraf pusat dan sistem saraf tepi yang tentu
saja sudah saling terhubung. Sistem Saraf Pusat (SSP) terdiri dari otak dan sumsum
tulang belakang, dimana masing-masing organ tersebut memiliki struktur-struktur
penyusun yang lebih kecil. Sedangkan Sistem Saraf Tepi (SST) adalah semua saraf
selain yang ada di otak dan sumsum tulang belakang. Sistem saraf terbagi menjadi
dua:
1. Sistem saraf somatik (somatic nervous system) terdiri dari neuron yang
meneruskan pesan dari panca indra menuju ke SSP dan neuron yang
meneruskan pesan dari SSP ke otot.
2. Sistem saraf otonom (otonomic nervous system) yang mengendalikan
jantung, usus dan organ-organ lainnya.
2014
2
Biopsikologi
Firman alamsyah AB, MA
Pusat Bahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
Gambar 2.1
Sistem Saraf Manusia
Sistem saraf pusat dan sistem saraf tepi masing-masing memiliki subdivisi
yang kompleks. Inset menunjukkan ilustrasi otak belahan kanan yang diamati dari
garis tengah otak.
Gambar 2.2
Istilah Penunjuk Arah dalam Anatomi Sistem Saraf
Pada hewan berkaki empat, kepala dan bagian tubuh lainnya memiliki sisi
dorsal dan ventral yang merujuk pada arah yang sama. Tetapi postur tubuh manusia
2014
2
Biopsikologi
Firman alamsyah AB, MA
Pusat Bahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
yang tegak menyebabkan sisi dorsal dan ventral kepala tidak sejajar dengan sisi
dorsal dan ventral tubuh.
Tabel 2.1
Penunjuk Arah dalam Anatomi
Mengarah ke bagian punggung menjauh dari sisi ventral
Dorsal
(perut). Otak manusia bagian atas disebut posisi dorsal
karena pada hewan berkaki empat, bagian itulah yang
disebut posisi dorsal.
Ventral
Mengarah ke perut, menjauh dari sisi punggung (dorsal)
Anterior
Mengarah ke bagian pangkal
Posterior
Mengarah ke bagian ujung
Superior
Berada di atas bagian lain
Inferior
Berada di bawah bagian lain
Lateral
Mengarah ke sisi menjauh dari garis tengah otak
Medial
Mengarah ke garis tengah menjauh dari sisi
Proksimal
Terletak dekat dari titik awal atau titik pelekatan
Distal
Terletak jauh dari titik awal atau titik pelekatan
Ipsilateral
Berada di sisi tubuh yang sama (dua bagian pada sisi kiri
atau dua bagian pada sisi kanan)
Kontraleteral
Berada di sisi tubuh yang berlawanan (satu di sisi kiri dan
satu di sisi kanan)
Bidang koronal
Bidang yang memperlihatkan struktur otak bagian depan
(bidang frontal)
Bidang sagital
Bidang yang memperlihatkan struktur otak bagian
samping
Bidang horizontal
Bidang yang memperlihatkan struktur otak bagian atas
Tabel 2.2
Istilah yang Merujuk pada Bagian-bagian Sistem Saraf
Lamina
Sebaris atau selapis badan sel yang terpisah dari badan sel lain oleh
selapis akson dan dendrit
Kolom
Sebuah kelompok sel dengan karakteristik sama yang terletak tegak
lurus dari permukaan korteks
2014
2
Biopsikologi
Firman alamsyah AB, MA
Pusat Bahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
Traktus
Sebuah kelompok akson di dalam SSP, juga dikenal dengan nama
proyeksi. Jika akson memanjang dari badan sel pada struktur A
menuju sinapsis yang mengarah ke struktur B, maka hal tersebut
menunjukkan terjadinya proyeksi serat A menuju B
Saraf
Sebuah kelompok akson pada tepian tubuh. Kelompok tersebut
dapat berupa akson yang berasal dari SSP menuju otot atau kelenjar
ataupun berupa akson yang berasal dari organ sensor menuju SSP.
Nukleus
Kumpulan badan sel neuron dalam SSP
Ganglion Kumpulan badan sel neuron yang umumnya terletak di luar SSP
(misalnya sistem saraf impatetik)
Girus
Sebuah tonjolan pada permukaan otak
Sulkus
Sebuah lipatan atau lekukan yang memisahkan dua girus
Fisura
Sebuah sulkus yang panjang dan dalam
 Sumsum Tulang Belakang (Spinal Cord)
Sumsum tulang belakang (spinal cord) merupakan bagian dari sistem saraf
pusat yang dapat ditemukan pada rongga tulang belakang. Sumsum tulang belakang
berkomunikasi dengan panca indra yang letaknya dari leher ke bawah. Struktur tulang
belakang beruas-ruas, di mana pada tiap sisi ruas terdapat saraf motorik dan saraf
sensorik.
