90
BAB I Pendahuluan A. Pemicu Irin, 18 tahun, mahasiswi tingkat pertama fakultas kedokteran negeri di Pontianak. Ia merasa suntuk dengan perkuliahamnya saat ini, yang menuntut konsentrasi tinggi dan daya ingat yang baik. ia ingin merefresh pikirannya dengan pergi ke bioskop. Ia menonton film terbaru, transcendense. Salah satu hal yang dibahas dalam film itu adalah tentang kecerdasan buatan, peran neurotransmitter dalam pengaturan emosi/mood, serta percepatan regenerasi neuron. Di film itu juga ditunjukkan bahwa, otak mempunyai kemampuan untuk pengaturan gerak dan emosi. Saat ini, irin sedang mengikuti modul neurosains. Akhirnya timbul pertanyaan di dalam diri irin, apakah fungsi otak hanya untuk belajar? Bagian mana dari otak yang mempunyai kemampuan utk penyimpanan memori? Siapa pengatur emosi/mood? Neuron mampu regenerasi, benar atau salah? Pusat pengaturan gerak diotak terletak dimana? Potensi stem cell? Aplikasi sel punca dalam pengobatan? Ia akhirnya mencoba mencari literatur dan memutuskan untuk mengajukan pertanyaan tersebut saat kuliah fisiologi berikutnya. 1

Laporan P2 Neurosains

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Laporan P2 Neurosains

Citation preview

Page 1: Laporan P2 Neurosains

BAB I

Pendahuluan

A. Pemicu

Irin, 18 tahun, mahasiswi tingkat pertama fakultas kedokteran negeri di

Pontianak. Ia merasa suntuk dengan perkuliahamnya saat ini, yang menuntut

konsentrasi tinggi dan daya ingat yang baik. ia ingin merefresh pikirannya

dengan pergi ke bioskop. Ia menonton film terbaru, transcendense. Salah satu

hal yang dibahas dalam film itu adalah tentang kecerdasan buatan, peran

neurotransmitter dalam pengaturan emosi/mood, serta percepatan regenerasi

neuron. Di film itu juga ditunjukkan bahwa, otak mempunyai kemampuan

untuk pengaturan gerak dan emosi. Saat ini, irin sedang mengikuti modul

neurosains. Akhirnya timbul pertanyaan di dalam diri irin, apakah fungsi otak

hanya untuk belajar? Bagian mana dari otak yang mempunyai kemampuan utk

penyimpanan memori? Siapa pengatur emosi/mood? Neuron mampu

regenerasi, benar atau salah? Pusat pengaturan gerak diotak terletak dimana?

Potensi stem cell? Aplikasi sel punca dalam pengobatan?

Ia akhirnya mencoba mencari literatur dan memutuskan untuk mengajukan

pertanyaan tersebut saat kuliah fisiologi berikutnya.

B. Klarifikasi dan Definisi

Neurotransmitter : Zat yang dilepaskan dari ujung aksin neuron

prosinaptik pada eksitasi berdifusi melalaui celah sinaps untuk

merangsang atau menghambar sel target.

Stem Cell : Sel dengan kemampuan untuk membelah dan

berdiferensiasi secara terus-menerus menjadi berbagai jenis sel atau

jaringan.

Regenerasi : pembaharuan suatu struktur secara alami.

Neuron : sel saraf, tiap sel konduktor dalam system saraf, terdiri dari

badan sel, yang mengandung nucleus yang dikelilingi oleh sitoplasma

serta akson dan dendrite.

1

Page 2: Laporan P2 Neurosains

Emosi : suatu keadaan emosional atau keadaan pikiran seseorang.

C. Kata Kunci

Neurotransmitter

Penyimpanan memori

Pengatur emosi

Kecerdasan buatan

Pengaturan gerak

Potensi stem cell

Fungsi otak

D. Rumusan Masalah

Bagaimana otak dapat mengatur keseluruhan proses yang terjadi didalam

tubuh?

E. Analisis Masalah

2

Irin (18 tahun)

Menonton Transendence

Otak Neuron Stem Cell

Bagian-bagian otak

Fungsi Otak

Keadaan

Pergerakan

Emosi

Neurotransmitter Regenerasi

Jenis Fungsi Cara Kerja

SSP

SSI

Faktor

Pemanfaatan Etika

Page 3: Laporan P2 Neurosains

F. Hipotesis

Otak merupakan pusat pengaturan berbagai proses didalam tubuh yang mana

didalam prosesnya terjadi transmisi impuls serta mekanisme komunikasi pada

sel-sel saraf sehingga tubuh dapat memberi respon terhadap stimulasi.

G. Learning Issues

1. Bagian-bagian otak

Fungsi Otak

Bagian otak yang mengatur kecerdasan, pergerakan dan emosi

2. Sistem saraf

Struktur sel saraf

Sistem saraf pusat

Sistem saraf tepi

Transmisi impuls saraf

Komunikasi antar sel saraf

Kegiatan listrik pada sel saraf

3. Letak Puncak (di Otak )

Sensorik

Motorik

4. Lapisan Meninges

5. Neurotransmitter

Jenis

Fungsi

Cara kerja/mekanisme

6. Proses regenerasi neuron

Memperlambat

Mempercepat

7. Sistem Limbik

Komponen

Lokasi

8. Fungsi Luhur

Lokasi

3

Page 4: Laporan P2 Neurosains

Fungsi

Kelainan

9. Stem cell

Jenis-jenis Stem cell

Sumber Stem cell

Pemanfaatan/peran Stem cell

Etika Stem cell

Keuntungan dan kerugian Stem cell

Karakteristik Stem cell

Cara kerja Stem cell

4

Page 5: Laporan P2 Neurosains

BAB II

Pembahasan

A. Bagian-bagian Otak

a. Fungsi Otak

Otak mempunyai lima bagian utama, yaitu: otak besar (serebrum), otak tengah

(mesensefalon), otak kecil (serebelum), sumsum lanjutan/ sambung (medulla

oblongata), dan jembatan varol.

a. Otak besar (serebrum)

Otak besar mempunyai fungsi dalam pengaturan semua aktifitas mental,

yaitu yang berkaitan dengan kepandaian (intelegensi), ingatan (memori),

kesadaran, dan pertimbangan. Otak besar merupakan sumber dari semua

kegiatan/gerakan sadar atau sesuai dengan kehendak, walaupun ada juga

beberapa gerakan refleks otak. Pada bagian korteks serebrum yang

berwarna kelabu terdapat bagian penerima rangsang (area sensor) yang

terletak di sebelah belakang area motor yang berfungsi mengatur gerakan

sadar atau merespon rangsangan. Selain itu terdapat area asosiasi yang

menghubungkan area motor dan sensorik. Area ini berperan dalam proses

belajar, menyimpan ingatan, membuat kesimpulan, dan belajar berbagai

bahasa. Di sekitar kedua area tersebut adalah bagian yang mengatur

kegiatan psikologi yang lebih tinggi. Misalnya bagian depan merupakan

pusat proses berfikir (yaitu mengingat, analisis, berbicara, kreativitas) dan

emosi. Pusat penglihatan terdapat di bagian belakang.

b. Otak tengah (mesensefalon)

Otak tengah terletak di depan otak kecil dan jembatan varol. Di depan otak

tengah terdapat talamus dan kelenjar hipofisis yang mengatur kerja

kelenjar-kelenjar endokrin.

Bagian atas (dorsal) otak tengah merupakan lobus optikus yang mengatur

refleks mata seperti penyempitan pupil mata, dan juga merupakan pusat

pendengaran.

5

Page 6: Laporan P2 Neurosains

c. Otak kecil (serebelum)

Serebelum mempunyai fungsi utama dalam koordinasi gerakan otot yang

terjadi secara sadar, keseimbangan, dan posisi tubuh. Bila ada rangsangan

yang merugikan atau berbahaya maka gerakan sadar yang normal tidak

mungkin dilaksanakan.

d. Jembatan varol (pons varoli)

Jembatan varol berisi serabut saraf yang menghubungkan otak kecil

bagian kiri dan kanan, juga menghubungkan otak besar dan sumsum

tulang belakang.

e. Sumsum lanjutan/sambung (medulla oblongata)

Sumsum sambung berfungsi menghantar impuls yang datang dari medula

spinalis menuju ke otak. Sumsum sambung juga mempengaruhi jembatan,

refleks fisiologi seperti detak jantung, tekanan darah, volume dan

kecepatan respirasi, gerak alat pencernaan, dan sekresi kelenjar

pencernaan. Selain itu, sumsum sambung juga mengatur gerak refleks

yang lain seperti bersin, batuk, dan berkedip.

f. Sumsum tulang belakang (medulla spinalis)

Pada penampang melintang sumsum tulang belakang tampak bagian luar

berwarna putih, sedangkan bagian dalam berbentuk kupu-kupu dan

berwarna kelabu. Pada penampang melintang sumsum tulang belakang ada

bagian seperti sayap yang terbagi atas sayap atas disebut tanduk dorsal dan

sayap bawah disebut tanduk ventral. Impuls sensori dari reseptor dihantar

masuk ke sumsum tulang belakang melalui tanduk dorsal dan impuls

motor keluar dari sumsum tulang belakang melalui tanduk ventral menuju

efektor. Pada tanduk dorsal terdapat badan sel saraf penghubung (asosiasi

konektor) yang akan menerima impuls dari sel saraf sensori dan akan

menghantarkannya ke saraf motor. Pada bagian putih terdapat serabut

saraf asosiasi. Kumpulan serabut saraf embentuk saraf (urat saraf). Urat

saraf yang membawa impuls ke otak merupakan saluran asenden dan yang

membawa impuls yang berupa perintah dari otak merupakan saluran

desenden.1

b. Bagian otak yang mengatur kecerdasan, pergerakan dan emosi

6

Page 7: Laporan P2 Neurosains

Gambaran jalur neuron dan sistem fungsional yang mendasari baru muncul,

dan dengan respon emosi yang sangat beragam, terdapat juga kemungkinan

keterlibatan beberapa jalur neural yang kompleks dan sistem fungsional dalam

sistem saraf pusat. Beberapa emosi manusia bergantung pada kelompok

fungsional nukleus dan saluran akson yang saling bersambungan di sistem saraf

pusat yang disebut sistem limbik.

Meskipun masih memiliki definisi yang fleksibel, sistem limbik meliputi

bagian talamus dan hipotalamus serta bagian korteks serebral. Sistem limbik

dihubungkan dengan daerah korteks serebral yang terlibat dalam pembelajaran

kompleks, bernalar, dan personalitas. Konsultasi antara pusat otak bagian atas

dengan sitem limbik sangat penting dalam formulasi emosi.

Sebuah nukleus lobus temporal korteks serebral yang disebut amigdala, yaitu

suatu komponen sistem limbik yang menonjol, merupakan pusat utama

pengumpulan data sensoris dan pengatur informasi emosi. Amigdala menerima

data sensoris dari talamus, batang otak, dan kuncup pengecapan, juga informasi

sensoris yang terintegrasi dari daerah asosiasi korteks serebral. Sinyal neuron

melewati amigdala dan hipokampus serta batang otak dengan arah berlawanan,

dan suatu jalur utama sinyal yang memicu eksresi emosional merambat dari

amigdala ke sistem saraf otonom dan sistem motoris somatik melalui

hipotalamus dan formssi retikuler batang otak.2

B. Sistem Saraf

a. Struktur Sel Saraf

Badan Sel ( Perikarion)

Perikarion adalah bagian neuron yang mengandung inti dan sitoplasma di

sekelilingnya, dan tidak mencakup prossesus sel. Badan sel terutama

merupakan pusat trofik, meskipun badan sel neuron juga dapat menerima

sejumlah besar ujung saraf yang membawa stimulus eksitatorik atau inhibitorik

yang berasal dari sel saraf lain. Badan sel memiliki suatu RE kasar yang

tersusun berupa agregat sisterna pararel. Di sitoplasma di antara sisterna

terdapat banyak poliribosom, yang member kesan bahwa sel-sel ini menyintesis

protein structural dan protein untuk transport dan sekresi. RE kasar dan

7

Page 8: Laporan P2 Neurosains

ribosom bebas tampak sebagai gumpalan material basofilik di bawah

mikroskop cahaya, yang disebut substansi kromatofilik (badan Nissl). Aparatus

golgi hanya terdapat dalam badan sel, tetapi mitokondria dapat dijumpai di

seluruh sel dan biasanya banyak di ujung akson. Filamen intermedia banyak

terdapat dalam perikarion dan prosesus sel dan disebut neurofilamen. Neuron

juga mengandung mikrotubulus yang terdapat pada banyak sel lain, selain itu

sel saraf juga mengandung inklusi materi pigmen, seperti lipofusin yang terdiri

atas badan residu yang tidak dicerna oleh lisosom.

