Otak adalah organ pusat dari sistem saraf manusia, dan bersama sumsum tulang belakang membentuk sistem saraf pusat. Otak terdiri dari serebrum, batang otak, dan otak kecil. Otak mengontrol sebagian besar aktivitas tubuh, memproses, mengintegrasikan, dan mengoordinasikan informasi yang diterima dari organ indra, dan membuat keputusan mengenai instruksi yang dikirim ke seluruh tubuh. Otak dilindungi oleh tulang tengkorak kepala. Hal itu membuat otak memiliki banyak sekali fungsi. Berikut adalah fungsi-fungsi otak pada manusia secara umum. Langsung saja kita simak yang pertama:
Baca juga: 10 Bagian-Bagian Otak Manusia Beserta Fungsinya
1. Pengendalian Motorik
Sistem motorik otak bertanggung jawab untuk membangkitkan dan mengendalikan gerakan. Gerakan yang dihasilkan berpindah dari otak melalui saraf ke neuron motorik di dalam tubuh yang mengendalikan kerja otot. Saluran kortikospinalis membawa gerakan dari otak melalui sumsum tulang belakang ke badan dan anggota badan. Saraf kranial membawa gerakan yang berkaitan dengan mata, mulut, dan wajah.
Gerakan kasar seperti lokomosi dan gerak lengan dan kaki dihasilkan dalam korteks motorik. Tangan dan mulut memiliki area motorik yang jauh lebih besar dibandingkan bagian tubuh lain yang memungkinkan gerakan yang lebih halus. Impuls yang dihasilkan dari perjalanan korteks motorik sepanjang saluran kortikospinalis melalui sumsum tulang belakang dan terhubung dengan interneuron, yang menghubungkan ke neuron motorik bawah dalam materi abu-abu yang kemudian mengirimkan dorongan untuk ke otot. Serebelum dan basal ganglia berperan dalam gerakan otot yang halus, kompleks, dan terkoordinasi. Hubungan antara korteks dan basal ganglia (disebut sistem ekstrapiramidal) mengendalikan pola gerak otot, postur, dan inisiasi gerakan.
2. Sensorik
Sistem saraf sensorik terlibat dalam penerimaan dan pemrosesan informasi sensorik. Informasi ini diterima melalui saraf kranial, melalui saluran di sumsum tulang belakang, dan langsung ke pusat otak. Otak juga menerima dan menafsirkan informasi dari indera khusus seperti penglihatan, penciuman, pendengaran, dan pengecapan. Sinyal motorik juga terintegrasi dengan sinyal sensorik.
Dari kulit, otak menerima informasi tentang sentuhan halus, tekanan, rasa sakit, getaran, dan suhu. Dari sendi, otak menerima informasi tentang posisi sendi. Korteks sensorik ditemukan di dekat korteks motorik. Sensasi yang dikumpulkan oleh reseptor sensorik pada kulit diubah menjadi sinyal saraf yang melewati serangkaian neuron melalui saluran di sumsum tulang belakang. Kolom dorsal-lemniskus medialis berisi informasi tentang sentuhan halus, getaran, dan posisi sendi. Neuron melakukan perjalanan ke bagian belakang sumsum tulang belakang ke bagian belakang medula, dimana ia akan bertemu dengan neuron “kedua” dan segera bertukar sisi. Neuron ini kemudian berjalan ke atas ke dalam kompleks ventrobasal di talamus dimana mereka terhubung dengan neuron “ketiga”, dan berjalan ke korteks sensorik. Traktus spinotalamikus membawa informasi tentang rasa sakit, suhu, dan sentuhan kasar. Neuron melakukan perjalanan ke sumsum tulang belakang dan terhubung dengan neuron kedua dalam batang otak untuk nyeri dan suhu, dan juga di kompleks ventrobasal medula untuk sentuhan kasar.
Penglihatan dihasilkan oleh cahaya yang mengenai retina mata. Fotoreseptor di retina mentransduksi stimulus sensorik cahaya menjadi sinyal saraf listrik. Penglihatan dari bidang visual kiri diterima di sisi kanan setiap retina (dan sebaliknya) dan melewati saraf optik menuju otak pada nukleus geniculate lateral, dan berjalan menuju korteks visual di lobus oksipital.
Pendengaran dan keseimbangan sama-sama dihasilkan di telinga bagian dalam. Pergerakan cairan pada telinga bagian dalam dihasilkan oleh gerakan (untuk keseimbangan) dan gerakan yang ditransmisikan yang dihasilkan oleh osikel (untuk suara). Ini menciptakan sinyal saraf yang melewati saraf vestibulokoklear. Dari sini, ia melewati ke inti koklea, nukleus olivari superior, inti geniculate medialis, dan akhirnya ke korteks pendengaran.
