OTAK: Anatomi, Perkembangan & Plastisitas BIOPSIKOLOGI Unita Werdi Rahajeng unita@ub.ac.id – unita.lecture.ub.ac.id

Awal Perkembangan Otak Merupakan perkembangan paling awal dari kehidupan manusia (sejak dalam janin  mulai 2 minggu usia janin) Berkembangnya sistem saraf pusat berupa tube (pembuluh neural). Berisi cairan. Akan berkembang menjadi cerebrospinal fluid Ujung pembuluh terdiri dari 3 benjolan berkembang menjadi otak, sisanya menjadi sumsum tulang belakang

Awal Perkembangan Otak Cacat lahir akibat kegagalan penutupan tube neural: Anenchephaly : ujung atas saraf gagal menutup, janin meninggal atau ketika lahir Spina bifida : kelumpuhan anggota tubuh bawah dalam derajad bervariasi

Awal Perkembangan Otak Tiga benjolan di ujung pembuluh yang akan berkembang menjadi 3 bagian otak (forebrain, midbrain, hindbrain) Saat bayi dilahirkan telah berkembang menjadi 5 bagian: telensefalon, diensefalon, mesensefalon, metensefalon, mielensefalon Rata-rata berat otak bayi dilahirkan 350 gram. Ketika 1 tahun 1000 gram. Mendekati dewasa 1,2 – 1,4 kg

Development of the neural tube from embryonic ectoderm

Embryonic Development

Brain Development

Rentannya Masa Awal Perkembangan Otak Otak janin yang sedang berkembang rentan terhadap gangguan misal malnutrisi, zat kimia, racun, infeksi. Hal yang tidak mengganggu otak orang dewasa dapat merusak fungsi otak janin dan resiko ditanggung janin seumur hidupnya Contoh: FAS (Fetal Alcohol Syndrome). Akibat paparan alkohol yang dikonsumsi ibu hamil menyebabkan keterbelakangan mental, hiperaktivitas, impulsif, kesulitan mempertahankan perhatian, dan cacat fisik

Bagian Otak Otak Bagian Belakang (hindbrain) Otak Bagian Tengah (midbrain) Otak Bagian Depan (forebrain)

Hindbrain Terdiri dari 3 bagian utama: medulla, pons, serebelum

Medula Dikenal juga sebagai medulla oblongata Di atas sumsum tulang belakang dan dapat dianggap sebagai perluasannya Mengatur berbagai refleks seperti napas, laju denyut jantung, muntah, pengeluaran saliva, batuk, bersin

Pons Pons berarti jembatan  karena banyaknya akson yang melintasi pons dari satu bagian ke bagian lain. Persilangan akson dari otak ke sumsum tulang belakang Posisi anterior dan ventral dari medula

Serebelum Struktur terbesar hindbrain. Dikenal dengan istilah otak kecil Memegang peranan penting dalam pergerakan Kerusakan di serebelum mengakibatkan kehilangan keseimbangan, kesulitan melakukan perpindahan perhatian berulang-ulang antara stimulus visual dan auditori, kesulitan memahami ritme

Midbrain Terletak di tengah-tengah otak, tertutup oleh otak bagian depan Lapisan: tektum dan tegmentum

Tektum Berasal dari bahasa latin  atap Memiliki 2 pasang benjolan yaitu kolikulus superior dan kolikulus inferior Berfungsi dalam jalur informasi sensori

Tegmentum Berasal dari bahasa latin  penutup (karena seperti karpet penutup lantai) Struktur penting dalam tegmentum adalah substansia nigra  meningkatkan kandungan dopamine pada jalur-jalur informasi yang menggunakan dopamin

Forebrain Bagian anterior otak dan paling terlihat Terdiri dari 2 belahan, kanan dan kiri. Menerima sebagian besar sensori dari tubuh yang bersifat kontralateral Bagian forebrain: telesefalon dan diensefalon

Telesefalon Bagian terbesar dari otak manusia dan mengatur fungsi-fungsi yang kompleks Terdiri dari 2 hemisfer (belahan) yaitu kanan dan kiri Dilapisi oleh serebral korteks, terdapat system limbic dan bangsal ganglia

Serebral Korteks Bagian yang paling tampak, berbentuk lekuk-lekuk dan lipatan-lipatan Akson yang mengkomunikasikan info di belahan otak yang berbeda adalah komisura serebral. Yang terbesar disebut corpus collosum Terdiri dari 4 lobus (sesuai nama tulang tengkorak di atasnya) yaitu oksipital, parietal, temporal, frontal

Lobus Oksipital Ujung posterior serebrum Terlibat dalam sensori penglihatan Kerusakan di lobus oksipital dapat mengakibatkan gangguan penglihatan (sampai buta) Jika kerusakan terjadi pada individu yang telah memiliki pengalaman visual maka ia masih dapat memiliki mimpi visual atau bayangan visual