Dendrit

Dendrit umumnya pendek dan bercabang-cabang mirip pohon. Dendrit

banyak diselubungi oleh banyak sinaps dan merupakan tempat penerimaan

sinyal dan pemrosesan utama di neuron. Percabangan dendrite memungkinkan

sebuah neuron untuk menerima dan mengintegrasikan besar ujung akson dari

sel saraf lain.Dendrit akan semakin mengecil setiap kali bercabang. Komposisi

sitoplasma pada basis dendrit , dekat dengan badan sel tidak memiliki

kompleks golgi. Kebanyakan sinaps yang berkontak dengan neuron terdapat di

spina dendritik. Spina dendritik ini berfungsi sebagai tempat pemrosesan

pertama untuk sinyal sinaps yang tiba di sebuah neuron.Perangkat pemrosesan

terdapat dalam suatu kompleks protein yang melekat pada permukaan sitosol

membrane pascasinaps.

Akson

Akson merupakan prosesus dari sel saraf yang paling panjang. Semua

akson berasal dari daerah berbentuk piramida pendek, yakni akson hillock,

yang muncul dari perikarion. Tepat di belakang muara akson, di suatu area

yang disebut segmen inisial, terdapat tempat bertemunya berbagai rangsangan

eksitatorik dan inhibitorik yang menghasilkan keputusan untuk meneruskan

rangsangan atau tidak meneruskan rangsangan.Beberapa jenis kanal ion

terdapat pada segmen inisial dan kanal tersebut penting untuk menghasilkan

potensial aksi.Membran plasma akson dikenal dengan aksolemma dan isinya

disenut aksoplasma.Semua cabang akson dikenal sebagai cabang kolateral.

Aksoplasma mengandung mitokondria, mikrotubulus, neurofilamen, dan

sejumlah sisterna reticulum endoplasma halus. Mikro dan makromolekul yang

8

Page 9: Laporan P2 Neurosains

disintesis perikarion akan dihantarkan atau diangkut secara kontinu oleh

transport anterograd di sepanjang akson sampai ke sinapsis. Transpor

retrograde dalam arah berlawanan mengangkut sejumlaah sejumlah

makromolekul ke badan sel, termasuk zat yang masuk melalui endositosis

(virus dan toksin) dari perifer ke badan sel. Transport aksonal dalam dua arah

menggunakan protein penggerak yang melekat pada mikrotubulus yakni

Kinesin( ATPase yang diaktifkan mikrotubulus) melekat pada vesikel

sepanjang mikrotubulus pada akson, yang menjauhi perikarion. Dinein adalah

suatu ATPase yang serupa dan memungkinkan pergerakan vesikel mendekati

perikarion.3,4

b. Sistem Saraf Pusat

Divisi utama sistem saraf pusat

Sistem saraf pusat terdiri dari otak dan medulla spinalis. Berikut gambaran

utama dari struktur masing – masing dan hubungan umum satu sama lain.

Divisi Utama Susunan Saraf Pusat dan Tepi1

Sistem Saraf Pusat

Otak

   Prosencephalon

      Cerebrum

      Diencephalon (diantara otak)

   Mesencephalon

   Rhombencephalon

      Medulla oblongata

      Pons

      Cerebellum

Medulla Spinalis

   Pars Cervicalis

   Pars Thoracica

   Pars Lumbaris

   Pars Sacralis

9

Page 10: Laporan P2 Neurosains

   Pars Coccygea

Susunan Saraf Tepi

Saraf-saraf dan ganglianya-12 pasang yang keluar dari tengkorak melalui foramina

Saraf-saraf tulang belakang dan ganglianya-31 pasang yang keluar dari columna vertebralix

melalui foramina intervertebralis

  8 Cervical

   12 Thoracic

   5 Lumbar

   5 Sacral

   1 Coccygeal

Medulla Spinalis

Medulla belakang terletak dalam canalis vertebralis columna vertebralis

dan dibungkus oleh tiga meningen : dura meter, arachnoidea meter, dan pia

mater. Proteksi lebih lanjut dilakukan oleh liquor cerebrospinalis, di dalam

spatium sub-arachnoideum.

Umumnya, medulla spinalis berbentuk silindris dan di superior, mulai dari

foramen magnum pada tengkorak, tempatnya berlajut ke atas sebagai medulla

oblongata otak. Di bawah, medulla spinalis menipis, di kenal sebagai conus

medullaris, dari ujungnya terdapat lanjutan pia meter, filum terminale, yang

berjalan ke bawah dan melekat di bagian belakang os coccygi.

Di sepanjang medulla spinalis, melekat 31 pasang saraf spinal melalui

radix anterior atau motorik dan radix posterior atau akar sensorik. Masing-

masing radiks melekat pada medulla spinalis yang sesuai. Masing-masing radix

posterior mempunyaisebuah ganglion radix posterior, yang sel-selnya

membentuk serabut saraf pusat dan tepi.3

10

Page 11: Laporan P2 Neurosains

c.

Struktur Medulla Spinalis.

Medulla spinalis terdiri dari nuklei dari substantia grisea, di bagian dalam,

yang dikelilingi oleh substantia alba.Pada potongan melintang, substantia grisea

terlihat sebagai tiang berbentuk H dengan columna anterior dan posterior,

dihubungan oleh commissura grisea yang tipis, yang di dalamnya terdapat

canalis centralis yang kecil. Secara deskriptif, substantia albadapat dibagi

menjadi columna alba anterior, lateral, dan posterior.5

11

Hubungan antara stimulus sensorik aferen bank memori, pusat-pusat kolerasi dan kooridinasi, serta lintasan eferen umum

(dok : Neutoanatomi Klinik oleh Richard S. Snell)

(dok : Neutoanatomi Klinik oleh Richard S. Snell)

Page 12: Laporan P2 Neurosains

Otak

Otak terletak dalam cavum cranili dan bersambung dengan medulla

spinalis melalui foramen magnum .Otak dibungkus oleh tiga meninges : dura

meter, arachnoidea meter, dan pia mater, dan ketiganya berlanjut ke medulla

spinalis.Liquor cerebrospinalis mengelilingi otak di dalam spatium

subarachnoideum.5

Otak secara konvensional dibagi menjadi tiga divisi utama. Bagian-bagian

tersebut secara berurutan dari medulla spinalis ke atas adalah,

rhombencephalon,mesencephalon, dan prosencephalon. Rhombencephalon

dibagi menjadi medulla oblongata, pons, dan cerebellum . Prosencephalon juga

dapat dibagi ke menjadi diencephalon (di antara otak), yang merupakan bagian

sentral dari prosencephalon, dan cerebrum . Batang otak ( istilah untuk

gabungan medulla oblongata, pons, dan mesencephalon) adalah bagian dari otak

yang tertinggal setelah hemispherium cerebri dan cerebellum diangkat.5

Rhombencephalon

Medulla Oblongata

Medula oblongata berbentuk konus, di superore berhubungan dengan pons

dan dibagian inferior berhubungan dengan medulla spinalis. Pda medulla

oblongata, terdapat banyak kumpulan neuron-neuron, yang disebut nuklei, dan

berfungsi sebagai saluran untuk menyalurkan serabut-serabut saraf asendens dan

desendens.5

Pons

Pons terletak di permukaan anterior cerebellum, inferior dari

mesencephalon dan superior dari medulla oblongata. Pons, atau jembatan,

dinamakan dari banyaknyaserabut-serabut yang berjalan secara transversal pada

anteriornya, yang menghubungkan kedua hemispherium cerebelli. Pons juga

mengandung banyak nuklei dan serabut asendens dan desendens.5

Cerebellum

Cerebellum terletak dalam fossa cranii posterior, posterior terhadap pons

dan medulla oblongata. Ini terdiri dari dua hemispherium yang dihubungkan

oleh sebuah bagian median, vermis . Cerebellum dihubungkan dengan

mesencephalon oleh peduncli cerebellares superiores, dengan pons oleh

12

Page 13: Laporan P2 Neurosains

peduncli cerebellares medii, dan dengan medulla oblangata oleh pedunculus

cerebellares inferiores. Pedunkulus-pendukuluscterdiri dari berkas-berkas besar

serabut saraf yang menghubungkan cerebellum dengan sistem saraf lainnya.

Lapisan permukaan setiap hemispherium cerebellari disebut korteks, dan

terdiri dari substantia grisea. Corteks cerebelli tersusun dalam lipatan-lipatan,

atau folia, dipisahkan oleh fisura-fisura melintang yang tersusun rapat. Terdapat

massa substantia grisea di bagian dalam cerebellum, tertanam dalam substantia

alba; yang terbesar disebut nucleus dentatus.

Medula oblongata, pons, dan cerebellum mengelilingi rongga yang berisi

liquor cerebrospinalis, yang disebut ventriculus quartus. Di bagian superior

rongga ini berhubungan dengan ventrculus tertius melalui aquaductus cerebri,

dan de bagian inferior berlanjut sebagai canalis centralis di dalam medulla

oblangata Ventriculus quartus berhubungan dengan spatium subarachnoideum

melalui ketiga lubang ini,liquor cerebrospinalis (cairan otak) di dalam susunan

sistem saraf pusat dapat memasuki spatium subarachnoideum.5

Mesencephalon

Mesencephalon merupakan bagian sempit otak yang menghubungkan

prosencephalon dengan rhombencephalon. Rongga sempit di mesencephalon

adalah aquaductus cerebri, yang menghubungkan ventriculus tertius dan

ventriculus quartus. Mesencephalon mengandung banyak nuklei dan berkas

serabut saraf asendens dann desendens.5

Diencephalon

Hampir seluruh diencephalon terstutup dari permukaan otak. Terdiri dari

thalamus di bagian dorsal dan hypothalamus di bagian ventral. Thalamus adalah

substantia grisea yang massa berbentuk telur besar dan terletak di kedua sisi dari

ventriculus tertius. Ujung anterior thalamus membentuk batas posterior dari

foramen interventrikulare, yaitu lubang antara ventriculus tertius dan ventrivulus

lateral. Hipotalamus membentuk bagian bawah dari dinding lateral dan lantai

ventriculus tertius.5

Cerebrum

Cerebrum merupakan bagian terbesar dari otak, terdiri dari dua

hemispherium cerebri, yang disebut corpus callosum. Setiap hemispherium

13

Page 14: Laporan P2 Neurosains

terbentang dari os frontale ke os occipitale, superior dari fossa cranii anterior

dan media; di bagian posterior, cerebrum terletak di atas tentorium cerebelli.

Hemispherium dipisahkan oleh celah yang dalam, fisura longitudinalis, tempat

masuknya flax cerebri.

Lapisan permukaan setiap hemispherium dibentuk oleh substantia grisea

yang disebut korteks. Cortex cerebri berlipat-lipat, atau gyri, dipisahkan oleh

fisura, atau sulci. Dengan adanya lipatan-lipatan tersebut daerah permukaan

korteks menjadi sangat luas. Beberapa sulkus yang besar digunakan untuk

membagi masing-masing permukaan hemispherium menjadi lobus-lobus. Lobus

diberi nama sesuai dengan tulang tengkorak yang menutupinya.

Di dalam hemispherium terdapat pusat substantia alba, yang mengandung

massa substantia grisea yang besar, yaitu nuclei basales atau ganglia basalia.

Kumpulan serabut-serabut saraf berbentuk kipas disebut corona radiata,

melintasi substantia alba ke dan dari cortex cerebri ke batang otak. Corona

radiata berkonvergensi di ganglia basalia dan berjalan di antaranya sebagai

capsula interna. Nukleus berekor terletak di sisi medial kapsula internal disebut

nucleus caudatus, dan nucleus yang berbentuk seperti lensa pada sisi lateral

capsula interna disebut nukleus lentiformis.

Ruangan yang terdapat di dalam setiap hemispherium disebut ventriculus

lateralis. Ventriculus lateralis berhubungan dengan ventriculus tertius melalui

foramen interventricule.

Selama proses perkembangan, cerebrum menjadi sangat membesar dan

menutupi diencephalon, mesencephalon, dan rhombencephalon .5

Struktur Otak

Berbeda dengan medulla spinalis, otak terdiri dari substantia alba di

bagian dalam, yang dikelilingi oleh substantia grisea dibagian luarnya. Namun,

sebagaimana disebutkan sebelumnya, terdapat sekelompok massa substantia

grisea yang terletak di dalam substantia alba. Sebagai contoh, dalam cerebellum,

ada nuklei serebellares grisae, dan di dalam cerebrum, ada thalamus, nucleus

caudatus, dan nuklus lentiformis yang merupakan substantia grisea.

Blood-Brain Barrier

14

Page 15: Laporan P2 Neurosains

Percobaan Paul Ehrlich pada tahun 1882 menunjukkan bahwa apabila hewan

percobaan yang hidup disuntik dengan zat pewarna vital secara intravena,

seperti trypan-blue, terjadi pewarnaan dari semua jaringan tubuh kecuali otak

dan medulla spinalis. Kemudian, penelitian ini juga menunjukkan bahwa

meskipun sebagian besar otak tidak terwarnai setelah injeksi secara intravena

dengan trypan-blue, bidang-bidang berikut pada kenyataannya menjadi

terwarnai : glandula pinealis, lobus posteriorglandulae pituitarie, tuber

cinereum, dinding recessus opticus, dan daerah vaskular postrema di ujung

bawah ventrikulus quartus. Pengamatan ini mengarah pada konsep sawar darah -

otak (sebenarnya istilah yang lebih tepat adalah sawar darah otak-medulla

spinalis).