Gambar 2.3
Diagram Penampang Melintang Sumsum Tulang Belakang
Akar dorsal yang terletak pada tiap sisi segmen meneruskan informasi sensori
ke sumsum tulang belakang. Akar ventral akan meneruskan perintah motor ke otot.
Menurut hukum Bell-Magendie (dalam Kalat,2010) yang merupakan salah
satu penemuan awal fungsi sistem saraf, akar dorsal (berkas akson) yang masuk ke
2014
2
Biopsikologi
Firman alamsyah AB, MA
Pusat Bahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
sumsum tulang belakang membawa informasi sensori, dan akar ventral yang keluar
dari sumsum tulang belakang membawa informasi motor. Akson yang menuju dan
keluar dari kulit dan otot adalah sistem saraf tepi. Badan-badan sel neuron sensorik
berada di dalam suatu kelompok di luar sumsum tulang belakang dan disebut dengan
ganglia akar dorsal (dorsal root ganglia).
Ganglia adalah bentuk jamak dari ganglion yaitu kumpulan neuron. Pada
umumnya kumpulan neuron di luar sistem saraf pusat disebut dengan ganglia dan
kumpulan neuron di dalam SSP disebut dengan nukleus. Badan sel neuron motorik
terletak di dalam sumsum tulang belakang.
Gambar 2.4
Penampang Melintang Sumsum Tulang Belakang
Struktur “H” di bagian tengah adalah substansi kelabu yang sebagian besar
tersusun dari badan-badan sel. Substansi putih di sekelilingnya sebagian besar
tersusun dari akson. Akson tersusun dalam traktus, beberapa traktus membawa
informasi dari otak atau dari segmen sumsum tulang belakang sebelumnya mengarah
ke bawah, dan sebagian lagi membawa informasi dari segmen sumsum tulang
belakang sesudahnya mengarah ke atas.
2014
2
Biopsikologi
Firman alamsyah AB, MA
Pusat Bahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
Gambar 2.5
Penampang Melintang Substansi Kelabu pada Sumsum Tulang belakang
(sudut kiri bawah) dan substansi putih yang mengelilinginya.
Badan sel dan dendrit berada dalam substansi kelabu. Akson yang berada
dalam substansi putih dapat masuk ke substansi kelabu di posisi yang berbeda.
 Sistem Saraf Otonom
Sistem saraf otonom terdiri dari neuron-neuron yang menerima dan
mengirimkan informasi dari dan ke jantung, usus dan organ-organ lain. Sistem saraf
otonom tersusun atas dua bagian, yaitu:
1. Sistem saraf simpatetik (sympatetic nervous system) adalah sebuah
jaringan saraf yang mempersiapkan organ tubuh bagian dalam untuk
aktivitas berat yang terdiri dari sepasang rantai ganglia yang memanjang
pada sisi tubuh dimulai dari bagian tengah tulang belakang (daerah torakal
dan lumbal) dan terhubung ke sumsum tulang belakang melalui akson.
2. Sistem
saraf
parasimpatetik
(parasympatetic
nervous
system)
mempersiapkan organ untuk memberi respon vegetatif yang tidak
mendesak. Aktivitas sistem saraf parasimpatetik berkaitan dengan sistem
saraf simpatetik dan secara umum juga berkebalikan dengannya. Sebagai
contoh: sistem saraf simpatetik mempercepat detak jantung, sedangkan
sistem parasimpatetik akan menurunkannya. Sistem saraf parasimpatetik
juga dikenal sebagai sistem kraniosakral karena sistem tersebut terdiri atas
saraf kranial dan saraf dari tulang belakang bagian sakral.
2014
2
Biopsikologi
Firman alamsyah AB, MA
Pusat Bahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
Gambar 2.6
Sistem Saraf Simpatetik (garis merah) dan sistem parasimpatetik (garis biru)
Pembagian Otak
Otak terbagi menjadi tiga bagian utama yaitu:
1. Otak bagian belakang
2. Otak bagian tengah
3. Otak bagian depan
Gambar 2.7
Tiga Bagian Utama Otak Hewan Vertebrata
Ilustrasi di atas adalah otak ikan. Tonjolan-tonjolan yang terlihat jelas tersebut
merupakan otak bagian depan, tengah dan belakang. Pada mamalia dewasa, otak
bagian depan tumbuh dan mengelilingi seluruh otak bagian tengah dan sebagian otak
bagian belakang.
