Mekanisme Penyimpanan Memori Pada Otak Beserta Gangguannya
Post on 02-Jan-2016
1536 Views
Preview:
Transcript
Mekanisme Penyimpanan Memori pada Otak beserta Gangguannya
Kevina Suwandi
102012001/A4
Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana
Jalan Arjuna Utara nomor 6
Jakarta 11510
Proud_of_you16@yahoo.com
Pendahuluan
Pada dasarnya, semua makhluk ciptaan Tuhan memiliki otak. Dimana otak tersebut memiliki
bagian yaitu bagian otak besar,otak kecil dan batang otak. Pada bagian otak besar terdapat 6 lobus yaitu
lobus frontalis,lobus parietalis,lobus temporalis,lobus occipitalis,lobus insula dan lobus limbic. Otak
merupakan suatu pusat dari segala aktivitas kita. Otak tersebut memiliki area-area brodmann dimana
area brodmann tersebut masing-masing memiliki peran masing-masing. Pada dasarnya, otak memiliki
fungsi yang banyak.salah satu fungsinya adalah menyimpan memori. Dimana penyimpanan memori
tersebut adalah di hipokampus.
Hipokampus tersebut merupakan salah satu system limbic pada otak. Memori tersendiri
memiliki 2 jenis yaitu memori jangka pendek dan memori jangka panjang dimana pada memori jangka
pendek,kemungkinan lupa adalah besar. Namun pada memori jangka panjang,kemungkinan lupa adalah
kecil. Untuk mengubah memori jangka pendek menjadi jangka panjang perlu dilakukan pengulangan
memori jangka pendek tersebut. Perubahan memori jangka pendek menjadi memori jangka panjang
disebut konsolidasi memori.
1
Identifikasi Istilah yang Tidak Diketahui
1. Demensia Senilis adalah gangguan mental yang berlangsung progresif,lambat dan serius
yang disebabkan oleh kerusakan organik jaringan otak.1
Rumusan Masalah
1. Seorang laki-laki berusia 65 tahun mengeluh sering lupa namun ia sangat hafal berbagai
peristiwa yang dialaminya semasa muda.
2. Seorang laki-laki berusia 65 tahun sering lupa dengan hal yang baru terjadi
3. Menderita demensia senilis
Analisis Masalah
2
Gangguan Memori
otak
Mekanisme penyimpanan memori
Klasifikasi Memori
Makroskopik Mikroskopik
Faktor-faktor yang mempengaruhi
penyimpanan memori
Hipotesis
1. Laki-laki berumur 65 tahun mengalami gangguan memori
Sasaran Pembelajaran
1. Untuk mengetahui mekanisme penyimpanan memori otak
2. Untuk mengetahui tentang demensia senilis
3. Untuk mengetahui penyebab dari demensia senilis
4. Untuk mengetahui organ yang terlibat dalam penyimpanan memori otak
5. Untuk mengetahui faktor-faktor yang menyebabkan gangguan penyimpanan memori
6. Untuk mengetahui jenis-jenis memori otak
Otak
Otak merupakan organ yang telah terspesialisasi sangat kompleks.Berat total otak dewasa
adalah sekitar 2% dari total berat badan dan mempunyai sekitar 12 miliar neuron.Otak terdiri
dari otak besar, otak kecil dan batang otak. Otak memiliki pelindung otak yang disebut meninges
(pelindung otak) . Dimana meninges berfungsi untuk membungkus dan melindungi system saraf
pusat, membungkus dan melindungi pembuluh darah yang mendarahi Sistem saraf pusat dan
mengandung liquor cerebrospinalis(LCS). Lcs tersebut mengandung air,glukosa,asam
amino,vitamin C, vitamin B dan asam folat2
1. Cerebrum (otak besar)
Cerebrum adalah bagian terbesar dari otak manusia yang juga disebut dengan
nama Cerebral Cortex, Forebrain atau Otak Depan.Cerebrum membuat manusia memiliki
kemampuan berpikir, analisa, logika, bahasa, kesadaran, perencanaan, memori dan
kemampuan visual. Cerebrum terdiri dari 2 belahan, yaitu otak kanan (hemisphere
dextra) dan otak kiri (hemisphere sinistra). Kedua belahan otak tersebut dihubungkan
oleh corpus collosum yang berfungsi untuk menyeimbangkan aktivitas kedua otak besar
tersebut. Otak belahan kanan mengendalikan tubuh bagian kiri dan otak belahan kiri
mengendalikan tubuh bagian kanan. Fungsi otak kiri adalah untuk pemikiran
3
analistik,logika,bahasa ,sains dan matematik. Sedangkan fungsi otak kanan adalah untuk
pemikiran holistic,intuisi,kreatifitas,seni dan musik 3
Otak memiliki sulci-sulci yang memisahkan cerebrum menjadi lobus-lobus.