Lobus Parietal Target utama untuk sensori sentuhan serta informasi dari reseptor regang-otot dan persendian Memantau seluruh informasi spasial yang berkaitan dengan posisi mata, kepala dan tubuh Berperan juga dalam kemampuan numerik

Lobus Temporal Berperan penting dalam fungsi auditori Lobus temporal bagian kiri berperan dalam pemahaman bahasa Berperan pula pada perilaku yang berkaitan dengan emosi dan motivasi Tumor pada lobus temporal menyebabkan adanya halusinasi visual dan auditori

Lobus Frontal Berperan pada delayed-response task  menunjukkan perilaku yang adaptif sesuai dengan konteks dan terhindar dari perilaku yang impulsif (kontrol respon) Mampu mengolah informasi dalam jumlah yang banyak

Sistem Limbik Sirkuit yang mengelilingi thalamus Mengatur proses perilaku bermotivasi (motivated behavior) yaitu  Fleeing (melarikan diri/menghindari bahaya), Feeding (makan), Fighting (berkelahi/melawan) dan Sexual Behaviour Bagian-bagiannya: amygdala, hipokampus, bulbus olfaktori Hipokampus berasal dari bahasa Yunani  kuda laut. Berperan dalam proses penyimpanan memori (tapi tidak seluruh memori)

Bangsal Ganglia Struktur di bawah serebrum dan lateral terhadap thalamus Terdapat tiga struktur pada basal ganglia yaitu nukleus kaudat, putamen, globus palidus Penurunan fungsi bangsal ganglia ditemukan di pasien Parkinson, Huntington

Diensefalon Terdiri dari 2 struktur utama yaitu thalamus dan hipotalamus

Talamus Berasal dari bahasa Yunani: ruangan dalam atau ranjang pengantin Berbentuk seperti dua alpukat yang menjadi satu (satu di belahan kanan, satu di belahan kiri) Hampir semua informasi sensori lewat thalamus sebelum berakhir ke korteks serebrum

Hipotalamus Area kecil di dasar otak yang posisinya di bawah thalamus. Bentuk mirip thalamus namun kecil Berkaitan dengan motivasi, misalnya makan, minum, pengaturan suhu tubuh, perilaku seksual, perkelahian, tingkat aktivitas tubuh Bagian yang penting dekat dengan hipotalamus adalah pituitary gland

Kelenjar Pituitari (Pituitary Gland) Kelenjar endokrin yang melekat di bawah hipotalamus Melepaskan hormon ke pembuluh darah sebagai respon informasi yang diterima hipotalamus

Saraf Kranial Saraf-saraf yang berasal dari otak Terdapat 12 pasang Lihat pada handbook Kalat halaman 121

Cranial Nerves Olfactory Optic Oculomotor Trochlear Trigeminal Abducens Facial Vestibulocochlear Glossopharyngeal Vagus Accessory Hypoglossal

Pengaruh Pengalaman Pengalaman akan mempengaruhi perkembangan neuron (percabangan akson dan penambahan dendrit). Latihan rutin dan jangka panjang menyebabkan bagian otak yang berkaitan dengan system sensorik motorik latihan tersebut mengalami perluasan Terdapat periode kritis  pengalaman yang mendukung perkembangan koneksivitas neural yang signifikan. Misal: ketrampilan berbahasa

Plastisitas Otak Kemampuan otak untuk melakukan reorganisasi dalam bentuk interkoneksi saraf otak Dipengaruhi oleh stimulasi, pengalaman dan lingkungan Berdasarkan konsep ini maka jika terjadi kerusakan pada bagian otak maka ada kemungkinan untuk mengalami pemulihan

Kerusakan Otak Peristiwa yang dapat menyebabkan kerusakan otak: cedera otak tertutup, stroke

Cedera Otak Tertutup Otak mengalami benturan dengan tengkorak bagian dalam Biasanya terjadi di usia muda, misalnya kepala kita terbentur dan tidak tampak adanya luka luar, namun ternyata otak kita mengalami akibat benturan karena terbentur dengan bagian dalam tengkorak Hati-hati dengan tidak menimang bayi terlalu keras, atau melempar-lempar ke udara!!

Stroke Banyak terjadi di orang tua Hilangnya peredaran darah ke otak secara sementara atau dikenal sebagai cedera serebrovaskular Biasanya terjadi karena penggumpalan darah atau darah terhambat di arteri Pemberian obat (tissue Plasminogen Activator) dapat membantu pemecahan penggumpalan darah, menyelamatkan neuron yang rusak khususnya di daerah penumbra (sekitar lokasi stroke)