Indera penciuman dihasilkan oleh sel-sel reseptor di epitel mukosa olfaktorius di rongga hidung. Informasi ini melewati bagian tengkorak yang relatif permeabel ke saraf penciuman. Saraf ini mentransmisikan ke korteks penciuman. Sedangkan rasa yang dihasilkan oleh reseptor di lidah melewati saraf wajah dan glosofaring ke saluran soliter di batang otak. Beberapa informasi rasa juga dilewatkan dari faring ke area ini melalui saraf vagus. Informasi kemudian diteruskan melalui talamus ke korteks pengecap.
3. Regulasi
Fungsi otonom otak termasuk regulasi atau kontrol ritmik denyut jantung, laju pernapasan, dan mempertahankan homeostasis.
Tekanan darah dan detak jantung dipengaruhi oleh pusat vasomotor medula, yang menyebabkan arteri dan vena menjadi mengerut saat relaksasi. Hal ini dilakukan dengan mempengaruhi sistem saraf simpatik dan parasimpatik melalui saraf vagus. Informasi tentang tekanan darah dihasilkan oleh baroreseptor di aorta yang diteruskan ke otak sepanjang serabut aferen nervus vagus. Informasi tentang perubahan tekanan di sinus karotis berasal dari tubuh karotid yang terletak di dekat arteri karotid yang dilewatkan melalui saraf yang bergabung dengan saraf glossofaringeal. Informasi ini bergerak ke inti soliter di medula. Sinyal dari sana mempengaruhi pusat vasomotor untuk menyesuaikan penyempitan pembuluh darah.
Otak mengendalikan laju pernapasan terutama oleh pusat pernapasan di medula dan pons. Pusat pernapasan mengendalikan respirasi dengan menghasilkan sinyal motorik yang diturunkan ke medula spinalis di sepanjang saraf frenik ke diafragma dan otot respirasi lainnya. Saraf tersebut adalah saraf campuran yang membawa informasi sensorik kembali ke sistem saraf pusat. Ada empat pusat pernapasan yakni tiga dengan fungsi yang lebih jelas dan satu pusat apneustik yang fungsinya masih kurang jelas. Di medula, kelompok pernapasan bagian dorsal menyebabkan keinginan untuk bernapas dan menerima informasi sensoris langsung dari tubuh. Juga di medula, kelompok pernapasan ventral mempengaruhi napas keluar selama pengerahan tenaga. Pons pusat pneumotoraks mempengaruhi durasi napas. Pusat apneustik tampaknya memiliki pengaruh pada inhalasi. Pusat pernapasan secara langsung merasakan karbon dioksida dan pH darah. Informasi tentang kadar oksigen dalam darah, karbon dioksida, dan pH juga dirasakan pada dinding arteri di kemoreseptor perifer pada dinding aorta dan karotid. Informasi ini dilewatkan melalui saraf vagus dan glosofaring ke pusat-pusat pernapasan. Karbon dioksida tinggi, pH asam, atau oksigen rendah menstimulasi pusat pernapasan. Keinginan untuk bernapas juga dipengaruhi oleh reseptor peregangan paru-paru yang ketika diaktifkan mencegah paru-paru mengalami overinflasi dengan mengirimkan informasi ke pusat pernapasan melalui saraf vagus.
Hipotalamus di diencephalon, terlibat dalam mengatur banyak fungsi tubuh. Fungsi tersebut termasuk regulasi neuroendokrin, pengaturan ritme sirkadian, pengendalian sistem saraf otonom, dan pengaturan cairan dan asupan makanan. Ritme sirkadian dikendalikan oleh dua kelompok sel utama di hipotalamus. Ritme sirkadian mengatur pola tidur. Tidur adalah kebutuhan penting bagi tubuh dan otak yang memungkinkan penutupan dan istirahat sistem tubuh. Ada juga temuan yang menunjukkan bahwa penumpukan racun harian di otak dihilangkan selama tidur. Saat terjaga, otak mengonsumsi seperlima dari kebutuhan energi tubuh. Tidur mengurangi penggunaan energi tersebut dan memberi waktu untuk pemulihan ATP yang memberi energi. Kurang tidur menyebabkan gejala-gejala seperti kekurangan energi yang membuat kantuk dan efek lain.
Hipotalamus lateral mengandung neuron orexinergic yang mengendalikan nafsu makan dan gairah melalui proyeksinya ke sistem aktivasi retikuler. Hipotalamus mengontrol kelenjar pituitari melalui pelepasan peptida seperti oksitosin, vasopresin, dan dopamin ke median eminensia. Melalui proyeksi otonom, hipotalamus terlibat dalam mengatur fungsi seperti tekanan darah, detak jantung, pernapasan, berkeringat, dan mekanisme homeostatik lainnya. Hipotalamus juga berperan dalam regulasi termal, sehingga ketika dirangsang oleh sistem kekebalan tubuh menghasilkan demam. Hipotalamus dipengaruhi oleh ginjal ketika tekanan darah menurun, renin yang dikeluarkan ginjal menstimulasi kebutuhan untuk minum. Hipotalamus juga mengatur asupan makanan melalui sinyal otonom dan pelepasan hormon oleh sistem pencernaan.