2014
2
Biopsikologi
Firman alamsyah AB, MA
Pusat Bahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
Tabel 2.3
Bagian-bagian Utama Otak Hewan Vertebrata
Area
Dikenal dengan istilah
Otak bagian depan
Otak bagian tengah
Struktur Utama
Prosensefalon (forwardbrain)
Talamus, hipotalamus
Diensefalon (between-brain)
Korteks serebral,
Telensefalon (end-brain)
hipokampus, ganglia basal
Mesensefalon (middle-brain)
Tektum, tegmentum, kolikulus
superior, kolikulus inferior,
substansia nigra
Otak bagian
Rhombensefalon
belakang
(parallelogram-brain)
Medula, pons, sereblum
Metensefalon (afterbrain)
Pons, sereblum
Mielensefalon
Medula
 Otak Bagian Belakang
Otak bagian belakang (hindbrain) adalah bagian posterior dari otak yang
terdiri dari:
1. Medula (medula oblongata)
Terletak di atas sumsum tulang belakang dan dapat dianggap sebagai
perluasan sumsum tulang belakang yang rumit. Medula terletak di dalam
tengkorak, tetapi medula mengatur beragam otot refleks penting seperti:
bernapas, laju denyut jantung, muntah, pengeluaran saliva, batuk dan bersin.
Semua refleks tersebut dilakukan medula melalui saraf kranial yang
mengatur sensasi, mulai dari pergerakan otot kepala dan sebagian besar
respons parasimpatetik ke organ.
2. Pons
Adalah lokasi perlintasan akson dari tiap sisi otak menuju ke sisi
sumsum tulang belakang yang berlawanan, sehingga otak belahan kiri
mengendalikan otot
tubuh bagian kanan
dan otak belahan kanan
mengendalikan otot tubuh bagian kiri. Posisi pons adalah anterior dan ventral
terhadap medula. Didalam pons juga terdapat beberapa nuklei saraf kranial.
2014
2
Biopsikologi
Firman alamsyah AB, MA
Pusat Bahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
Medula dan pons juga mengandung dua formasi yaitu:
a. Formasi retikuler (reticular formation); memiliki bagian yang menanjak
dan menurun. Bagian yang menurun merupakan salah satu bagian otak
yang mengatur area motor pada sumsum tulang belakang. Bagian yang
menanjak mengirimkan output ke sebagian besar korteks serebrum yang
secara selektif meningkatkan perangsangan dan perhatian pada bagian
tertentu (Guilerry, Feig, dan Loszadi dalam Kalat,2010)
b. Sistem raphe; mengirimkan akson-akson ke sebagian besar otak bagian
depan sehingga memodifikasi kesiapan otak untuk merespons stimulus
(Mesulam, dalam Kalat,2010)
3. Serebelum (Cerebellum); merupakan struktur besar yang terletak pada otak
bagian belakang. Struktur tesebut telah lama diketahui berperan dalam
mengendalikan pergerakan.
 Otak Bagian Tengah
Otak bagian tengah (Midbrain) terletak di tengah-tengah otak, walaupun
pada mamalia dewasa otak bagian tengah ini mengerdil dan ditutupi oleh otak
bagian depan. Permukaan terluar otak bagian tengah disebut dengan tektum.
Terdapat dua tonjolan di kedua sisi tektum yang disebut kolikulus superior dan
kolikulus inferior, kedua tonjolan tersebut merupakan bagian penting dalam jalur
informasi sensori.
Di bawah lapisan tektum terdapat tegmentum yang menutupi beberapa
bagian struktur otak bagian tengah, tetapi tegmentum juga dilapisi oleh tektum.
Struktur lain dalam tegmentum adalah substansia nigra yang meningkatkan
kandungan dopamin pada jalur-jalur informasi yang menggunakan dopamin. Pada
penderita Parkinson, fungsi ini mengalami gangguan.
 Otak Bagian Depan
Otak bagian depan (Forebrain) adalah bagian otak paling anterior dan paling
terlihat, terdiri dari dua belahan, satu di kiri dan satu di kanan. Setiap belahan
otak telah membagi tugas untuk menerima sebagian besar informasi sensorik dari
sisi tubuh yang kontralateral (berlawanan) serta mengendalikan sebagian besar
otot pada sisi tubuh yang berlawanana. Semua itu dikerjakan dengan bantuan
akson yang melintas ke sumsum tulang belakang dan nuklei saraf kranial.