Permeabilitas sawar darah otak berbanding terbalik dengan ukuran

molekul langsung berhubungan langsung dengan kelarutan lemak. Gas dan air

lebih mudah melintasi sawar, sedangkan glukosa dan elektrolit lebih lambat

melewati sawar. Sawar hampir impermeable terhadap protein plasma dan

molekul organik besar lainnya. Senyawa dengan berat molekul sekitar 60.000

dan lebih tinggi tetap berada di dalam sistem sirkulasi darah. Hal ini dapat

menjelaskan mengapa dalam percobaan awal dengan trypan-blue, yang cepat

terikat dengan albumin protein plasma, tidak masuk kedalam sebagian besar

otak pada percobaan-percobaan sebelumnya.

Struktur

Pemeriksaan susunan saraf pusat dengan mikrograf elektron menunjukkan

bahwa lumen kapiler darah dipisahkan dari ruang-ruang ekstraselular di sekitar

neuron dan neuroglia dengan struktur sebagai berikut ini : (1) sel-sel endotel

dalam dinding kapiler, (2) membrana basalis utuh yang mengelilingi kapiler di

luar sel-sel endotel, dan (3) prosesus-prosesus kaki astrosit yang melekat pada

permukaan luar dari dinding kapiler.

Penggunaan marker padat elektron seperti lanthanum dan horseradish

peroxidase (Brightman dan Reese, 1969) telah menunjukkan bahwa zat-zat

tersebut tidak berpenentrasi melalui celah antara sel-sel endotel kapiler karena

terdapat taut kedap (thight junction) yang membentuk sabuk sekeliling sel.

Ketika marker padat dimasukkan ke dalam ruang ekstraselular neuropil, zat-zat

15

Page 16: Laporan P2 Neurosains

terebut melintasi celah antar proseseus-proseus kaki perivaskular astrosit hingga

mencapai endotel yang melapisi kapiler. Berdasarkan bukti tersebut, sekarang

diketahui bahwa taut kedap di antara sel-sel endotel kapiler darah berperan

sebagai sawar darah-otak. Secara molekuler, sawar darah otak adalah

merupakan bilayer lipid kontinyu yang mengelilingi sel-sel endotel dan

mengisolasi jaringan otak dari darah. Hal Ini menjelaskan bagaimana molekul

lipofilik mudah berdifusi melalui sawar, sedangkan molekul hidrofilik tidak.

Walaupun sawar darah otak ditemukan pada neonatus, diketahui bahwa

sawar darah-otak pada neonatus lebih permeabel terhadap zat-zat tertentu

dibandingkan pada orang dewasa.

Struktur sawar darah otak di seluruh susunan saraf otak tidak sama.

Bahkan, di daerah-daerah di mana tampaknya tidak terdapat sawar darah otak,

endotel kapiler memiliki fenestra-fenestra yang dapat dilalui oleh protein dan

molekul organik kecil dari darah ke jaringan saraf. Area postrema pada lantai

ventriculus quartus dan hypothalamus diduga dapat berfungsi sebagai tempat

reseptor- reseptor neuron mengambil sampel kandungan kimiawi plasma secara

langsung. Hypothalamus, yang berperan dalam regulasi aktivitas metabolik

tubuh, dapat menimbulkan modifikasi yang sesuai, sehingga dapat melindungi

jaringan saraf.5

c. Sistem Saraf Tepi

a. Nervus Cranialis5

Ada 12 pasang nervus cranialis yang meninggalkan otak lalu melalui

berbagai foramen dan fisura yang ada di tengkorak.

1. Olfactorius (N1)

2. Opticus (N2)

3. Oculomotorius (N3)

4. Trochlearis (N4)

5. Trigeminus (N5)

6. Abducens (N6)

7. Facialis (N7)

8. Vestibulcochlearis (N8)

16

Page 17: Laporan P2 Neurosains

9. Glossopharyngeus (N9)

10. Vagus (N10)

11. Acessorius (N11)

12. Hypoglossus (N12)

b. Nervus Spinaslis5

Ada 31 yang terdiri dari

8 cervicalis

12 thoracica

5 lumbalis

5 sacralis

1 coccygea

d. Transmisi Impuls Saraf

Impuls dapat dihantarkan melalui beberapa cara, di antaranya melalui sel saraf

dan sinapsis. Berikut ini akan dibahas secara rinci kedua cara tersebut.

1. Penghantaran Impuls Melalui Sel Saraf

Neuron, seperti sel-sel lainnya, selalu menciptakan gradien ionik antara kedua

sisi membrane plasmanya melalui proses pemompaan ion-ion tertentu.

Pemompaan yang seringkali dilibatkan ialah pemompaan (Na+-K+) yang

terkait dengan enzim (Na+-K+)-ATPase. Proses ini memompa ion K kedalam

sel namun memompa ion Na keluar sel sehingga menghasilkan konsentrasi

ionik intrasel maupun ekstrasel ion-ion tertentu. Beda potensial membran yang

terjadi antara kedua sisi membran, ∆Ψ (potensial sisi luar relatif dengan

potensial sisi dalam), dideskripsikan oleh persamaan Goldman [1, 2, 3]:

∆Ψ=RTF

In Σ Pc . [Cout ]+Σ Pa .[Ain ]Σ Pc . [Cin ]+Σ Pa.[ Ain]

17

Page 18: Laporan P2 Neurosains

Dalam persamaan tersebut, C dan A adalah singkatan untuk konsentrasi Kation

dan Anion dengan asumsi ion-ion monovalen (valensi satu) yang memiliki

konsentrasi besar). Sementara itu, out melambangkan daerah di luar membran

dan in melambangkan daerah di dalam membran. Pc dan Pa melambangkan

koefisien permeabilitas kation dan anion. Koefisien ini menunjukkan mudah

atau tidaknya suatu ion menembus membran. Karena ion-ion yang dominan

ialah ion natrium, kalium, dan klor, maka persamaan di atas dapat ditulis:

∆Ψ=RTF

In PK . [ Ko ]+PNa . [ Nao ]+PCl .[Cli ]PK . [Ki ]+PNa . [Nai ]+PCl .[Clo ]

Ko dan Ki ialah konsentrasi ion kalium di sisi luar dan dalam membran. Nao

dan Nai ialah konsentrasi ion natrium di sisi luar dan dalam membran. Clo dan

Cli ialah konsentrasi ion klor di sisi luar dan dalam membran. PK, PNa, dan

PCl ialah koefisien permeabilitas ion kalium, ion natrium, dan ion klor.

Potensial membran tercipta oleh ketidakseimbangan kecil pada distribusi ion

antara sisi membran. Menurut pengamatan, perbandingan ion- ion yang

terpisah oleh membran ialah sekitar 1 pasang ion per sejuta. Namun dalam

ukuran makroskopik dan tebal membran sekitar 5 nanometer, perbandingan ion

itu sudah cukup membuat medan listrik yang besar pada membran yaitu sekitar

170.000 V/cm.

Impuls saraf terdiri atas suatu gelombang depolarisasi membran yang disebut

Potensial Aksi dan merambat sepanjang sel saraf. Jika mikroelektrode

ditusukkan ke dalam suatu akson saraf, perekam menunjukkan suatu

peningkatan potensial dari –60mV menuju +30mV selama berlangsungnya

potensial aksi di tempat itu. Depolarisasi tersebut (sebelum potensial mencapai

potensial kesetimbangan ion Na (sekitar +58mV)) segera diikuti oleh

repolarisasi sangat cepat dan melebihi batas harga potensial istirahat (resting

potential) [1]. Turunnya potensial ini mencapai potensial keseimbangan ion K

(sekitar –72mV).

Selanjutnya, potensial akan perlahan menuju potensial istirahat. Penyebab

terjadinya potensial aksi ini ialah peningkatan permeabilitas membran terhadap

ion Na secara transien (dalam rentang fraksi dari satu milidetik) kemudian

18

Page 19: Laporan P2 Neurosains

diikuti oleh peningkatan permeabilitas membran terhadap ion K secara transien

serta penurunan drastis pada permeabilitas membran terhadap ion Na. Hal ini

diungkapkan dan didemonstrasikan oleh Alan Hodgkin dan Andrew Huxley

di tahun 1953.

Perubahan permeabilitas yang spesifik- ion itu (hanya khusus ion tertentu)

disebabkan oleh adanya protein membran transaxonal. Protein tersebut

berfungsi sebagai saluran-saluran spesifik ion (ion Na atau ion K) yang sensitif

terhadap beda potensial. Kita dapat menyebutnya dengan voltage-sensitive

channels (saluran yang terbuka hanya jika dikenai kenaikan tegangan). Saat

suatu impuls saraf (pemunculan arus listrik yang tiba- tiba) mencapai suatu

daerah axon (yang dijadikan daerah pengamatan), beda potensial

transmembran akan lebih positif sehingga memicu terbukanya saluran-saluran

ion Na (yang bersifat sensitif terhadap tegangan) secara transien (mendadak).

Akibatnya ion Na berebutan masuk ke dalam sel saraf sejumlah 6000 ion per

1ms untuk tiap saluran. Ini jelas merupakan peningkatan permeabilitas ion Na

atau PNa dan peningkatan ini membuat beda potensial transmembran

meningkat.

Lalu, secara berurutan, jumlah saluran ion Na yang terbuka akan lebih banyak

karena peningkatan PNa menyebabkan kenaikan ∆Ψ dan kenaikan ∆Ψ akan

merangsang terbukanya saluran-saluran Na lain. Ledakan input ion Na tersebut

meningkat menuju potensial keseimbangan ion Na (sekitar 60mV) namun

sebelum hal tersebut terjadi, saluran-saluran ion K terbuka bersamaan dengan

menutup-nya saluran ion Na (PNa kembali menuju harga semula saat istirahat).

Karena proses inilah, potensial membran berganti tanda dan menurun kepada

potensial keseimbangan ion K yang ada di bawah potensial istirahat. Pada

akhirnya, saluran-saluran untuk ion K juga menutup dan membran kembali

mendapatkan kondisi dengan potensial istirahatnya. Saluran ion Na yang

terbuka hanya selama 0,5 sampai 1 ms tidak akan terbuka kembali sampai

membran kembali secara total pada keadaan istirahatnya. Periode saat saluran

ion Na tak dapat terbuka lagi itu disebut periode refraktori absolut. Adanya

sifat ini memberi batasan taraf penghantaran sinyal saraf pada akson sehingga

19

Page 20: Laporan P2 Neurosains

rangsangan yang datang sebelum saraf benar-benar teristirahatkan tidak akan

mendapat respon.

Suatu potensial aksi itu dipicu oleh sebuah peningkatan sebesar 20mV pada

potensial membran menuju –40mV. Maka dari itu, potensial aksi merambat

atau berpropa-gasi sepanjang akson karena hadirnya peningkatan potensial

membran. Di samping itu, impuls saraf secara kontinu diperkuat (amplifikasi)

saat merambat sepanjang akson untuk mempertahankan konstannya impuls

saraf.

Bayangkan dua buah partisi saraf A dan B yang tak terpisah satu sama lain

dengan arah impuls mengarah dari A ke B. Jika A mendapat rangsangan,

proses terbukanya saluran-saluran itu akan terjadi di A sehingga beda potensial

transmembran pada daerah A meningkat. Peningkatan beda potensial di A akan

menimbulkan medan listrik yang mempengaruhi daerah B yang ada di

dekatnya. Medan listrik itu akan merangsang saluran-saluran ion di B untuk

terbuka dan memulai proses yang serupa seperti pada A. Dengan cara itulah,

rangsangan dihantar dan diperkuat di tiap partisi melalui pertukaran ion antar

kedua sisi membran. Walau ketidakseimbangan relatif ionik berperan untuk

potensial istirahat itu hanyalah kecil, hanya sedikit sekali fraksi gradien Na+-

K+ yang dikacaukan oleh satu impuls saraf. Jadi, suatu akson dapat

menghantar impuls saraf tiap beberapa milisekon dengan taraf konstan. Di

samping itu, semua impuls saraf memiliki amplitudo sama sehingga besar

suatu rangsangan didasarkan pada taraf atau frekuensi hentakan saraf dan

bukan pada besar kecil amplitudonya.6,7,8,9

e. Komunikasi Antar Sel Saraf

Sinapsis terdiri dari dua jenis, yaitu

Sinapsis Listrik atau Elektrik

Sinaps listrik memungkinkan potensial aksi merambat secara langsung dari

satu sel prasinaptik ke sel pascasinaptik. Sel-sel ini dihubungkan oleh

persambungan longgar yaitu saluran antar sel yang mengalirkan ion potensial

aksi lokal agar mengalir antarneuron.

Sinapsis Kimiawi

20

Page 21: Laporan P2 Neurosains

Pada sinaps kimiawi, sebuah celah sempit atau celah sinaptik, memisahkan sel

prasinaptik dan sel pascasinaptik. Adanya celah ini mengakibatkan sel-sel tidak

dapat dikopel secara elektrik, dan potensial aksi yang terjadi pada sel

prasinaptik tidak dapat dirambatkan secara langsung ke membran

pascasinaptik.