4. Bahasa
Dahulu, fungsi bahasa dianggap dilokalisasi ke area Wernickle dan area Broca. Sekarang sebagian besar diterima bahwa jaringan yang lebih luas dari daerah kortikal berkontribusi pada fungsi bahasa. Studi tentang bagaimana bahasa direpresentasikan, diproses, dan diperoleh oleh otak disebut neurolinguistik yang merupakan bidang multidisiplin dari ilmu saraf kognitif, linguistik kognitif, dan psikolinguistik.
5. Lateralisasi
Cerebrum (otak besar) memiliki organisasi kontralateral dengan setiap belahan otak berinteraksi dengan setengah tubuh, dengan sisi kiri otak berinteraksi dengan sisi kanan tubuh dan sebaliknya. Penyebab perkembangan untuk ini belum pasti. Koneksi motorik dari otak ke sumsum tulang belakang dan koneksi dari sumsum tulang belakang ke otak, keduanya bersilangan di batang otak.
Sisi kiri dan kanan otak tampak simetris, tetapi berfungsi tidak simetris. Contoh, daerah motor di otak bagian kanan mengendalikan baik tangan kanan maupun tangan kiri. Lobus frontal kiri dominan untuk bahasa. Jika area tersebut rusak, penderita tidak dapat berbicara atau mengerti pembicaraan. Sedangkan jika kerusakan terjadi pada belahan otak kanan, kemampuan berbahasa akan mengalami kerusakan kecil.
Bagian penting dari pemahaman tentang interaksi antar dua belahan otak telah datang dari orang yang menjalani bedah transeksi corpus callosum untuk mengurangi keparahan kejang epilepsi. Pasien tersebut tidak menunjukkan perilaku tidak biasa dengan jelas. Namun yang terjadi mereka dapat berperilaku seperti dua orang yang berbeda dalam satu tubuh yang sama. Misalnya tangan kanan mengambil sesuatu, tangan kiri melepasnya. Ketika pasien ditunjukkan gambar di sisi kanan titik fiksasi visual, ia mampu menggambarkannya secara verbal. Tetapi ketika gambar ditampilkan di sebelah kiri, ia tidak dapat menggambarkannya.
6. Emosi
Emosi umumnya didefinisikan sebagai proses multikomponen dua langkah yang melibatkan elisitasi, diikuti oleh perasaan psikologis, penilaian, ekspresi, tanggapan otonom, dan kecenderungan tindakan. Upaya melokalisasi emosi-emosi dasar ke daerah-daerah otak tertentu telah menjadi kontroversi, dengan beberapa penelitian tidak menemukan bukti untuk lokasi-lokasi spesifik yang sesuai dengan emosi. Amygdala, korteks orbitofrontal, korteks insula anterior dan tengah, dan korteks lateral prefrontal tampaknya terlibat dalam menghasilkan emosi. Sementara bukti yang lebih lemah ditemukan pada area tegmental ventral, ventral pallidium, dan indi accumbens. Bukti lain telah menemukan aktivasi daerah tertentu seperti basal ganglia dalam kebahagiaan, korteks cingulate subcallosal dalam kesedihan, dan amygdala dalam ketakutan.
7. Kognisi
Otak berperan dalam kognisi. Otak menimbulkan proses kognisi yang tak terhitung jumlahnya. Fungsi kognisi lebih tinggi berasal dari set fungsi eksekutif yang merupakan kelompok proses kognitif yang memungkinkan kontrol kognitif perilaku seperti memilih, memantau perilaku, dan memfasilitasi pencapaian tujuan yang dipilih. Fungsi eksekutif termasuk kemampuan untuk menyaring informasi dan menghilangkan rangsangan yang tidak relevan dengan kontrol perhatian dan penghambatan kognitif, kemampuan untuk memproses dan memanipulasi informasi yang disimpan dalam memori kerja, kemampuan untuk memikirkan tentang berbagai konsep secara bersamaan dan beralih tugas secara fleksibel, kemampuan menghambat impuls dan respon dengan kontrol penghambatan, dan kemampuan untuk menentukan relevansi informasi atau kelayakan tindakan. Fungsi eksekutif tingkat tinggi memerlukan penggunaan dari beberapa fungsi dasar eksekutif secara simultan termasuk penalaran dan pemecahan masalah.
Korteks prefrontal berperan penting dalam mediasi fungsi eksekutif. Neuroimaging selama tes neuropsikologi fungsi eksekutif, telah menemukan pematangan korteks prefrontal berhubungan dengan fungsi eksekutif pada anak-anak.
No comments:
Post a Comment