2014
2
Biopsikologi
Firman alamsyah AB, MA
Pusat Bahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
Gambar 2.8
Sisi Dorsal Permukaan Otak Manusia dan Penampang Horizontalnya
Lapisan luar otak bagian depan disebut korteks serebrum. Di bawah lapisan
korteks serebrum terdapat struktur-struktur lain seperti:
a. Talamus; merupakan sumber input utama untuk korteks serebrum
b. Basal ganglia; peran utama dalam aspek-aspek pergerakan tertentu
c. Sistem limbik; struktur yang saling terhubung dan membentuk pembatas
yang mengelilingi batang otak yang terdiri dari struktur bulbus olfaktori,
hipotalamus, amigdala, dan girus singulat korteks serebrum.
 Talamus
Talamus adalah sebuah struktur yang berada di tengah otak bagian
depan. Bentuknya menyerupai dua buah alpukat yang dijadikan satu, satu
buah berada di otak belahan kanan dan satu lagi berada di otak belahan
kiri. Sebagian besar informasi sensorik masuk ke dalam talamus terlebih
dahulu, yang kemudian akan memproses dan meneruskannya ke korteks
serebrum.
Satu informasi sensorik yang tidak melalui talamus adalah
informasi olfaktori, yang lintasannya dimulai dari reseptor olfaktori
menuju bulbus olfaktori dan langsung dilanjutkan ke korteks serebrum
tanpa melalui talamus.
 Hipotalamus
Hipotalamus adalah sebuah area kecil di dasar otak yang letaknya
ventral terhadap talamus. Hipotalamus memiliki jalur hubungan yang
tersebar luas di otak bagian depan dan tengah. Hipotalamus meneruskan
pesan ke kelenjar pituitari sehingga mengendalikan pelepasan hormon
kelenjar tersebut, sebagian dengan bantuan saraf dan sebagian lagi dengan
2014
2
Biopsikologi
Firman alamsyah AB, MA
Pusat Bahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
bantuan hormon. Kerusakan pada salah satu nuklei yang terdapat dalam
hipotalamus akan menyebabkan gangguan pada perilaku yang berkaitan
dengan motivasi, misal: makan, minum, pengaturan suhu tubuh, oerilaku
seksual, perkelahian atau tingkat aktivitas tubuh.
 Kelenjar Pituitari
Kelenjar pituitari (pituitary gland) merupakan kelenjar endokrin
(penghasil hormon) yang melekat pada bagian bawah hipotalamus melalui
batang yang terbentuk dari neuron, pembuluh darah dan jaringan ikat.
Kelenjar pituitari melepaskan hormon ke dalam pembuluh darah sebagai
bentuk respons informasi yang diterima dari hipotalamus, melalui
pembuluh darah hormon tersebut akan menuju organ target.
 Basal Ganglia
Basal ganglia adalah sebuah kelompok struktur yang terdapat di bawah
korteks serebrum dan lateral terhadap talamus. Terdapat tiga struktur pada
basal ganglia yaitu: nukleus kaudat, putamen dan globus palidus. Basal
ganglia memiliki banyak bagian yang saling bertukar informasi dengan
bagian korteks serebrum yang berbeda. Hubungan tersebut paling banyak
ditemukan pada bagian frontal korteks serebrum yang bertanggung jawab
atas perencanaan rangkaian perilaku dan untuk beberapa aspek ekspresi
memori dan emosional (Graybel dkk dalam Kalat,2010)
 Dasar Otak Bagian Depan
Terdapat beberapa struktur yang terletak di sisi dorsal otak bagian depan,
salah satunya adalah nukleus basalis yang menerima input dari
hipotalamus dan basal ganglia, akson-akson nukleus basalis akan
melepaskan asetilkolin pada daerah yang luas di korteks serebrum.
Nukleus basalis merupakan kunci perangsangan sistem otak, keterjagaan
dan perhatian. Penderita penyakit Huntington atau Parkinson akan
mengalami gangguan perhatian dan kecerdasan yang disebabkan oleh
nukleus basalis yang tidak aktif atau menurun fungsinya.
 Hipokampus
Hipokampus (hippocampus) adalah sebuah struktur besar yang terletak di
antara talamus dan korteks serebrum, mengarah ke sisi posterior otak
bagian belakang.
2014
2
Biopsikologi
Firman alamsyah AB, MA
Pusat Bahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
 Ventrikel Serebrum
Perkembangan sistem saraf dimulai dari sebuah tabung yang
mengelilingi sebuah kanal berisi cairan. Setelah dewasa, kanal tersebut
menjadi kanal sentral: sebuah kanal yang berisi cairan di tengah-tengah
sumsum tulang belakang; sama halnya dengan ventrikel serebrum, empat
rongga berisi cairan yang ada di dalam otak. Di dalam masing-masing
belahan otak terdapat satu ventrikel lateral besar. Kedua ventrikel besar
tersebut di arah posteriornya akan terhubung dengan ventrikel ketiga dan
berlanjut ke ventrikel keempat yang berada dalam medula.