Cerebrum terbagi atas 6 lobus diantaranya adalah sebagai berikut:
(lihat gambar 1.1)
1. Lobus Frontal
Kontrol motorik, ekspresi emosi, pertimbangan moral, elaborasi pemikiran
2. Lobus Parietal
Sensasi umum dan pengecap
3. Lobus Temporal
Pendengaran, keseimbangan, pemahaman bahasa dan bicara, emosi, memori
4. Lobus Occipital
Melihat, Memahami bahasa, bicara dan tulisan
5. Insula
Aktivitas gastrointestinal/organ visceral
6. Lobus Limbik
Emosi dan memori
Gambar 1.1 Lobus-lobus otak3
Sulcus centralis memisahkan antara lobus parietalis dan frontalis,sulcus parieto-
occipitalis memisahkan antara parietalis dan occipitalis,sulcus lateralis memisahkan
antara lobus temporalis dengan lobus parietalis-frontalis.3
4
Pada otak memiliki area brodmann (lihat gambar 2.1) dimana setiap area brodmann memiliki peran masing-masing. 4
Gambar 2.1 Area brodmann pada otak4
Berikut adalah peran masing-masing peran setiap area brodmann:4
No. Area Penamaan Fungsi1 Area 1, 2 dan 3 Somestetik Primer Bagian ini akan menerima sensasi dari
semua bagian tubuh dan disinilah menggapai kesaadaran. Sensasi umum ini mencakup antara lain: nyeri, suhu, raba, tekan dan proprioseptif.
2 Area 4 Korteks Frontalis Merupakan area motorik primer yang bertanggungjawab untuk gerakan-gerakan voluntar.
3 Area 8 Lapangan pandang frontal
Area 6 dan 8 ini bertanggungjawab untuk gerakan-gerakan menyidik voluntar dan deviasi konjugat dari mata dan kepala. Gerakan mata voluntar mendapat input dari area 4,6,8,9 dan 46.
4 Area 6
5 Area 5 dan 7 Asosiasi Somestetik Bagian ini banyak berhubungan dengan area-area sensorik lain dari korteks sensorik. Korteks asosiasi sensorik menerima dan mnegintegrasi berbagai modalitas sensorik, misalnya mengindentifikasikan mata uang dalam tangan tanpa melihat.
5
6 Area 9,10,11, dan 12
Korteks Prafrontalis Merupakan area-area yang berkaitan dengan kepribadian seseorang. Fungsi utamanya adalah melakukan kegiatan intelektual kompleks, beberapa fungsi ingatan, rasa tanggungjawab untuk melakukan tindakan dan sikap yang dapat diterima oleh masyarakat, ide-ide, pikiran yang kreatif, penilaian dan pandangan ke masa depan.
7 Area 17 Korteks Visual Primer
Bertanggungjawab untuk menerima informasi penglihatan dan menyadari sensasi warna.
8 Area 18 dan 19 Korteks Asosiasi Visual
Bagian ini menyebabkan informasi-informasi penglihatan menjadi berarti, berperan juga dalam refleks gerakan mata apabila sedang memandang atau mengikuti suatu objek.
9 Area 22 Korteks Asosiasi Auditorik
Bertanggung jawab atas interpretasi dari korteks auditorik primer dan bekerjasama dengan area Wernicke di dekatnya untuk pemahaman bahasa melalui pendengaran tersebut.
10 Area 40 Korteks Parietalis Bertanggungjawab untuk mengenal benda melalui sentuhan.
11 Area 41 dan 42 Korteks Auditorik Primer
Berfungsi sebagai penerima suara.
12 Area 44 dan 45 Area Bicara Motorik Broca
Bertanggungjawab atas pelaksanaan motorik berbicara.
Pada tepi dalam cerebrum terdapat system limbic dan merupakan dasar dari diencephalon.
Limbic system ini memiliki struktur seperti cincin dan mengelilingi bagian atas dari brain stem dan corpus
callosum. Berikut adalah komponen dari limbic system (lihat gambar 4.1) :
6
Gambar 4.1 Sistem limbic4
1. Lobus limbic
Terletak di tepi cerebral cortex pada permukaan medialsetiap hemisphere. Lobus limbic terdiri
dari beberapa bagian :
a. Cingulate gyrus
Terdapat diatas corpus callosum
b. Parahippocampal gyrus
Te rdapa t d i t empora l l obus bag i an bawah
c. Hippocampus
Merupakan bagian parahippocampal gyrus yangmemanjang ke bagian lateral ventricle.