Banyak kantung yang disebut vesikula sinaptik yang terdapat di dalam

sitoplasma ujung akson prasinaptik. Masing-masing vesikula mengandung

ribuan molekul neurotransmiter, zat yang dibebaskan sebagai messenger

antarsel ke dalam celah sinaptik. Sebagian besar neuron hanya

mengekspresikan satu jenis neurotransmitter saja. Akan tetapi, sebuah neuron

tunggal bisa menerima sinyal kimiawi dari berbagai neuron yang

mengekspresikan meurotransmitter yang berbeda-beda dari terminal

sinaptiknya.

Neuron mengirimkan neurotransimiter ke dalam sinapsis ketika suatu potensial

aksi tiba di terminal sinaptik dan mendepolarisasikan membran sinaptik, yaitu

permukaan terminal sinaptik yang menghadap celah tersebut. Ion kalisum

memainkan peran penting dalam mengubah impuls listrik menjadi sinyal

kimiawi. Depolarisasi menyebabkan Ca2+ masuk secara cepat ke dalam melalui

saluran bergerbang voltage. Peningkatan konsentrasi Ca2+ sitosolik secara

mendadak merangsang vesikua sinaptik menyatu dengan membran prasinaptik

dan melepaskan neurotransmitter ke dalam celah sinaptik melalui eksositosis.

Riuan vesikula dapat merespon dengan serentak terhadap sebuah potensial aksi

tunggal. Neurotransmitter berdifusi melewati jarak pendek dari membran

prasinaptik sampai ke membran pascasianptik, yaitu membran pada badan sel

atau dendrit pada sisi lain sinapsis.

Membran prasiaptik dikhususkan untuk menerima pesan kimiawi. Penjuluran

permukaan ekstraseluler membran prasinaps adalah protein yang berfungsi

sebagai reseptor spesifik untuk neurotransmitter. Reseptor tersebut merupakan

bagian dari saluran ion selektif yang membuka dan menutup, yang mengontrol

pergerakkan ion melewati membran pascasinaptik. Reseptor tertentu dapat

dikeai oleh neurotransmitter tertentu, dan ketika berikatan dengan zat kimia ini,

gerbang saluran ion akan membuka dan mengalirkan ion spesifik seperti Na+,

21

Page 22: Laporan P2 Neurosains

K+, atau Cl- yang melewati membran tersebut. Dengan demikian, gerbang

saluran ion membran pascasinaptik dinuka dan ditutup oleh zat kimia

( bergerbang zat kimia ), berbeda dari saluran bergerbang voltage yang

bertanggung jawab atas pembangkitan membran potensial aksi.

Pergerakan ion yang disebabkan oleh ppengikatan neurotransmitter pada

reseptornya akan mengubah potensial membran sel pascasinaptik. Bergantung

pada jenis reseptor dan saluran ion yang dikontrol oleh neurotransmitter,

pengikatan neurotransmitter dengan membran pascasinaps bisa merangsang

membran dengan membuat voltagenya mendekati potensial ambang atau bisa

menghambat sel pascasinaptik dengan cara membuat membrannya mengalami

hiperpolarisasi. Dalam salah satu kasus di atas , enzim akan segera merombak

neurotransmitter, sehingga pengaruhnya pada sel pascasinaptk akan singkat dan

tepat, dan potensial aksi berikutnya yang tiba pada sinaps tersebut akan

dihantarkan. Sebagai contoh, neuron yang dikenal sebagai asetilkolin secara

cepat akan dirombak oleh enzim kolinesterase, sejenis enzim yang ditemukan

pada celah sinaptik dan membran pascasinaptik.2

22

Page 23: Laporan P2 Neurosains

f. Kegiatan Listrik pada Sel Saraf

Biolistrik

Listrik memiliki berbagai macam kegunaan untuk makhluk hidup, antara lain

sebagai:

Sistem perlindungan

Sistem penginderaan

Sistem komunikasi

Contohnya seperti pada:

Belut listrik yang sel-sel ototnya tersusun seperti hubungan seri dari

sejumlah baterai.

Ikan Nile (Gymnarcius) yang pada kepala dan ekornya dibangkitkan suatu

selisih potensial kontinyu yang berupa pulsa-pulsa. Besar arus listrik yang

mengalir pada garis-garis gaya di tubuhnya tergantung pada hambatan

medium di sekitarnya dan berperan sebagai sistem penginderaan.

Mormyriformes & Gymnotoidei dapat mendeteksi adanya potensial listrik

dari ikan lainnya dengan tujuan untuk mengenali lawan atau kawan.

Cara kerja listrik pada makhluk hidup sama dengan prinsipnya pada ilmu fisika.

Komponen listrik memiliki empat sifat, yaitu :

Konduktif

Resistif

Kapasitif

Induktif

Resistansi / Hambatan

Resistansi adalah properti dari konduktor yang diberikan yang membatasi aliran

arus. Asal hambatan muncul dari ketidaksempurnaan dalam kisi kristal konduktor.

Sifat ini analog dengan gesekan mekanik pada saat memindahkan objek.

23

Page 24: Laporan P2 Neurosains

Hukum Ohm menyatakan bahwa arus dalam sebuah konduktor logam adalah

sebanding dengan beda potensial dan berbanding terbalik dengan resistensi

konduktor pada suhu tertentu.

Rumus hambatan adalah R = V / I ; dengan R = hambatan (Ω), V = tegangan

(volt), dan I = arus (ampere).

Resistor adalah alat yang dibuat untuk memiliki hambatan tertentu. Insulator

memiliki hambatan tak terhingga dan superkonduktor memiliki hambatan nol

yang berarti bahwa listrik dapat dialirkan tanpa kehilangan energi. Tubuh manusia

merupakan konduktor sedang, jika dialirkan arus dalam besar tertentu dapat

mengakibatkan luka serius.

Resistivitas adalah hambatan dari konduktor yang diberikan. Rumusnya adalah R

= ρℓ / A; dengan R = hambatan (Ω), ρ = hambatan dari konduktor yang diberikan,

ℓ = panjang, dan A = luas permukaan. Satuan Internasional dari resistivitas adalah

Ωm.

Besar hambatan yang dimiliki laki-laki dan perempuan pun berbeda. Laki-laki

memiliki besar hambatan 10.000 ohm, sedangkan perempuan sebesar 8.000 ohm.

Dengan kata lain dapat dikatakan bahwa perempuan lebih sensitif dibandingkan

laki-laki. Faktor lain seperti tinggi dan berat tidak begitu signifikan.

Konduktansi merupakan kebalikan dari resistansi, sedangkan konduktivitas

merupakan kebalikan dari resistivitas. Semakin tinggi suhu, maka semakin tinggi

pula resistansi dan semakin rendah konduktivitas.

Superkonduktivitas adalah keadaan di mana hambatan dari logam tertentu dapat

hilang pada suhu rendah tertentu. Logam pada keadaan tersebut disebut

superkonduksi.

Catatan:

Superkonduktor menjadi superkonduksi hanya di bawah suhu transisi

tertentu.

Logam yang berbeda memiliki suhu transisi yang berbeda.

Biasanya, suhu transisi berkisar beberapa derajat dari nol absolut.

Kelebihan dari menggunakan superkonduktor adalah tidak adanya energi

yang dibuang sebagai panas.

24

Page 25: Laporan P2 Neurosains

Kekurangan dari menggunakan superkonduktor adalah energi yang

diperlukan untuk mendinginkannya, namun di sisi lain total bersih energi

yang dihemat sangat besar.

Aplikasi: superkonduksi elektromagnet, mesin dan generator elektrik,

kereta berkecepatan tinggi, mobil elektrik, dll.

Peneliti masih berusaha untuk menemukan logam baru sebagai

superkonduktor dengan tujuan menemukan superkonduktor suhu tinggi

yang dapat superkonduksi pada suhu ruang.

Kapasitansi

Kapasitor merupakan alat konduksi yang mampu menyimpan muatan. Kapasitor

terbuat dari 2 konduktor yang dipisahkan oleh 1 insulator / dielektrik (mis. mika,

kertas atau minyak). Kedua konduktor tersebut memiliki besar muatan yang sama

dan saling berlawanan.

Kapasitansi adalah pengukuran dari kemampuan konduktor untuk menyimpan

muatan. Kapasitor didesain untuk memiliki kapasitansi yang spesifik yang

tergantung dari bahan dan ukuran objeknya. Umumnya, kapasitor yang kecil dan

sering dipakai adalah 1 μF (microfarad) = 10-8 F dan 1 pF (picofarad) = 10-12 F.

Di dalam tubuh manusia mengalir sinyal-sinyal dan magnet. Peralatan-peralatan

yang menunjukkan fenomena sinyal-sinyal listrik dan magnet tersebut, antara lain:

EKG (Elektrokardiogram)

EEG (Elektroensefalogram)

ERG (Elektroretinogram)

ENG (Elektroneurogram)

EOG (Elektrookulogram)

MKG (Magnetokardiogram)

MEG (Magnetoensefalogram)

25

Page 26: Laporan P2 Neurosains

Elektrokardiogram

Alat ini merupakan pencatat / perekam tegangan listrik yang dihasilkan

tubuh yang berasal dari otot jantung tanpa menggunakan media lain

(transducer).

SA (sinoatrial) node merupakan sel-sel khusus dalam atrium kanan yang

memberi rangsangan spontan yang menghasilkan sinyal listrik untuk

mengatur denyut jantung.

26

Page 27: Laporan P2 Neurosains

SA node berfungsi sebagai pacemaker yang aktif memberikan pulsa-pulsa

listrik dengan selang waktu yang teratur sekitar 72x per menit. Saraf

eksternal jantung mengatur banyaknya pulsa-pulsa tersebut. Mekanisme

tersebut merupakan respon atas kebutuhan darah oleh tubuh.

Sinyal listrik dari SA node depolarisasi otot jantung atrium

memompa darah ke ventrikel repolarisasi otot atrium sinyal listrik

melintas ke dalam atrioventricular (AV) node depolarisasi ventrikel

kanan dan kiri ventrikel kontraksi memompa darah ke dalam paru

dan sistem sirkulasi darah repolarisasi saraf dan otot ventrikel

berulang kembali secara periodik.

Saraf dan otot jantung: sumber listrik tertutup dalam suatu konduktor dada

dan perut.

27

Page 28: Laporan P2 Neurosains

Kegiatan mengukur pompa jantung sebenarnya merupakan pengukuran

potensial listrik di berbagai tempat permukaan tubuh karena adanya

perambatan potensial pada dinding jantung.

Aliran arus ion pada dinding jantung mengakibatkan suatu penurunan

potensial seperti yang terjadi pada resistor.

Garis-garis ekuipotensial pada gambar merupakan distribusi potensial

untuk seluruh jantung jika ventrikel dalam keadaan ½ depolarisasi.

Potensial yang terukur pada permukaan tubuh tergantung pada lokasi

elektroda yang dipasang.

Bentuk garis-garis ekuipotensial pada gambar menyerupai bentuk

potensial yang diperoleh dari suatu dipol listrik sehingga garis-garis

ekuipotensial pada ½ periode depolarisasi lainnya dapat pula dilukiskan

oleh dipol listrik dengan ukuran dan orientasi yang berbeda.

28

Page 29: Laporan P2 Neurosains

Proses timbulnya listrik dalam tubuh

Sistem saraf dibagi menjadi 2, yaitu sistem saraf pusat dan sistem otonom.

SSP

o Terdiri dari otak, medulla spinalis , dan saraf perifer.

o Saraf perifer mengirim informasi sensoris ke otak / medulla spinalis (sistem

saraf afferen) informasi dari SSP dihantarkan ke otot / kelenjar melalui saraf

efferen.

SSO

o Mengatur organ dalam tubuh, seperti jantung, usus dan kelenjar.

o Pengaturan dilakukan secara involunter.

Berat otak kurang lebih 1500 gr dan hanya 50 gr yang efektif. Struktur dari sistem

saraf disebut neuron. Neuron dapat mengalami keadaan depolarisasi dan

terpolarisasi. Keadaan depolarisasi adalah ketika pada permukaan atau membran

setiap neuron terdapat selisih potensial akibat adanya kelebihan ion negatif di

bagian dalam membran. Sedangkan keadaan terpolarisasi adalah ketika bagian

dalam sel memiliki potensial 60-90 mV lebih negatif dibandingkan dengan bagian

29

Page 30: Laporan P2 Neurosains

luar disebut juga potensial istirahat / potensial Nernst. Potensial Nernst adalah

fungsi dari konsentrasi ion di dalam dan di luar dinding sel (membran) sel saraf,

yang juga dipengaruhi oleh suhu.

Dinding sel-sel saraf dan otot memiliki kemampuan untuk mengubah

permeabilitas relatifnya terhadap ion-ion K+ dan Na+. Jika sel saraf dirangsang

(secara listik/kimiawi/mekanis), maka dinding sel akan bersifat permeabel

terhadap ion Na+ sehingga ion-ion Na+ mengalir ke dalam sel menetralkan

muatan negatif di dalam sel.

Untuk selang waktu sekitar 0,2 ms dinding sel menjadi sekitar 100x lebih

permeabel terhadap ion Na+ daripada terhadap ion K+. Setelah selang waktu

tersebut, dinding sel kembali bersifat impermeabel terhadap ion Na+ sehingga

potensial dari ion K+ kembali dominan.