Ventrikel
serebrum
dan
kanal
sentral
mengandung
cairan
serebrospinal (CSS), sebuah cairan bening yang serupa dengan plasma
darah. Cairan serebrospinal dihasilkan oleh sekelompok sel yaitu pleksus
koroid yang berada di dalam tiap-tiap ventrikel serebrum. Cairan
serebrospinal mengalir dari ventrikel lateral menuju ventrikel ketiga dan
keempat.
Sebagian dari cairan serebrospinal dari ventrikel keempat akan
mengalir ke kanal sentral sumsum tulang belakang; sebagian besar cairan
serebrospinal akan mengalir melalui ruang antara otak dan lapisan
meninges tipis. Meninges adalah membran yang menyelimuti otak dan
sumsum tulang belakang. (Meningitis adalah peradangan meninges).
Cairan serebrospinal melindungi otak dari guncangan ketika kepala
bergerak. Cairan tersebut juga menghasilkan daya apung. Sama halnya
dengan seseorang yang beratnya lebih ringan di dalam air daripada di
darat, cairan serebrospinal membantu mengurangi berat otak. Cairan
serebrospinal juga bertindak sebagai penampungan hormon dan nutrisi
untuk otak dan sumsum tulang belakang.
2014
2
Biopsikologi
Firman alamsyah AB, MA
Pusat Bahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
KORTEKS SEREBRUM
Korteks serebrum adalah bagian yang paling terlihat dari otak mamalia,
terdiri dari lapisan sel-sel yang menutupi belahan otak. Sel-sel pada korteks serebrum
adalah substansi kelabu, akson-aksonnya yang memanjang ke arah dalam adalah
substansi putih. Neuron yang berada pada belahan otak yang berbeda saling
berkomunikasi melalui dua bekas akson yaitu korpus kalosum dan komisura
anterior. Terdapat beberapa komisura yang menghubungkan struktur subkortikal
(struktur di bawah lapisan korteks).
 Pembagian Fungsi Korteks Serebrum
Pada manusia dan sebagian besar mamalia lainnya, korteks serebrum memiliki
hingga enam (6) lamia (laminae) yang dapat dibedakan dengan jelas. Lamina
adalah lapisan badan sel yang sejajar dengan permukaan korteks serebrum, tiap
lamina dipisahkan oleh lapisan serat. Tiap lamina memiliki ketebalan dan
tampilan yang berbeda, dan tidak semua lamina ada pada tiap titik di korteks
serebrum.
Sel-sel pada korteks juga tersusun dalam kolom-kolom sel yang tegak lurus
terhadap lamina. Peneliti telah berhasil mengidentifikasi lebih dari 50 area pada
korteks serebrum berdasarkan perbedaan ketebalan enam lamina serta struktur sel
dan seratnya. Ke 50 area tersebut dikelompokkan menjadi empat lobus dan diberi
nama sesuai dengan nama tulang tengkorak yang berada di atasnya.
 Lobus Oksipital
Lobus oksipital terletak di ujung (kaudal) posterior korteks yang
merupakan target utama akson-akson penerima input visual yang berasal
dari nuklei di dalam talamus. Kutub posterior lobus oksipital dikenal
dengan nama korteks visual utama atau korteks lurik (strate cortex) karena
penampang melintangnya memperlihatkan pola lurik. Kerusakan pada
korteks lurik dapat menyebabkan buta kortikal pada medan penglihatan
sesuai dengan bagian yang mengalami kerusakan.
 Lobus Parietal
Lobus parietal terletak di antara lobus oksipital dan sulkus sentral yang
merupakan salah satu lekukan terdalam pada permukaan korteks serebrum.
Di dekat bagian posterior sulkus sentral terdapat girus postsentral atau
disebut juga korteks somatosensori utama yang merupakan target utama
untuk sensasi sentuhan serta informasi dari reseptor regang-otot dan
2014
2
Biopsikologi
Firman alamsyah AB, MA
Pusat Bahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
persendian. Di dalam girus postsentral terdapat empat pita sel yang
memanjang sejajar dengan sulkus sentral. Daerah di antara dua pita sel
tersebut menerima informasi dari berbagai bagian tubuh secara bersamaan
(Nicolelis et al dalam Kalat, 2010).
 Lobus Temporal
Lobus temporal adalah bagian lateral dari kedua belahan otak yang
merupakan target itama informasi auditori pada korteks serebrum. Pada
manusia, lobus temporal sangat penting peranannya dalam pemahaman
bahasa lisan, lobus temporal kiri dalam banyak kasus adalah sisi yang
paling berperan. Lobus temporal juga berperan dalam beberapa aspek
penglihatan yang lebih kompleks, termasuk di dalamnya adalah persepsi
gerakan dan pengenalan wajah.