Hippocampus mempunyai banyak hubungan tetapi kebanyakkan tidak langsung dengan sebagian
kortex cerebri seperti halnya dengan struktur basalis sistem limbik amigdala, hipothalamus, septum
dan korpusmamilaria. Hampir setiap pengalaman sensorik menyebabkan aktivitas setidaknya di
beberapa bagian hippocampus dan kemudian hippocampus menyebarkan sinyal-sinyal keluar
menuju thalamus anterior, hipothalamus dan system limbik terutama fornix (jaras penghubung
utama). Perangsangan pada berbagai area dalam hippocampus dapat menyebabkan berbagai pola
perilaku (contoh : kepuasan, rasa marah, ketidakpedulian,atau dorongan sex berlebih). Jika
hippocampus memberikan sinyal bahwa masukkan neuron tertentu bersifat penting, kemungkinan
besar informasi tersebut akan disimpan menjadi ingatan. Hippocampus ini juga yang menyebabkan
7
timbulnya dorongan untuk mengubah ingatan jangka pendek menjadi jangka panjang, dengan cara
hippocampus menjalarkan sinyal atausinyal-sinyal yang tampaknya membuat pikiran berulang-
ulang melatih informasi baru sampai menjadi ingatan yang permanen
2. Dentate gyrus
Terletak antara hippocampus dan parahippocampalgyrus
3. Amygdala
Berfungsi mengatur sinyal saraf,menyaring respons keadaan emosional, dan banyak neurotransimitter
opioid.
4. Septai nuclei
Terletak dibawah corpus callosum dan cerebral gyrus
5. Mammillary bodies of hippothalamus
6. Anterior nucleus dan medial nucleus
Merupakan dua buah nucleidari thalamus yang berperan dalam limbic circuits
7. Olfactory bulbs
8. Fornix, Stria terminalis, Stria medullaris, Medial forebrain bundle dan mammillothalamic
Limbic system ini berperan dalam aktivitas emosional dan aktivitas perilakutak sadar dan disebut juga
“emotional brain”
Cerebrum terdiri dari 6 lapisan yaitu :
1. Lapisan molecular
2. Lapisan granular luar
3. Lapisan sel-sel pyramid
4. Lapisan granular dalam
5. Lapisan ganglioner
6. Lapisan sel multiform atau polimorf
Semua lapisan ini berisi neuroglia. Pada cerebrum ini terdapat sel pyramid, sel granuler,
sel horizontal dan sel martinotti.
8
2. Cerebellum (otak kecil)
Cerebellum merupakan bagian terbesar otak belakang.Otak kecil ini terletak di
bawah lobus oksipital cerebrum. Otak kecil terdiri atas dua belahan dan permukaannya
berlekuk-lekuk. Fungsi otak kecil adalah untuk mengatur sikap atau posisi
tubuh,keseimbangan,dan koordinasi gerakan otot yang terjadi secara sadar.Jika terjadi
cedera pada otak kecil,dapat mengakibatkan gangguan pada sikap dan koordinasi gerak
otot. Gerakan menjadi tidak terkoordinasi,misalnya orang tersebut tidak mampu
memasukkan makanan ke dalam mulutnya.3
Hemispherium cerebella dibagi menjadi lobus anterior, lobus posterior dan lobus
flocculonodular (lihat gambar 3.1)
Gambar 3.1 Cerebellum3
Pada cerebellum terdapat 3 lapisan yaitu lapisan molecular,lapisan
ganglioner,lapisan granular. Sel – sel yang terdapat pada cerebellum adalah sel stellata,
sel basket, sel purkinye, sel granular.
3. Batang Otak
Batang otak terdiri dari otak tengah (diensefalon), pons dan medulla
oblongata.Otak tengah merupakan bagian atas batang otak. Aquaductus cerebri
menghubungkan ventrikel ketiga dan keempat melalui otak tengah. Pada aquaductus
9
cerebri terdapat substansia grisea periquaductal yang mengelilingi aquaductus cerebri.