Potensial aksi bisa terjadi jika suatu daerah membran saraf / otot mendapat

rangsangan yang mencapai nilai ambang dan dapat merangsang daerah sekitar sel

membran untuk mencapai daerah ambang. Sehingga dapat terjadi perambatan

potensial aksi ke segala jurusan sel membrane keadaan ini disebut perambatan

potensial aksi atau gelombang depolarisasi. Mekanisme perambatan potensial aksi

sepanjang akson dapat diterangkan pada gambar berikut ini:

30

Page 31: Laporan P2 Neurosains

C. Letak Puncak di Otak

a. Sensorik

Letak puncak saraf sensorik

Sel saraf sensori adalah sel saraf yang berfungsi untuk menghantar impuls

dari reseptor ke sistem saraf pusat, yaitu otak (ensefalon) dan sumsum

belakang (medula spinalis). Ujung akson dari saraf sensori berhubungan

dengan saraf asosiasi (intermediet).

31

Page 32: Laporan P2 Neurosains

Letak saraf sensorik ada di sistem saraf pusat yaitu pada otak besar. Otak

besar mempunyai fungsi dalam pengaturan semua aktifitas mental, yaitu yang

berkaitan dengan kepandaian (intelegensi), ingatan (memori), kesadaran, dan

pertimbangan. Otak besar merupakan sumber dari semua kegiatan/gerakan

sadar atau sesuai dengan kehendak, walaupun ada juga beberapa gerakan

refleks otak. Pada bagian korteks serebrum yang berwarna kelabu terdapat

bagian penerima rangsang (area sensor ) yang terletak di sebelah belakang

area motor yang berfungsi mengatur gerakan sadar atau merespon rangsangan.

Selain itu terdapat area asosiasi yang menghubungkan area motor dan

sensorik. Area ini berperan dalam proses belajar, menyimpan ingatan,

membuat kesimpulan, dan belajar berbagai bahasa. Di sekitar kedua area

tersebut dalah bagian yang mengatur kegiatan psikologi yang lebih tinggi.

Misalnya bagian depan merupakan pusat proses berfikir (yaitu mengingat,

analisis, berbicara, kreativitas) dan emosi. Pusat penglihatan terdapat di bagian

belakang.1

32

Page 33: Laporan P2 Neurosains

b. Motorik

Fungsi sel saraf motorik (Neuron Eferen) adalah mengirim impuls dari sistem

saraf pusat ke otot atau kelenjar yang hasilnya berupa tanggapan tubuh

terhadap rangsangan. Badan sel saraf motor berada di sistem saraf pusat.

Dendritnya sangat pendek berhubungan dengan akson saraf asosiasi,

sedangkan aksonnya dapat sangat panjang. Gerakan Motorik diatur oleh

korteks motorik prirner. Bagian ini melaksanakan kontrol volunter atas

gerakan yang dihasilkan oleh otot rangka. Seperti pada pemrosesan sensorik,

korteks motorik di masing-masing belahan otak terurama mengontrol otot di

bagian tubuh yang bersebarangan (kontralateral). Jaras-jaras saraf yang berasal

dari korteks motorik hemisfer kiri menyeberang sebelum turun menl'usuri

medula spinalis untuk berakhir di neuron motorik eferen yang memicu

kontraksi otot rangka di sisi kanan tubuh.10

D. Lapisan Meninges

Tengkorak dan columna vertebralis berfungsi untuk melindungi Sistem

Saraf Pusat. Di antara tulang dan jaringan saraf terdapat membrane jaringan

ikat yang disebut disebut Meninges.Terdapat tiga lapisan meninges yang dapat

dikenali :

a. Dura Mater

Dura mater adalah lapisan luar yang tebal dan terdiri atas jaringan ikat

fibroelastis padat,yang menyatu dengan periosteum tengkorak. Di sekitar

medulla spinalis, dura mater di pisahkan dari periosteum vertebra oleh rongga

epidural, yang mengandung suatu pleksus vena berdinding tipis dan jaringan

ikat yang areoral. Dura mater selalu dipisahkan dari arachnoid oleh rongga

subdural yang sempit. Permukaan internal semua dura mater, dan permukaan

luarnya di medulla spinalis, ditutupi oleh epitel selapis gepeng yang berasal

dari mesenkim.3,4

b. Arakhnoid

33

Page 34: Laporan P2 Neurosains

Arakhnoid (Yun.arachnoides, mirip sarang laba-laba) memiliki dua

komponen: (1) lapisan jaringan ikat yang berhubungan dengan dura mater dan

(2) suatu sistem trabekula yang mengandung fibroblast dan kolagen. Sistem

trabekular ini berhubungan langsung dengan dengan pia mater yang lebih

dalam. Di sekeliling trabekula terdapat suatu rongga besar yang menyerupai

spons, rongga subarachnoid, yang terisi cairan serebrospinal dan terpisah dari

rongga subdural. Rongga ini membentuk bantalan hidraulik yang melindungi

susunan saraf pusat dari trauma. Rongga subarachnoid berhubungan dengan

ventrikel-ventrikel otak. Jaringan ikat arakhnoid dianggap bersifat avaskular

karena tidak memiliki kapiler pemberi nutrisi, tetapi pembuluh darah besar

melaluinya. Karena arakhnoid memiliki lebih sedikit trabekula di medulla

spinalis, arakhnoid lebih mudah dibedakan dari pia mater di daerah tersebut.

Arakhnoid dan pia mater berhubungan dan sering dianggap sebagai membrane

tunggal yang disebut pia-arakhnoid. Di beberapa daerah, arakhnoid menembus

dura mater, dan membentuk tonjolan-tonjolan ke dalam sinus venosus yang

terisi darah di dalam dura mater. Tonjolan-tonjolan yang berisi cairan

serebrospinal ini, yang dilapisi sel-sel endotel vascular, disebut sebgai villi

arachnoidales. Fungsinya adalah untuk mengangkut serebrospinal dari ruang

subaraknoid ke dalam sinus venosus.3,4

c. Pia Mater

Pia mater adalah lapisan paling dalam dari Meninges yang dilapisi oleh sel

mesenkim gepeng yang melekat erat padaa keseluruhan permukaan jaringan

saraf, tetapi lapisan ini tidak berhubungan langsung dengan sel maupun serabut

saraf. Diantara pia mater dan unsure-unsur saraf terdapat selapis tipis prossesus

astrosit, yang melekat erat pada pia mater. Pia mater dan lapisan glia bersama-

sama membentuk sawar fisik di bagian tepi sistem saraf pusat. Sawar ini

memisahkan jaringan SSP dari serebrospinal dalam rongga sibarakhnoid.

Pembuluh darah menembus SSP melalui terowongan yang berlapiskan pia

mater- ruang perivaskular. Pia mater menghilang sebelum pembuluh darah

bercabang menjadi kapiler. Namun, kapiler-kapiler tersebut tetap dilapisi

sepenuhnya oleh perpanjangan prossesus astrosit perivaskular.3,4

34

Page 35: Laporan P2 Neurosains

E. Neurotransmitter

a. Jenis

Asetilkolin

Asetilkolin merupakan substansi transmitter yang disintesis diujung presinap

dari koenzim asetil A dan kolin dengan menggunakan enzim kolin

asetiltransferase.

Norepinefrin, epinephrine, dan dopamine

Noepinephrine, epinephrine, dan dopamine dikelompokkan

dalamcathecolamines. Hidroksilasi tirosin merupakan tahap penentu (rate-

limiting step) dalam biosintesis cathecolamin. Disamping itu, enzim tirosin

hidroksilase ini dihambat oleh oleh katekol (umpan balik negatif oleh hasil

akhirnya).

a. Dopamin

Neurotransmiter yang miripdengan adrenalin dimana mempengaruhi proses

otak yang mengontrol gerakan, respon emosional dan kemampuan untuk

merasakan kesenangan dan rasa sakit. Dopamin sangat penting untuk

mengontrol gerakan keseimbangan. Jika kekurangan dopamine akan

menyebabkan berkurangnya kontrol gerakan seperti kasus pada penyakit

Parkinson.

b. Norephineprin

Disekresi oleh sebagian besar neuron yang badan sel/somanya terletak pada

batang otak dan hipothalamus. Secara khas neuron-neuron penyekresi

norephineprin yang terletak di lokus seruleus di dalam pons akan mengirimkan

serabut-serabut saraf yang luas di dalam otak dan akan membantu pengaturan

seluruh aktivitas dan perasaan, seperti peningkatan kewaspadaan.

Glutamate

Glutamate merupakan neurotransmitter yang paling umum di sistem saraf

pusat, jumlahnya kira-kira separuh dari semua neurons di otak. Sangat penting

dalam hal memori. Kelebihan Glutamate akan membunuh neuron di otak.

Terkadang kerusakan otak atau stroke akan mengakibatkan produksi glutamate

berlebihakan mengakibatkan kelebihan dan diakhiri dengan banyaksel-sel otak

mati daripada yang asli dari trauma. 

35

Page 36: Laporan P2 Neurosains

Serotonin

Serotonin (5-hydroxytryptamine, atau 5-HT) adalah suatu neurotransmitter

monoamino yang disintesiskan dalam neuron-neuron serotonergis dalam sistem

saraf pusat (CNS) dan sel-sel enterochromaffin dalam saluran pencernaan.

Pada system sarafpusat serotonin memilikiperananpentingsebagai

neurotransmitter yang berperanpada proses marah, agresif, temperature tubuh,

mood, tidur, human sexuality, seleramakan, danmetabolisme,

sertarangsangmuntah.

GABA

γ-Aminobutyricacid (GABA) adalah neurotransmiteri nhibisi utamapa dari

system saraf pusat. GABA berperan penting dalam mengatur exitability neuron

melalui sistem saraf. Pada manusia, GABA juga bertanggungjawab langsung

pada pengaturan tonusotot.

GABA dibentuk dari dekarboksilasi glutamat yang dikatalis oleh glutamat

edecarboxylase (GAD).GAD umumnya terdapat dalam akhiran saraf. Aktivitas

GAD membutuhkan pyridoxalphosphate (PLP) sebagai kofaktor. PLP dibentuk

dari vitamin B6 (pyridoxine, pyridoxal, and pyridoxamine) dengan bantuan

pyridoxalkinase. Pyridoxalkinase sendiri membutuhkan zinc untuk aktivasi.

Kekurangan pyridoxalkinase atau zinc dapat menyebabkan kejang,

Aspartat

Asam aspartat (Asp) adalah α-asam amino dengan rumus kimia

HO2CCH(NH2)CH2CO2H. Asam aspartat (atau sering disebut aspartat saja,

karena terionisasi di dalam sel), merupakan satu dari 20 asam amino

penyusun protein.

Epinefrin

Epinefrin merupakan salah satu hormon yang berperan pada reaksi stres jangka

pendek. Epinefrin disekresi oleh kelenjar adrenal saat ada keadaan gawat

ataupun berbahaya. Di dalam aliran darah epinefrin dengan cepat menjaga

kebutuhan tubuh saat terjadi ketegangan, atau kondisi gawat dengan memberi

suplai oksigen dan glukosa lebih pada otak dan otot. Selain itu epinefrin juga

meningkatkan denyut jantung, stroke volume, dilatasi dan kontraksi arteriol

pada gastrointestinal dan otot skeleton. Epinefrin akan meningkatkan gula

36

Page 37: Laporan P2 Neurosains

darah dengan jalan meningkatkan katabolisme dari glikogen menjadi glukosa

di hati dan saat bersamaan menurunkan pembentukan lipid dari sel-sel lemak.11

b. Fungsi

Neurotransmiter adalah senyawa organic endogenus membawa sinyal di antara

neuron. Neurotransmiter terbungkus oleh vesikelsinapsis, sebelum dilepaskan

bertepatan dengan datangnya potensial aksi. Neurotransmitter dalam bentuk zat

kimia bekerja sebagai penghubung antara otak keseluruh jaringan saraf dan

pengendalian fungsi tubuh. Secara sederhana, dapat dikatakan neurotransmitter

merupakan bahasa yang digunakan neuron di otak dalam berkomunikasi.

Neurotransmiter muncul ketika ada pesan yang harus di sampaikan kebagian-

bagian lain.11

c. Cara Kerja

Proses neurotransmitter berawal dari neuron menyintesis zat kimia yang akan

berfungsi sebagai neurotransmitter. Kemudian neuron menyintesis

neurotransmitter yang berukuran lebih kecil pada ujung-ujung akson dan

menyintesis neurotransmitter yang berukuran lebih besar (peptida) pada badan

sel. Selanjutnya neuron mentransportasi neurotransmitter peptida kearah ujung-

ujung akson (Neuron tidak mentransportasikan neurotransmitter yang

berukuran kecil karena ujung-ujung akson adalah tempat pembuatannya).

Potensial aksi berkonduksi disepanjang akson. Potensial aksi pada terminal

postsinaptik menyebabkan ion kalsium dapat memasuki neuron. Ion kalsium

melepaskan neurotransmitter dari terminal postsinaptik kecelah sinaptik.

Molekul neurotransmitter yang telah dilepaskan, berdifusi lalu melekat dengan

reseptor sehingga mengubah aktifitas neuron postsinaptik. Selanjutnya,

neurotrasmiter melepaskan diri dari reseptor. Neurotrasmitter dapat diubah

menjadi zat kimia yang tidak aktif tergantung pada zat kimia penyusunnya.