Tumor yang tumbuh pada lobus parietal dapat menimbulkan halusinasi
auditori dan visual yang mendetail dan jelas, sedangkan tumor pada lobus
oksipital hanya menimbulkan sensasi sederhana misalnya kilatan cahaya.
Bahkan, ketika pasien sakit jiwa melaporkan adanya halusinasi,
pemindaian otak mendeteksi adanya aktivitas berlbih pada lobus temporal
(Dierks et al dalam Kalat, 2010). Lobus temporal juga berperan dalam
perilaku yang berkaitan dengan emosi dan motivasi.
 Lobus Frontal
Lobus frontal terdiri dari korteks motorik utama dan korteks
prefrontal. Lobus frontal memanjang dari sulkus sentral hingga batas
anterior otak. Bagian paling anterior lobus frontal adalah korteks
prefrontal.
Lobus frontal bukanlah target utama dari sistem sensorik
tunggal manapun, tetapi lobus frontal menerima informasi dari semua
sistem sensori pada bagian-bagian korteks prefrontal yang berbeda.
Dendrit pada korteks prefrontal memiliki spina dendrit 16 kali lebih
banyak daripada neuron yang berada di bagian korteks lain (Elston, dalam
Kalat, 2010). Oleh karena itu, korteks prefrontal dapat mengolah informasi
dalam jumlah yang sangat banyak.
2014
2
Biopsikologi
Firman alamsyah AB, MA
Pusat Bahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
METODE RISET
Mendeskripsikan struktur otak adalah hal yang sulit, tetapi jauh lebih sulit
adalah memahami cara kerja tiap struktur tersebut. Terdapat beragam metode untuk
mempelajari cara kerja otak. Berikut ini adalah beberapa kategori metode penelitian
fungsi otak yang utama:
1. Pencarian kaitan antara anatomi otak dan perilaku.
2. Perekaman aktivitas otak selama perilaku dilakukan
3. Pemeriksaan pengaruh kerusakan otak
4. Pemeriksaan pengaruh stimulasi area otak tertentu. Idealnya, kerusakan
otak yang mengakibatkan gangguang perilaku dapat dipulihkan dengan
mesntimulasi area otak tersebut.
Proses mengaitkan antara anatomi tengkorak dan perilaku disebut dengan
frenologi (phrenology) yang digambarkan dengan peta prenologi sebagai
berikut:
Gambar 2.9
Peta Otak Karya Seorang Frenolog
Frenologi memiliki beberapa kelemahan yaitu:
1. Penggunaan data yang tidak valid.
2. Bentuk tengkorak tidak terlalu berkaitan dengan anatomi otak
2014
2
Biopsikologi
Firman alamsyah AB, MA
Pusat Bahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
 Metode Riset yang Menghubungkan Anatomi Otak dan Perlaku
1. Pindai Tomografi Komputer atau Computerized Axial Tomography
(CTScan atau CAT) (Andreasen, dalam Kalat, 2010). Suatu metode untuk
memetakan area otak menggunakan sinar X. Seorang dokter akan
menyuntikkan pewarna ke dalam pembuluh darah (untuk meningkatkan
kontras warna pada citra), kemudian kepala orang yang akan diperiksa
diposisikan ke dalam pemindai. Sinar X menembus kepala dan kemudian
direkam oleh detektor pada sisi yang berlawanan. Pemindai akan diputar
perlahan hingga pengukuran telah dilakukan dari semua sudut hingga genap
1800. Hasil pengukuran akan diolah komputer dan akan direkonstruksi sebuah
citra otak.
Gambar 2.10
Pemindai Tomografi Komputer (CT Scanner)
2. Pencitraan Resonansi Magnetik atau Magnetic Resonance Imaging (MRI)
(Warach, dalam Kalat, 2010). Suatu metode untuk memetakan otak secara
mendetail menggunakan medan magnet. Metode MRI berdasar fakta bahwa
atom yang memiliki nomor atom ganjil memiliki sudut rotasi. Mesin MRI
akan memanfaatkan medan magnet tinggi (25.000 x medan magnet bumi)
untuk menyejajarkan semua sudut rotasi atom-atom tersebut, lalu sedikit
menggoyang mereka menggunakan medan frekuensi radio yang singkat.