Substansia grisea periquaductal tersebut berfungsi untuk menghubungkan respon
terhadap nyeri visceral.selain diensefalon,terdapat pons. Dimana pons terletak diantara
mesencephalon dan medulla oblongata. Pons mengandung nuclei dari nervi craniales
V,VI,VII. Setelah pons, bagian paling caudal dari batang otak (medulla oblongata)
berlanjut menjadi medulla spinalis. Pada medulla oblongata ini, merupakan tempat
keluarnya nervus craniales VIII dan XII5
Memori
Memori merupakan penyimpanan dari pengetahuan yang telah didapat untuk dapat di
panggil kembali (recall). Perubahan pada neuron yang berkaitan dengan retensi atau
penyimpanan pengetahuan disebut jejak memori atau memory trace. Penyimpanan informasi
yang didapat dilakukan melalui 2 tahap yaitu memori jangka pendek dan memori jangka
panjang. Proses transfer dan penguatan memori jangka pendek menjadi memori jangka panjang
disebut konsolidasi memori.6
Berikut adalah perbandingan memori jangka panjang dengan jangka pendek:6
10
Mekanisme penyimpanan memori dari jangka pendek ke jangka panjang adalah sebagai
berikut:6
Dimana dari pembelajaran (stimulus) akan ditampung di penampungan memori jangka pendek.
Pada fase ini, kemungkinan akan lupa. Namun ketika memori jangka pendek ini terus diulangi
akan menjadi memori jangka panjang dimana pada memori jangka panjang,memiliki
kemungkinan kecil untuk lupa.6
Memori masuk ke dalam otak melalui sinaps ( alur informasi), karena otak belajar
melalui kekuatan sinapsisnya. Dimana hippocampus (sistem limbik), amygdala (pusat ingatan
emosi), striatum (untuk mengendalikan kemampuan motorik), mammillary bodies berperan aktif
didalam otak. Tiga proses dasar dari memori , yaitu Encoding (memasukkan
informasi), Storage(penyimpanan) dan Retrieval (menimbulkan kembali). Yang pertama adalah
proses mengingat dengan tahapan Encoding yaitu proses pengkodean terhadap apa yang
dipersepsikan dengan cara mengubah simbol-simbol tertentu pada organismenya.
Jadi encoding merupakan suatu proses mengubah sebuah informasi ke dalam bentuk yang sesuai
dengan sifat memori organisme itu sendiri. Informasi-informasi yang dapat disimpan olehnya
dapat diperoleh dengan cara sengaja maupun tidak sengaja. Kedua adalah proses
mengingat Storage atau proses penyimpanan informasi. Bagaimana penyimpanan terhadap apa
yang telah diproses pada tahap pengkodean. Ketiga adalah proses mengingat yang berkaitan
dengan menimbulkan kembali sebuah informasi-informasi yang telah tersimpan atau biasa
disebut Retrieval. Proses ini merupakan sebuah proses mencari dan menemukan informasi yang
disimpan dalam memori untuk digunakan kembali bila dibutuhkan.6
11
Penyimpanan jangka pendek berkaitan dengan habituasi dan sensitisasi. Habituasi
merupakan pengurangan respon terhadap adanya stimulus yang sama secara berulang.Sedangkan
sensitisasi merupakan peningkatan respon terhadap stimulus yang ringan menyertai stimulus
yang kuat.Kedua bentuk pembelajaran ini mempengaruhi tempat yang sama dengan cara yang
berbeda. Habituasi menekan aktivitas sinaps pada bagian aferen dan eferen sedangkan sensitisasi
meningkatkan aktivitas sinaps pada bagian aferen dan eferen.6
Ketika sudah berada di fase ini,yaitu pada penyimpanan jangka pendek, maka ada
kemungkinan besar lupa. Sehingga untuk mengubah penyimpanan memori jangka pendek
menjadi penyimpanan memori jangka panjang sehingga kemungkinan untuk lupa adalah kecil
bahkan menjadi memori permanen.
Dengan potensiasi memori jangka panjang,terjadi modifikasi sebagai akibat peningkatan
penggunaan pada sinaps yang akan meningkatkan kemampuan neuron presinaps untuk
mengeksitesi neuron postsinaps pada masa depan. Dengan begitu,semakin sering digunakan
koneksinya akan semakin kuat.Penguatan ini berkaitan dengan pembentukan lebih banyak
EPSPs (excitatory postsinaptic potential) pada neuron postsinaps sebagai respon signal kimia
dari input excitatory presinaps tertentu. Peningkatan respon eksitatori akan ditranslasikan
menjadi lebih banyak potensial aksi yang dikirimkan sepanjang sel postsinaps tersebut ke neuron
lainnya. LTP (long term potentiation) ini memerlukan waktu berhari-hari bahkan berminggu-
minggu untuk menkonsolidasi memori jangka pendek menjadi jangka panjang. LTP terjadi di
hipokampus.6
Mekanisme yang mendasari LTP ini sebenarnya masih menjadi bahan riset lebih lanjut
dan perdebatan. Ada beberapa bentuk LTP , ada yang berasal dari perubahan hanya pada neuron
postsinaps maupun pada komponen presinaps atau keduanya.