Molekul neurotransmitter dapat dibawa kembali ke neuron prasimatik untuk

didaur ulang atau dapat berdifusi dan hilang.pada beberapakasus, vesikel yang

kosong akan di transportasi kembali kebadan sel. Meskipun belumada

penelitian yang benar – benar memberi jawaban, tetapi neuron postsinaptik

mungkinmelepaskan pesan – pesan umpan balik negatif yang akan

memperlambat pelepasan neurotransmitter baru oleh neuron prasinaptik.

37

Page 38: Laporan P2 Neurosains

F. Proses Regenerasi Neuron

1. Memperlambat

Faktor yang memperlambat regenerasi neuron :

NOGO terutama Nogo-A ,telah diidentifikasi sebagai inhibitor

remyelinisasi di SSP, terutama di demyelination mediated autoimun, seperti

yang ditemukan pada Eksperimentalotoimun Encephalomyelitis (EAE) dan

Multiple Sclerosis (MS)., NI-35 faktor yang tidak diharapkan bagi

pertumbuhan dari mielin.

MAG – Myelin Associated Glycoprotein bertindak melalui reseptor NgR2,

GT1b NgR1,, p75, Troy dan LINGO1

OMgp – Oligodendrocyte Myelin glycoprotein

Ephrin B3berfungsi melalui reseptor EphA4 dan menghambat

remyelinisasi.

Sema 4D (Semaphorin 4D) berfungsi melalui reseptor PlexinB1 dan

menghambat remyelinisasi.3

2. Mempercepat

38

Page 39: Laporan P2 Neurosains

Pada susunan saraf pusat, terlihat upaya regenerasi akson dengan

adanya tunas – tunas akson, namun proses ini berhenti setelah 2

minggu. Jarang terjadi regenerasi jarak jauh dan axon – axon yang

cedera membuat sedikit sinaps – sinaps baru. Proses regenerasi tidak

dapat terjadi karena tidak terdapat tabung endoneurial ( yang

dibutuhkan untuk mengarahkan axon yang mengalami regenerasi ),

ketidakmampuan oligodendrosit berperan seperti sel Schwann, dan

adanya jaringan parut yang dibentuk oleh astrosit yang aktif. Selain itu

juga diperkirakan bahwa tidak ada factor pertumbuhan saraf di susunan

saraf pusat atau sel – sel neuroglia yang mungkin menghasilkan factor

penghambat pertumbuhan.Pada embrio, ketika akson di susunan saraf

tepid an saraf pusat terjadi pertumbuhan aktif, terdapat growth

promoting faktor pada kedua susunan saraf tersebut. Pada

perkembangan selanjutnya, faktor – faktor tersebut tidak ditemukan lagi

di susunan saraf pusat.3

G. Sistem Limbik

a. Komponen Sistem Limbik

Komponen yang berperan dalam Sistem Limbik dan Fungsinya

39

Page 40: Laporan P2 Neurosains

Secara anatomi, struktur-struktur limbic meliputi gyrus subcallosal,

gyruscinguli, dan gyrus parahippocampalis, formation hippocampi, nucleus

amydala, corpus mammillare, dan nucleus anterior thalami. Adapun beberapa

fungsi struktur diatas adalah sebagai berikut :

1. Amygdale, terlibat dalam pengaturan emosi, dimana pada hemisfer kana

predominan untuk belajar emosi dalam keadaan tidak sadar, dan pada

hemisfer kiri predominan untuk belajar emosi pada saat sadar.

2. Hipokampus, terlibat dalam pembentukan memori jangka panjang,

pemeliharaan fungsi kognitif yaitu proses pembelajaran.

3. Girus parahipokampus, berperan dalam pembentukan memori spasial.

4. Girus cinguli, mengatur fungsi otonom seperti denyut jantung, tekanan

darah, dan kognitif yaitu atensi. Korteks cinguli anterior (ACC)

merupakan struktur limbic terluas, berfungsi pada afektif, kognitif,

otonom, perilaku, dan motorik.

5. Hipotalamus, ssebagai fungsi vegetative otak, seperti mengontrol suhu

tubuh,mengontrol rasa haus, danpengeluaranurin, mengontrol asupan

makanan, mengontrol sekresi hormone-hormon hipofisis anterior,

menghasilkan hormone-hormon posterior, mengontrol kontraksi uterus

dan pengeluaransusu, sebagai pusat koordinasi system saraf otonom

utama, yang kemudian memengaruhi semua otot polos, otot jantung, dan

kelenjar endokrin, serta berperan dalam pola piker dan emosi.

6. Thalamus, berfungsi sebagai pusat hantaran rangsang indra dari perifer ke

korteks serebri.

7. Corpus mammillare, berperan dalam pembentukan memori dan

pembelajaran.12

b. Lokasi

Sistem limbic mengacu pada sebuah cincin struktur-struktur otak depan yang

mengelilingi batang otak dan dihubungkan satu sama lain oleh jalur-jalur saraf

yang rumit. Sistem mencakup bagian dari masing-masing berikut ini: lobus-lobus

korteks serebrum, nucleus basal, thalamus dan hipotalamus.Jaringan interaktif

yang kompleks ini berkaitan dengan emosi, pola-pola prilaku sosio seksual dan

kelansungan hidup dasar motivasi dan belajar.12

40

Page 41: Laporan P2 Neurosains

H. Fungsi Luhur13,14,15

a. Komponen,lokasi dan fungsi

Otak merupakan organ untuk berfikir yang dapat terganggu oleh berbagai

sebab seperti stroke. Bagian tertentu otak mernpunyai fungsi khusus,

fungsi luhur dalam keadaan normal merupakan fungsi integritas tertinggi

otak yang dapat dinilai.

Anatomi

Permukaan korteks serebri superficial terdiri dari 6 lapisan.

Kortek motor frontal terutama terdiri sel pramidal ( = kortek granular )

Kortek sensoris parietal terutama lapisan granular ( = kortek granular )

Fungsi hemisfer kanan dan kiri

Kerusakan otak unilateral akan memberikan gejala berbeda.Hemisfer kiri

merupakan hemisfer dominan untuk orang tangan kanan (right handed).

Orang kidal 80% hemisfer dominan tetap dikiri. Kerusakan hemisfer kiri

akan memberi gejala gangguan bahasa / aphasia, sedang hemisfer kanan

terutama visuospatial.

41

Page 42: Laporan P2 Neurosains

b. Kelainan

Gangguan lobus frontal

1. presentral gyrus: monophlegi atau hemiphlegia

2. area Brocca disfasia

3. suplementari motor area : paralysis kepala dan gerakan bola mata

berlawanan

arah lesi, sehingga kepala dan mata kearah lesi hemisfer

4. area prefrontal: kerusakan sering bilateral karean gangguan

aneurisma a.communican anterior, mengakibatkan gangguan

tingkab laku / kehilangan inhibisi.

Ada 3 sindroma prefrontal :

- Sindroma orbitofrontal : disinhibisi. fungsi menilai jelek, emosi

labil.

- Sindroma frontal konveksitas : apati. indiferens. pikiran abstrak.

- Sindroma frontal medial: akineti, inkontinen, sparse verbal output

5. Lobulus parasentral : inkontinentia urin at alvi.

Gangguan lobus parietal

gangguan korteks sensoris dominan / non - dominan menyebabkan

kelainan sensori kortikal berupa gangguan : sensasi postural, gerakan

pasif, lokalisasi akurat raba halus, " two points discrimination",

astereognosia," sensory inattention"

42

Page 43: Laporan P2 Neurosains

gyrus angularis dan supramarginal : aphasia Wernicke's

lobus non - dominan : anosognosia (denies), dressing apraksia,

geografikal agnosia, konstruksional apraksia.

lobus dominan : Gerstsman sindroma : left & right disorientasi, finger

agnosia, akalkuli dan agrafia.

gangguan radiasio optika : homonim kuadrananopsi bawah.

Gangguan lobus Temporal

1. kortek auditori : tuli kortikal. Lobus dominan ketulian untuk

mendengar

pembicaraan atau amusia pada lobus non - dominan

2. gyrus temporal media & infrior : gangguan memori / belajar

3. kerusakan lobus limbic : halusinasi olfaktori seperti pada bangkitan

parsia

komplek. Agresif / kelakuan antisosisal, tidak mampu untuk menjaga

memori baru.

4. kerusakan radiasio optika : hemianopsi homonim kuadranopia bagian

atas.

Gangguan fungsi lobus occipital

Lesi kortikal memberikan gejala homonim dengan / tanpa kelainan

macula. Bila hanya kutub occipital terkena maka kelainan macula

dengan penglihatan perifer normal. Buta kortikal : Karena lesi

kortikal yang luas, reflek pupil normal & persepsi cahaya (- ).

Anton's sindroma : Kerusakan striata dan para striata menyebabkan

kelainan interpretasi visual. Pasien tidak sadar buta dan menyangkal.

Karena kelainan arteri cerebri posterior, juga dapat mengikuti

hipoksia & hipertensi ensefalopati. Balin sindroma : tidak bisa

melirikkan mata volunteer disertai visual agnosia, karena lesi

parieto-occipital bilateral.

Halusinasi karena lesi occipital biasanya sederhana, tampak sebagai

pola (zigzag, kilatan) dan mengisi lapangan hemianopsi, sedang

43

Page 44: Laporan P2 Neurosains

halusinasi karena lobus temporal berupa bentuk komplek clan

mengisi seluruh lapang pandang.

Ilusi visual distoris bentuk, hilangnya warna, makropsia / mikrosia,

sering pada lesi non - dominan.

Prosopagnosia pasien mengenal wajah orang tidak bisa menyebutkan

namanya. Pendekatan diagnosa dysphasia Dengarkan isi dan

kelancaran bahasa, amati dengan perintah sederhana sampai komplek

Penilaian ditujukan pada : bicara spontan, penamaan, pengulangan,

baca dan tulis.

Brocca dysphasia : bicara tak lancar, tertahan, pengertian baik.

Wernicke dysphasia: pengertian terganggu, bicara lancar tapi tak

bearti, neologisme, paraphrasia, tulisan jelek.

Global dysphasia : bicara tak lancar, pengertian jelek. Area reseptif

dan ekspresi dihubungkan melalui fasikulus arkuata untuk

menjalankan fungsi intergrasi.

Dysphasia adalah kelainan dapatan yang ditandai dengan hilangnya

kemampuan produksi atau pengertian terhadap pembicara dan/tulisan

karena kerusakan otak sekunder.

I. Stem Cell

a. Jenis Stem Cell16

Berdasarkan pada kemampuannya untuk berdifferensiasi sel punca

dikelompokkan menjadi

1. Totipoten yaitu sel punca yang dapat berdifferensiasi menjadi semua

jenis sel. Yang termasuk dalam sel punca totipoten adalah zigot dan

morula. Sel-sel ini merupakan sel embrionik awal yang mempunyai

kemampuan untuk membentuk berbagai jenis sel termasuk sel-sel yang

menyusun plasenta dan tali pusat. Karenanya sel punca kelompok ini

mempunyai kemampuan untuk membentuk satu individu yang utuh.

2. Pluripoten yaitu sel punca yang dapat berdifferensiasi menjadi 3

lapisan germinal (ektoderm, mesoderm, dan endoderm) tetapi tidak

dapat menjadi jaringan ekstraembrionik seperti plasenta dan tali pusat.

44

Page 45: Laporan P2 Neurosains

Yang termasuk sel punca pluripoten adalah sel punca embrionik

(embryonic stem cells).

3. Multipoten yaitu sel punca yang dapat berdifferensiasi menjadi

berbagai jenis sel misalnya sel punca hemopoetik (hemopoetic stem

cells) yang terdapat pada sumsum tulang yang mempunyai kemampuan

untuk berdifferensiasi menjadi berbagai jenis sel yang terdapat di dalam

darah seperti eritrosit, lekosit dan trombosit. Contoh lainnya adalah sel

punca saraf (neural stem cells) yang mempunyai kemampuan

berdifferensiasi menjadi sel saraf dan sel glia.

4. Unipotent yaitu sel punca yang hanya dapat berdifferensiasi menjadi 1

jenis sel. Berbeda dengan non sel punca, sel punca mempunyai sifat

masih dapat memperbaharui atau meregenerasi diri (self-regenerate/self

renew) Contohnya erythroid progenitor cells hanya mampu

berdifferensiasi menjadi sel darah merah.

b. Sumber Stem Cell16

Stem cell ditemukan dalam berbagai jaringan tubuh. Berdasarkan

sumbernya, stem cell dibagi menjadi:

1. Zygote. Yaitu pada tahap sesaat setelah sperma bertemu dengan sel telur

2. Embryonic stem cell. Diambil dari inner cell mass dari suatu blastocyst

(embrio yang terdiri dari 50 – 150 sel, kira-kira hari ke-5 pasca

pembuahan). Embryonic stem cell biasanya didapatkan dari sisa embrio

yang tidak dipakai pada IVF (in vitro fertilization). Tapi saat ini telah

dikembangkan teknik pengambilan embryonic stem cell yang tidak

membahayakan embrio tersebut, sehingga dapat terus hidup dan

bertumbuh. Untuk masa depan hal ini mungkin dapat mengurangi

kontroversi etis terhadap embryonic stem cell.