Ketika medan frekuensi radio dimatikan, maka atom akan kembali ke posisi
awalnya sambil melepaskan energi elektromagnetik. Pengukuran energi
elektromagnetik yang dikeluarkan dapat diinterpretasikan oleh MRI sebagai
gambar otak. Satu kekurangan MRI adalah penggunaannya harus diam
berbaring di dalam alat yang sempit dan berisik. Metode tersebut tidak sesuai
untuk anak-anak dan orang yang takut berada dalam ruang sempit.
2014
2
Biopsikologi
Firman alamsyah AB, MA
Pusat Bahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
Gambar 2. 11
Gambar Otak Manusia Hasil Pencitraan Resonansi Magnetik
 Metode Riset dengan Perekaman Aktivitas Otak selama Perilaku Berlangsung
1. Perekaman menggunakan elektroda di dalam otak; invasif; digunakan pada
hewan percobaan, jarang digunakan pada manusia
2. Elektroensefalograf (Electroencephalograph/ EEG); merekam dari kulit
kepala, dapat mengukur perubahan hingga milisekon, tetapi memiliki resolusi
lokasi sinyal yang rendah.
Gambar 2. 12
Elektroensefalografi
3. Potensial bangkitan; serupa dengan EEG, tetapi merupakan respons untuk
stimulus
2014
2
Biopsikologi
Firman alamsyah AB, MA
Pusat Bahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
4. Magnetoensefalograf (Magnetoencephalograph/ MEG); serupa dengan
EEG tetapi yang diukur adalah medan magnet
5. Tomografi Emisi Positron (Positron Emission Tomography/ PET);
mengukur perubahan dari waktu ke waktu dan antar lokasi, tetapi otak akan
terpapar oleh zat radioaktif
Gambar 2.13
Sebuah Pemindai Tomografi Emisi Positron
6. Pencitraan
Resonansi
Magnetik
fungsional
(functional
Magnetic
Resonance Imaging/ fMRI); mengukur perubahan selama 1 sekon, dapat
mengenali lokasi dalam kisaran 1 – 2 mm, tidak menggunakan radiasi
Gambar 2. 14
Citra hasil pemindaian dengan menggunakan fMRI
2014
2
Biopsikologi
Firman alamsyah AB, MA
Pusat Bahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
 Metode Riset untuk Pemeriksaan Efek Kerusakan Otak
1. Penelitian terhadap penderita stroke dan lain sebagainya; dilakukan pada
manusia, setiap orang memiliki kerusakan yang berbeda
2. Lesi; pengrusakan yang terkontrol terhadap hewan percobaan
3. Ablasi; penghilangan area otak tertentu
4. Pengguguran gen; pengaruhnya muncul ketika gen teraktivasi (misalnya:
pada sebuah reseptor.
 Otak dan Kecerdasan
Hasil penelitian yang ditemukan seharusnya menjadi keyakinan kita bahwa
tidak ada kaitan antara ukuran otak dan kecerdasan. Jika ukuran otak memang
penentu kecerdasan, maka kita dapat meningkatkan kecerdasan hanya dengan
menyediakan banyak nutrisi yang baik tanpa perlu memperdulikan pendidikan.
Walaupun begitu banyak argumen yang menentang dan lemahnya bukti yang
mendukung adanya kaitan antara ukuran otak dan kecerdasan, tetapi satu
pertanyaan tetap muncul. Bukankah ukuran otak berkaitan sedemikian rupa
dengan kecerdasan? Jika ide tersebut tidak sepenuhnya benar, apakah sepenuhnya
salah? Analoginya, ukuran otak bukanlah penentu kemampuan atletik yang baik,
kecuali untuk beberapa cabang olahraga seperti angkat berat. Hal ini menunjukkan
bahwa ukuran otak tidak sepenuhnya relevan.
 Perbandingan Antarspesies
Manusia mendominasi kehidupan di bumi hingga saat ini, mungkin
disebabkan karena otak manusia. Semua otak mamalia memiliki pembagian yang
sama. Bagian-bagian seperti korteks visual dan korteks auditori berada di tempat
yang relatif sama. Semua otak mamalia juga memiliki tipe sel dan
neurotransmitter yang sama.
Proporsi berbagai area otak antar hewan mamalia pun sama. Jadi, karena
pembagian struktur otak antarspesies kurang lebih sama, maka perbedaan utama
terletak pada perbedaan kuantitatif. Apakah perbedaan pada ukuran otak secara
keseluruhan berkaitan dengan kecerdasan? Kita sebagai manusia berpendapat
bahwa kitalah makhluk yang paling cerdas, apalagi kitalah yang mendefinisikan
2014
2
Biopsikologi
Firman alamsyah AB, MA
Pusat Bahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
kecerdasan. Tetapi apabila kita hanya mengamati ukuran otak, maka kita tidak
dapat memperlihatkan keunggulan intelektual kita.