LTP dimulai saat neuron presinaps melepas neurotransmitter eksitatori glutamate sebagai
respon atas potensial aksi.Glutamat mengikat 2 jenis reseptor yaitu reseptor AMPA dan NMDA.
Reseptor AMPA merupakan kanal reseptor yang dimediasi oleh kimia yang membuka pada
pengikatan glutamate dan menyebabkan masuknya ion Na+. Selanjutnya terjadi pembentukan
EPSP pada neuron postsinaps. Reseptor NMDA merupakan kanal reseptor yang menyebabkan
Ca2+ dapat masuk saat kanal ini terbuka. Gerbang ini membuka pada pengikatan
glutamate,namun tidak menyebabkan ca2+ masuk. Hal itu disebabkan karena adanya
penyumbatan dari Mg2+.Depolarisasi tambahan neuron postsinaps yang dihasilkan oleh EPSP
12
akibat pengikatan glutamate pada reseptor AMPA dibutuhkan untuk mendepolarisasi neuron
postsinaps guna memaksa Mg2+ keluar dari channel.Oleh karena itu,meskipun glutamate
berikatan dengan reseptor NMDA,kanal tersebut tidak akan membuka sampai sel postsinaps
terdepolarisasi sebagai akibat aktivitas eksitatori yang lainnya. Masuknya kalsium setelah
ekspulsi Mg2+ bermanfaat untuk mengaktifkan jalur second messenger ca2+ pada neuron
postsinaps.Jalur tersebut memicu insersi secara fisik reseptor AMPA tambahan pada membrane
postsinaps.peningkatan reseptor AMPA ini mengakibatkan sel postsinaps memperlihatkan
respon EPSP yang lebih besar oleh pengaruh pelepasan glutamate dari neuron
presinaps.Mekanisme ini berperan untuk membantu penjagaan LTP.6
Selain itu, pada beberapa sinaps,aktivasi second messenger Ca2+ pada neuron postsinaps
menyebabkan sel tersebut melepaskan parakrin retrograde.Parakrin tersebut akan berdifusi ke
neuron presinaps untuk meningkatkan pelepasan glutamate pada neuron presinaps.
Mekanisme ini berperan untuk menjaga LTP. Modifikasi yang terjadi selama LTP tetap dijaga
sampai waktu yang lama sesudah aktivitas ini berhenti.Dengan begitu,informasi yang
ditransmisikan lebih efektif saat diaktivasi di masa depan.Jalur antara input presinaps inaktif
yang lain dan sel postsinaps yang sama tidak berpengaruh.LTP berkembang sebagai respon
aktivitas sering yang melintasi sinaps sebagai hasil input yang repetitive dan letupan yang intens
atau respon terhadap hubungan antara letupan satu input dengan input yang lain pada waktu
bersamaan. 6
13
Faktor-Faktor yang mempengaruhi memori
1. Senyawa-senyawa yang menghambat dan mengaktifkan neurotransimitter
2. Faktor usia
3. Faktor lingkungan
4. Trauma
5. Lesi dalam struktur otak
6. Faktor penyakit
Kesimpulan
Seorang laki-laki berusia 65 tahun tidak dapat mengingat kejadian yang baru
terjadi,namun dapat mengingat kejadian masa lalu nya dapat disebabkan oleh factor usia,factor
lingkungan,trauma, lesi dalam struktur otak,factor penyakit. Dimana yang berperan dalam
penyimpanan memori adalah hipokampus. Jadi, dapat dinyatakan bahwa hipotesis yang telah
dibuat yaitu Laki-laki berumur 65 tahun mengalami gangguan memori dapat terbukti. Dimana
pada dasarnya,laki-laki tersebut tidak dapat menyimpan memori jangka pendeknya. Sehingga
dapat dikatakan bahwa terjadi gangguan penyimpanan memori
14
Daftar Pustaka
1. Maryam R.S , Ekasari M.F , Rosidawati. Mengenal usia lanjut dan perawatannya.Jakarta:
Salemba Medika;2008. h 71
2. Ferdinand F.Praktis belajar biologi.Jakarta:Visindo;2006. h 158-9
3. Budiyono S. Anatomi tubuh manusia.Bekasi:Laskar Aksara;2011.h 20-3
4. Sloane E. Anatomi dan fisiologi untuk pemula. Jakarta: EGC;2004.h 154-63
5. Pearce EC. Anatomi dan fisiologi untuk paramedic. Jakarta: Gramedia Pustaka
Utama;2009. h 286-93
6. Sherwood L. Human physiology: The Central Nervous System.7th
ed.Philadelphia:Brooks;2010.p 157-65
15
top related