3. Fetus. Fetus dapat diperoleh dari klinik aborsi.

4. Stem cell darah tali pusat. Diambil dari darah plasenta dan tali pusat

segera setelah bayi lahir. Stem cell dari darah tali pusat merupakan jenis

hematopoietic stem cell, dan ada yang menggolongkan jenis stem cell

ini ke dalam adult stem cell.

5. Adult stem cell. Diambil dari jaringan dewasa, antara lain dari:

45

Page 46: Laporan P2 Neurosains

Sumsum tulang.

Ada 2 jenis stem cell dari sumsum tulang:

hematopoietic stem cell. Selain dari darah tali pusat dan dari

sumsum tulang, hematopoietic stem cell dapat diperoleh juga dari

darah tepi.

stromal stem cell atau disebut juga mesenchymal stem cell.

Jaringan lain pada dewasa seperti pada:

susunan saraf pusat

adiposit (jaringan lemak)

otot rangka

pankreas

Adult stem cell mempunyai sifat plastis, artinya selain berdiferensiasi

menjadi sel yang sesuai dengan jaringan asalnya, adult stem cell juga

dapat berdiferensiasi menjadi sel jaringan lain. Misalnya: neural stem

cell dapat berubah menjadi sel darah, atau stromal stem cell dari

sumsum tulang dapat berubah menjadi sel otot jantung, dan

sebagainya.

c. Pemanfaatan Stem Cell17

Stem cells dapat digunakan untuk keperluan baik dalam bidang

riset maupun pengobatan. Adapun penggunaan kultur stem cells adalah

sebagai berikut

1. Terapi gen

Stem cells khususnya hematopoetic stem cells digunakan sebagai

pembawa transgen kedalam tubuh pasien dan selanjutnya dilacak

apakah jejaknya apakah stem cells ini berhasil mengekspresikan gen

tertentu dalam tubuh pasien. Adanya sifat self renewing pada stem cell

menyebabkan pemberian stem cells yang mengandung transgen tidak

perlu dilakukan berulang-ulang. Selain itu hematopoetic stem cells

juga dapat berdifferensiasi menjadi bermacam-macam sel sehingga

transgen tersebut dapat menetap diberbagai macam sel.

46

Page 47: Laporan P2 Neurosains

2. Penelitian untuk mempelajari proses-proses biologis yang terjadi pada

organisma termasuk perkembangan organisma dan perkembangan

kanker

3. Penelitian untuk menemukan dan mengembangkan obat-obat baru

terutama untuk mengetahui efek obat terhadap berbagai jaringan

4. Terapi sel (cell based therapy)

Stem cell dapat hidup diluar tubuh manusia, misalnya di cawan Petri.

Sifat ini dapat digunakan untuk melakukan manipulasi pada stem cells

yang akan ditransplantasikan ke dalam organ tubuh untuk menangani

penyakit-penyakit tertentu tanpa mengganggu organ tubuh.

Gambar-7 Berbagai peran Stem Cells

PENGGUNAAN STEM CELLS DALAM PENGOBATAN PENYAKIT

Para ahli saat ini sedang giat melakukan berbagai penelitian untuk

menggunakan stem cell dalam mengobati berbagai penyakit. Penggunaan

stem cells untuk mengobati penyakit dikenal sebagai Cell Based Therapy.

Prinsip terapi adalah dengan melakukan transplantasi stem cells pada

organ yang rusak. Tujuan dari transplantasi stem cells ini adalah

47

Page 48: Laporan P2 Neurosains

1. Mendapatkan pertumbuhan dan perkembangan sel-sel baru yang sehat

pada jaringan atau organ tubuh pasien

2. Menggantikan sel-sel spesifik yang rusak akibat penyakit atau cidera

tertentu dengan sel-sel baru yang ditranspalantasikan.

Penggunaan sel punca embrionik untuk mengobati cidera pada

medula spinalis (spinal cord)

Cidera pada medula spinalis disertai demielinisasi menyebabkan

hilangnya fungsi neuron. Sel punca dapat mengembalikan fungsi yang

hilang dengan cara melakukan remielinisasi . Percobaan dengan sel punca

embrionik tikus dapat menghasilkan oligodendrosit yang kemudian dapat

menyebabkan remielinisasi akson yang rusak

Penggunaan sel punca pada penyakit stroke

Pada penyakit stroke dicoba untuk menggunakan sel punca mesenkim

(mesenchymal stem cells (MSC) dari sumsum tulang autolog. Penelitian

ini didasarkan pada hasil penelitian yang telah dilakukan sebelumnya.

Mesenchymal stem cells diperoleh dari aspirasi sumsum tulang. Setelah

disuntikkan perifer MSC akan melintas sawar darah otak pada daerah

otak yang rusak. Pemberian MSC intravenous akan mengurangi

terjadinya apoptosis dan menyebabkan proliferasi sel endogen setelah

terjadinya stroke

Penggunaan sel punca pada infark miokardium

Bartinek telah melakukan intracoronary infusion bone marrow stem cells

otolog pada 22 pasien dengan AMI dan mendapatkan hasil yang baik.

Penelitian terkini menunjukkan bukti awal bahwa adult stem cells dan

embryonic stem cells dapat menggantikan sel otot jantung yang rusak dan

memberikan pembuluh darah baru. Strauer et al. mencangkok

mononuclear bone marrow cell autolog ke dalam arteri yang

menimbulkan infark pada saat PTCA 6 hari setelah infark miokard.

Sepuluh pasien yang diberi stem cells area infarkya menjadi lebih kecil

48

Page 49: Laporan P2 Neurosains

dan indeks volume stoke, left ventricular end systolic volume,

kontraktilitas area infark dan perfusi miokard menunjukkan perbaikan

dibandingkan dengan kelompok kontrol.

d. Etika Stem Cell

Penerapan stem cell di Negara-negara maju sudah begitu berkembang dan

stem cell dapat digunakan dalam terapi terhadap suatu penyakit. Penyakit

tersebut diantaranya stroke,Alzheimer, leukemia, luka bakar dan

kerusakan sumsum tulang belakang. Cara mengambil stem cell adalah

dengan mengambil dari embrio yang didonorkan atau embrio sisa

pembuatan bayi tabung. Dapat juga diambil dari jaringan dewasa yang

ada pada orang dewasa, anak-anak, sumsum tulang belakang dan tali

pusat. Berdasarkan penerapannya di dalam kehidupan, legalitas dari

penggunaan stem cell di masyarakat dan dunia masih mengalami

perdebatan yang belum berujung pada kesepakatan. Ada kelompok yang

pro dan kontra dengan stem cell pada embrio. Kelompok yang

mendukung perkembangan stem cell secara total tetapi menilai bahwa

penggunaan stem cell embrio tidak mempunyai nilai moral,sedangkan

kelompok yang mendukung dan memberikan nilai moral kepada

penggunaan stem cell karena menganggap manfaat yang didapatkan dari

stem cell jauh lebih besar dari pengorbanan yang dilakukan. Kelompok

ini pada umumnya Keuntudisimpan diberbagai klinik bayi tabung.

Banyaknya sisa embrio ini dikarenakan dalam pembuatan bayi tabung

biasanya 10 sampai 12 sel telur yang dibuahi tetapi hanya 4 saja yang

ditanam di dalam kandungan. Sebagian besar embrio dibuang hanya

sebagian kecil yang digunakan. Dengan demikian penggunaan sisa

embrio tersebut sebagai bahan penelitian stem cell embrio dinilai lebih

baik daripada dibuang sia-sia. Dan di Indonesia sendiristem cell masih

mulai diteliti dan di Indonesia menggunakan sel punca dewasa tidak

menemui hambatan dalam bidang etika, sedangkan sel punca yang

berasal dari embrio masih banyak perdebatan tentang maslah etika. Tetapi

walaupun demikian, stemcell di Indonesia tetap diperdebatkan dalam

penggunaannya karena sama-sama diperoleh dari organ –organ manusia.

49

Page 50: Laporan P2 Neurosains

Berdasarkan cara pengambilannya jelas bahwa pengambilan stem cell

tidak sesuai dengan nilai agama dan niali etika karena merusak dan

membunuh embrio,yang mana merupakan calon dari bayi atau manusia.

e. Keuntungan dan Kerugian Stem Cell16

Keuntungan embryonic stem cell:

1. Mudah didapat dari klinik fertilitas.

2. Bersifat pluripoten sehingga dapat berdiferensiasi menjadi segala

jenis sel dalam tubuh.

3. Immortal. Berumur panjang, dapat berproliferasi beratus- ratus kali

lipat pada kultur.

4. Reaksi penolakan rendah.

Kerugian embryonic stem cell:

1. Dapat bersifat tumorigenik. Artinya setiap kontaminasi dengan sel

yang tak berdiferensiasi dapat menimbulkan kanker.

2. Selalu bersifat allogenik sehingga berpotensi menimbulkan

penolakan.

3. Secara etis sangat kontroversial.

Keuntungan umbilical cord blood stem cell (stem cell dari darah tali

pusat):

1. Mudah didapat (tersedia banyak bank darah tali pusat).

2. Siap pakai, karena telah melalui tahap prescreening, testing dan

pembekuan.

3. Kontaminasi virus minimal dibandingkan dengan stem cell dari

sumsum tulang.

4. Cara pengambilan mudah, tidak berisiko atau menyakiti donor.

50

Page 51: Laporan P2 Neurosains

5. Risiko GVHD (graft-versus-host disease) lebih rendah dibandingkan

dengan menggunakan stem cell dari sumsum tulang, dan transplantasi

tetap dapat dilakukan walaupun HLA matching tidak sempurna atau

dengan kata lain toleransi terhadap ketidaksesuaian HLA matching

lebih besar dibandingkan dengan stem cell dari sumsum tulang.

Kerugian umbilical cord blood stem cell:

1. Kemungkinan terkena penyakit genetik. Ada beberapa penyakit

genetik yang tidak terdeteksi saat lahir sehingga diperlukan follow up

setelah donor beranjak dewasa.

2. Jumlah stem cell relatif terbatas sehingga ada ketidaksesuaian antara

jumlah stem cell yang diperlukan resipien dengan yang tersedia dari

donor, karena jumlah sel yang dibutuhkan berbanding lurus dengan

usia, berat badan dan status penyakit.

Keuntungan adult stem cell:

1. Dapat diambil dari sel pasien sendiri sehingga menghindari penolakan

imun.

2. Sudah terspesialisasi sehingga induksi menjadi lebih sederhana.

3. Secara etis tidak ada masalah.

Kerugian adult stem cell:

1. Jumlahnya sedikit, sangat jarang ditemukan pada jaringan matur

sehingga sulit mendapatkan adult stem cell dalam jumlah banyak.

2. Masa hidupnya tidak selama embryonic stem cell.

3. Bersifat multipoten, sehingga diferensiasi tidak seluas embryonic

stem cell yang bersifat pluripoten.

f. Karakteristik Stem Cell16

51

Page 52: Laporan P2 Neurosains

Merupakan sel yang belum berdiferensiasi

Mempunyai potensi yang sangat tinggi untuk berkembang menjadi

banyak jenis sel yang berbeda di dalam tubuh

Berfungsi sebagai sistem perbaikan untuk mengganti sel-sel tubuh

yang telah rusak demi kelangsungan hidup organisme. Contoh

pada sumsum tulang dan darah tali pusar (umbilical cord blood),sel

punca secara teratur membelah dan memperbaiki jaringan yang

rusak

g. Cara Kerja Stem Cell

Sebagai sel yang diharapkan mampu memperbaiki fungsi

jaringan/organ tubuh yang telah rusak, stem cell yang sebelumnya telah

diisolasi dan mengalami sejumlah perlakuan di laobatorium, akan

kembali ditransplantasikan dalam tubuh pasien yang membutuhkannya.

Hingga saat ini, para peneliti di berbagai pusat riset stem cell masih

berupaya menemukan metode dan jalur administrasi stem cell ke dalam

tubuh yang paling optimal.

Secara garis besar, terdapat dua metode transplantasi stem cell ke dalam

tubuh pasien yang membutuhkannya. Metode pertama adalah secara

langsung mengimplantasikan stem cell tersebut ke dalam jaringan/organ

tubuh pasien yang telah rusak. Metode kedua adalah

mengimplantasikan stem cell melalui pembuluh darah, baik yang

berada dekat dengan lokasi jaringanorgan yang telah rusak atau

pembuluh darah manapun yang terdapat pada tubuh pasien. Karena

kemudahan aplikasinya dikemudian hari, maka metode inilah yang

paling banyak digunakan dan diuji efektifitasnya.

Distribusi stem cell ke jaringan tau organ yang pelu diperbaiki

merupakan langkah pertama yang harus dicapai demi keberhasilan

upaya untuk memperbaiki fungsi jaringan/organ yang bersangkutan.

Oleh karena itu sudah seharusnya kita semua mengerti konsep

optimalisasi distribusi stem cell ke jaringan/organ tubuh yang telah

rusak. Sekarang, konsep ini dikenal dengan istilah “homing”.