Gambar 2. 15
Hubungan antara Massa Otak dan Massa Tubuh Beberapa Spesies
Tiap titik dalam tiap poligon mewakili satu spesies. Secara umum logaritma
massa tubuh adalah dasar yang baik untuk memperkirakan logaritma massa otak,
amatilah pada umumnya primata dan khususnya manusia memiliki proporsi otak
yang lebih besar dibanding massa tubuhnya.
 Perbandingan Antarmanusia
Bertahun-tahun telah dilakukan studi tentang korelasi antara ukuran otak dan
kecerdasan pada manusia, dan nilai korelasinya belum jauh dari titik nol. Nilai
korelasi yang rendah dapat berarti bahwa kedua hal tersebut memang tidak
memiliki korelasi sama sekali atau salah satu variabel tidak diukur dengan teliti.
Pengukuran kecerdasan menggunakan IQ memang tidak sempurna, dan
pengukuran ukuran otak juga tidak lebih baik, bahkan lebih buruk. Ukuran
tengkorak eksternal juga merupakan penentu ukuran otak yang buruk, karena
ketebalan tengkorak tiap individu berbeda. Pengukuran volume internal tengkorak
(setelah kematian) juga tidak sempurna, karena banyak individu yang otaknya
tidak memenuhi seluruh rongga tengkorak. Penimbangan otak yang sudah
dikeluarkan dari individu yang meninggal juga akan menimbulkan masalah baru.
Saat ini, pindai MRI dapat mengukur volume otak secara akurat pada individu
yang masih hidup dan sehat. Hampir semua studi (Schoenemann dkk dalam Kalat,
2010) menemukan korelasi positif antara nilai IQ dan ukuran otak, nilainya
berkisar di 0,3 (Willerman dalam Kalat, 2010).
2014
2
Biopsikologi
Firman alamsyah AB, MA
Pusat Bahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
Pendekatan lain adalah dengan mempelajari korelasi antara nilai IQ dan area
otak yang spesifik yang menghasilkan 2 pon penting yaitu:
1. IQ berkorelasi dengan ukuran area otak yang berbeda-beda
2. Hasil memperlihatkan perbedaan, yang disebabkan karena perbedaan umur
atau sebab lain yang belum diketahui (Haier, dalam Kalat, 2010)
Gambar 2. 16
Area Korteks yang Ukurannya Dikorelasikan dengan IQ
Terdapat satu pernyataan: walaupun IQ dan ukuran otak memperlihatkan
korelasi positif pada pria dan wanita, pria cenderung memiliki ukuran otak
lebih besar daripada wanita, tetapi IQ pria dan wanita setara (Willerman,
dalam Kalat, 2010). Jika ukuran otak memiliki arti penting, mengapa pria
tidak memiliki IQ lebih tinggi? Kemungkinan jawaban adalah dengan
berbagai cara yaitu:
1. Pemeriksaan terhadap rasio ukuran otak dan tubuh. Namun langkah itupun
belum tentu memberikan jawaban yang sesungguhnya.
2. Pencarian korelasi antara IQ dengan ukuran otak, bukan dengan rasio
ukuran otak dan tubuh. Apabila IQ hanya tergantung pada rasio ukuran
otak dan tubuh, maka seharusnya IQ berubah ketika berat badan seseorang
mengalami peningkatan atau penurunan dan tentunya hal tersebut tidak
terjadi.
3. IQ lebih berkorelasi kuat dengan substansi kelabu (badan-badan sel dari
neuron) daripada dengan massa total otak (substansi putih juga termasuk di
dalamnya.
Disisi lain, sebenarnya seberapa pentingkah pertanyaan tentang ukuran otak
dan kecerdasan? Hal tersebut sejak lama telah menjadi pertanyaan banyak
orang, tetapi pertanyaan tersebut tidak memiliki nilai penting dari segi teori
2014
2
Biopsikologi
Firman alamsyah AB, MA
Pusat Bahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
ataupun aplikasi praktik. Berusaha menghubungkan antara otak dan
kecerdasan adalah seperti berusaha menghubungkan area geografis suatu
negara dengan besarnya populasi negara tersebut. Hal tersebut memang
menghasilkan korelasi positif, tetapi justru menutupi banyak variabel lain yang
menarik.
2014
2
Biopsikologi
Firman alamsyah AB, MA
Pusat Bahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
Daftar Pustaka
Kalat, W. J. 2010. Biopsikologi. Penerbit Salemba Humanika. Edisi ke 9. Jakarta Selatan.
2014
2
Biopsikologi
Firman alamsyah AB, MA
Pusat Bahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id