52

Page 53: Laporan P2 Neurosains

Homing

Jika saat ini adalah saat pertama anda mengetahui istilah homing,

mungkin yang pertama kali muncul dalam pikiran anda adalah kata

rumah. Ya, pemikiran ini bukanlah pemikiran yang salah. Homing

dalam teknologi stem cell memang dibentuk dari asal kata “home” yang

berarti rumah. Sekalipun bukan berasal dari kata kerja, namun

penambahan akhiran –ing dalam homing, memang dilakukan untuk

mendefinisikan homing sebagai aktifitas stem cell untuk kembali ke

rumahnya, yaitu jaringan/organ tubuh yang telah rusak dan hendak

diperbaiki. Istilah homing pertama kali dipergunakan untuk

mendeskripsikan proses yang terjadi dalam transplantasi sel dari

sumsum tulang. Stem cell hematopoietik yang disuntikkan kedalam

pembuluh darah, secara otomatis segera menuju ke bagian sumsum

tulang yang mengalami kerusakan. Dalam uji laboratorium pada hewan,

stem cell yang telah diadministrasikan sebelumnya telah diberi penanda

untuk melacak keberadaannya setelah masuk ke dalam pembuluh darah.

Melalui percobaan tersebut, stem cell yang terbukti segera menuju

jaringan tubuh hewan yang rusak. Pada penyelidikan selanjutnya

aktifitas stem cell seperti ini diduga dipengaruhi oleh adanya protein

spesifik yang dilepaskan oleh sel-sel tubuh yang rusak sebagai bentuk

komunikasi selular. Protein ini bersifat kemoatraktif, sehingga mampu

menarik stem cell yang berada di peredaran darah, untuk menuju ke

arah keberadaan proteinnya.

Dalam kaitannya dengan konsep homing, kemampuan stem cell dalam

merespons sinyal selular sel- sel yang mengalami kerusakan dapat

dimanfaatkan untuk mengoptimalkan aplikasi klinis terapi stem cell,

saat ini bukti yang telah ada juga menjelaskan bahwa efisiensi homing

stem cell pada transplantai dipengaruhi oleh usia individu resipien.

Semakin tua usia seorang individu resipien, maka tingkat efisiensinya

juga relatif akan menurun. Riset yang dilakukan menggunakan mencit

muda berusia 6- minggu dibandingkan dengan mencit tua berusia 22-25

minggu menunjukan bahwa efisiensi homing stem cell hematopoeitik

53

Page 54: Laporan P2 Neurosains

pada mencit yang muda tiga kali lipat lebih baik daripada mencit tua.

Mengingat sistem peredaran darah manusia menghubungkan satu

pembuluh darah dengan pembuluh darah lainnya yang tersebar

diseluruh tubuh, maka stem cell yang ditransplantasikan untuk

jaringan/organ tubuh tertentu yang telah rusak juga dapat tersebar ke

jaringan dan organ lain yang bukan merupakan target stem cell. Oleh

karena itu riset yang lebih mendalam masih dibutuhkan untuk

meningkatkan efisiensinya.

Mekanisme regenerasi jaringan oleh stem cell

Setelah stem cell diadministrasikan secara sistemik atau secara

langsung sampai pada jaringan yang dituju, maka mekanisme

regenerasi jaringan yang rusak pun segera dimulai. Mekanisme

perbaikan jaringan yang rusak dengan menggunakan stem cell terdiri

dari dua jenis, yaitu diferensiasi stem cell dan produks faktor

pertumbuhan (growth factor) stem cell.

Diferensiasi stem cell

Seperti yang telah dijelaskan pada bab sebelumya, salah satu

keistimewaan stem cell adalah kemampuan berdiferensiasi menjadi

berbagai jeis sel somatik. Dengan kemampuan ini, maka stem cell yang

telah sampai pada lokasi kerusakan sel dalam jaringan tubuh, akan

mampu berdiferensiasi menjadi bentuk sel somatik jaringan tubuh

tersebut, sehingga mampu menggantikan sel-sel yang telah rusak.

Untuk mencapai efektifitas yang optimal, jenis stem cell yang dipakai

disesuaikan dengan jalur diferensiasi yang dikehendaki. Namun, bukan

tidak mungkin diferensiasi stem cell dewasa untuk dipakai menjadi sel

diluar jalur diferensiasinya. Fenomena ini disebut transdiferensiasi.

Dengan ditemukannya fenomena transdiferensiasi, pemikiran yang

sebelumnya menyatakan hanya stem cell embrionik yang bersifat

pluripoten nampaknya harus di tinjau ulang. Meskipun demikian

keraguan akan ada tidaknya fenomena transdiferensiasi ini juga masih

ada. Kepastian kemurnian stem cell dewasa yang digunakan dalam uji

54

Page 55: Laporan P2 Neurosains

laboratorium tanpa adanya kontaminasi stem cell jenis lain adalah salah

satu hal yang masih dipertanyakan.

Stem cell jenis lain yang juga dimanfaatkan potensi diferensiasinya

adalah stem cell embrionik. Saat diuji, baik dalam cawan kultur (in

vitro) maupun hewan percobaan ( in vivo), stem cell embrionik tidak

diragukan lagi kemampuannya dalam membentuk seluruh jenis sel dari

ketiga lapisan embrional manusia. Sayangnya kelebihan potensi ini

justru menimbulkan resiko teratoma bila langsung diterapkan pada

manusia yang membutuhkannya. Untuk meminimalisir resiko ini, salah

satu solusi yang saat ini paling banyak digunakan adalah dengan

melakukan induksi diferensiasi stem cell embrionik terlebih dahulu

dalam laboratorium sebelum ditransplantasikan ke dalam tubuh

manusia. Seluruh fakta ilmiah yang didapatkan melalui uji

laboratorium, telah berhasil membuktikan kemampuan stem cell untuk

berdiferensiasi menjadi berbagai jenis sel tubuh. Walaupun demikian,

potensi stem cell untuk berdiferensiasi saat dicangkokkan ke dalam

tubuh, masih terus diteliti.

Sejumlah ahlipun meragukan keberlangsungan kemampuan ini secara

in vivo dalam tubuh pasien, mengingat potensi stem cell lain dalam

meregenerasi sel tubuh yang rudak juga dapat menjadi kunci

keberhasilan terapi transplantasi stem cell pada pasien penyakit

degeneratif.

Produksi faktor pertumbuhan (growth factor) stem cell

Sebagian peneliti juga berpendapat bahwa stem cell yang

ditransplantasikan ke dalam tubuh secara sistematik (melalui jalur

pembuluh darah) dapat menginduksi stem cell lain yang berada di

berbagai organ tubuh pasien sendiri untuk berpoliferasi dan bergerak

menuju organ/jaringan yang mengalami kerusakan.

Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa stem cell yang berasal dari

luar tubuh mampu merangsang stem cell dari dalam tubuh individu itu

melakukan tgas regenerasi sel yang telah rusak. Salah satu hal yang

55

Page 56: Laporan P2 Neurosains

diduga menyebabkan hal ini adalah sejumlah faktor yang diproduksi

stem cell yang dicangkokkan ke dalam tubuh, mampu merangsang

pengeluaran stem cell dari berbagai organ tubuh pasien. Faktor-faktor

ini adalah faktor sitokin dan faktor pertumbuhan (growth factor).

Penggunaan stem cell dalam terapi gen

Selain stem cell, rekayasa genetika merupakan bidan ilmu kedokteran

lainnya yang juga banyak megundang perhatian para peneliti dan

praktisi medis di abad ke -21 ini. Penyakit-penyakit kongenital yang

berawal dari kelainan genetik penderitanya dipercaya dapat ditolong

dengan merekayasa susunan genetik pasien yang bersangkutan. Dalam

penerapannya, rekayasa genetika memiliki prinsip memperbaiki dan

menutupi ekspresi susunan DNA yang rusak, atau menambahkan DNA

yang dapat membawa nilai positif bagi sel (pasien) yang

bersangkutan.Berdasarkan sel yang menjadi vektornya, terapi gen

dibagi menjadi dua jenis, yaitu terapi gen yang menggunakan vektor sel

gamet dan terapi gen yang menggunakan vektor gen somatis.

Terapi gen yang menggunakan vektor sel gamet

Spermatozoa dan ovum merupakan sel-sel yang potensial untuk

digunakan dalam rekayasa genetika. Bila keduan jenis sel ini disisipi

susunan DNA yang hendak dimasukkan dalam tubuh pasien, maka

susunan DNA inipun akan terus diturunkan kepada keturunan pasien.

Terapi gen yang menggunakan vektor sel somatis Secara teoritis,

penyisipan susunan DNA untuk terapi gen sebenarnya dapat dilakukan

pada sel somatis manapun. Sayangnya, mengingat sel somatis

merupakan sel dewasa yang tidak lagi memiliki kemampuan poliferasi

yang tinggi, maka sifat dari gen yang disisipkan hanya mampu bertahan

untuk sementara waktu. Hal ini disebabkan karena setelah sel somatis

dimasukkan ke dalam tubuh pasien mengalami kerusakan (apoptosis),

maka efek yang dibawanya pun akan hilang.

Melalui sejumlah riset yang dilakukan untuk mencapai kesempurnaan

dalam penerapan terapi gen, para peneliti mulai menyadari potensi stem

56

Page 57: Laporan P2 Neurosains

cell sebagai vektor yang efektif. Hal inilogis mengingat stem cell

memiliki sejumlah keistimewaan yang tidak dimiliki sel somatis

ataupun sel gamet, yaitu untuk memperbanyak disei dan berdiferensiasi

menjadi sel-sel yang fungsional. Selain itu stem cell juga mampu

bertahan hidup dalam kondisi nonaktif dan dalam jangka waktu yang

sangat lama. Dengan kelebihannya itu, apabila stem cell digunakan

sebagai vektor dalam terapi gen maka pasien tidak harus mendapatkan

terapi yang sama berulang-ulang dalam jangka waktu yang lama.

Beberapa jenis penyakit menjadi fokus terapi gen antara lain fibrosis

kistik, hemofilia, distorfi otot.

57

Page 58: Laporan P2 Neurosains

BAB III

Kesimpulan

Otak merupakan pusat pengaturan berbagai proses didalam tubuh yang mana

didalam prosesnya terjadi transmisi impuls serta mekanisme komunikasi pada

sel-sel saraf sehingga tubuh dapat memberi respon terhadap stimulasi.

58

Page 59: Laporan P2 Neurosains

Daftar Pustaka

1. Goodman H., T.C. Emmel, L.E.Graham, F.M. Slowiczek, Y.

Shecter.1986.Biology.Hartcourt Brace Jovanovich, Inc. Orlando, Florida.

2. Biologi Jl. 3 Ed. 5. Erlangga; 508 p

3. Neuroanatomi Klinik / Richard S. Snell ; alih bahasa, Liliana Sugiharto ;

editor edisi nahasa Indonesia, Lydia Djayasaputra, Carolina Salim.-Ed.7.-

Jakarta : EGC,2011.

4. Histologi dasar Jonqueira: teks & atlas/ penulis, Anthony L. Mescher ; alih

bahasa, Frans Dany ; editor edisi bahasa Indonesia, Hurniawati Hartanto. –

Ed.12.-Jakarta : EGC,2011.

5. Snell RS. Clinical neuroanatomy. 7th ed. Philadelphia: Wolters Kluwer

Health/Lippincott Williams & Wilkins; 2010. 542 p.

6. Voet, Donald & Voet, Judith G., “Biochemistry”, 2nd edition, 1995, John

Wiley & Sons, Inc., 1291- 1295, chapter 34 section 4.

7. Goldman, D. E., “Potential, impedance and rectification in membranes.”

Journal of General Physiology, 1943, 27, 37-60

8. Hodgkin, A. L. dan B. Katz, “The effect of sodium ions on the electrical

activity of the giant axon of the squid.” Journal of Physiology, 1949, 108, 37-

77

9. Hodgkin, A. L., dan A. F. Huxley, “A quantitative description of membrane

curent and its application to conduction and excitation in nerve.” Journal of

Physiology, 1952, 117, 500-544

10. Sherwood L. Human physiology: from cells to systems. Pacific Grove: Brooks

Cole; 2012.

11. Subu, Arsyad. 2008. Anatomi Otak dan Neurophysio-Psychology dan

GangguanJiwa. Yogyakarta : NuhaMedika

12. Richard Snell. Neuroanatomi Klinik. Ed. 5. Jakarta: EGC. 2006. pp. 340-343.

13. Linsday W Kenneth et al. Neurology and Neurosurgery Ilustrated. 3rd Ed.

Churchill Livingstone, New York, 1997 ; 105 -120.

59

Page 60: Laporan P2 Neurosains

14. Netter H Frank. The CIBA Collection of Medical Illustrations. Vol I Nervous

System, 1986 : 147.

15. Bird P Thomas, memory loss and Dementia. In Harissons's. Principles of

Internal Medicene. 14th Ed, McGraw-Hill, New York, 1998 ; 142 -149.

16. Saputra V. Dasar-dasar stem cell dan potensi apilkasinya dalam ilmu

kedokteran. Cermin Dunia Kedoketran. 2006; 153: 21-25

17. Davila, J.C., Cezar, G.G., Thiede, M., Strom, S., Miki, T., Trosko J. (2004)

Use and Application of Stem Cells in Toxicology. Toxicol. Sci. 79, 214-223

60