NEUROSCIENCE SEBAGAI DASAR TERAPI FISIK DR Dr Airiza Ahmad SpS(K) Kuliah IEU, Jakarta 2009

Definisi Neuroscience : usaha untuk mengerti sistem saraf Keterapian fisik : fungsi ss saraf Tonggak perkembangan fungsi ss mulai 1800 Fritsch/Hitzig, Brocca/Wernicke, Cajal Tehnik imaging: CAT, MRI, PET

SEJARAH PENGERTIAN FUNGSI OTAK Menurut orang Melanesia : Kepandaian terletak di perut dan kemampuan berbicara terletak pada kerongkongan. Orang Mesir membalsem mummi sesudah membuang otak.

KONSEP LAMA TENTANG FUNGSI OTAK Aristoteles (Yunani kuno) berpendapat : It was the heart which was the seat of the soul. The brain served to cool the heart and restrain passions. Gallen setiap ventrikel mempunyai peranan tersendiri dalam fungsi aktivitas mental. Timbul istilah : Love with one’s whole heart, learn by heart.

KONSEP LAMA TENTANG FUNGSI OTAK Nemenius, bishop dari smyrna, 5 abad A.D. – abad ke 19. Intelligence and the soul are in the ventricles which are field with air.

KONSEP LAMA TENTANG FUNGSI OTAK Hippokrates (50 tahun kemudian) – Deskripsi modern fungsi otak. From the brain alone come to us our pleasures, our joys, our laughter, our jokes, and also our pains, sufferings and our tears. Through the brain we think, we see, understand and distinguish the ugly from the beautiful, bad from good etc.

Gagasan Modern Mengenai Fungsi Otak Dimulai pada abad ke 19 Boyle : Gerakan motorik berhubungan dengan area tertentu otak. Franz-Josef Gall : menghubungkan karakter mental dengan bentuk kranium. Contoh : kening berbakat matematik, criminal’s head. Salah satu bapak Nero-fisiologi modern : Flourens (1829). Unity is the great dominat principle; it is everywhere and dominate everything. The nervous system is a unitary system Dikembangkan oleh Brocca/Jackson: Gejala afasia pada H+ka. Abad ke 19 Caton / Danilevsky fungsi otak dapat direkam dg EEG.

Foerter dan Penfield membuat peta fungsi otak. Konsep Terkini Mengenai Pengaturan Fungsional Kerja Otak Foerter dan Penfield membuat peta fungsi otak. Fungsi motorik kaki --- ditengah Fungsi motorik jari --- disamping Area motorik primer --- depan sulcus Fungsi motorik terlatih --- lebih depan

Pengaturan Kerja Organ oleh Otak Penggerak Rasa Perencanaan Emosi/prilaku Berbahasa Pendengaran Pengertian Bahasa Penglihatan

Tonggak Perkembangan Fungsi Sistem Saraf Fritsch/Hitzig: stimulasi listrik pada area otak – gerak aktif (binatang) Brocca/Wernicke: autopsy : kerusakan otak lokal – keterbatasan berbahasa Hughling Jackson: fungsi yang kompleks membutuhkan area otak yang multiple Cajal (1890): neuron=sel individual, tidak memp hub yang kontinu Sherrington: hubungan antar sel = sinaps ~ mikroskop electron/mikroelektrode Tehnik imaging

Analisis per level Tingkat molekular: mempelajari proses kimia dan fisika pada fungsi saraf Tingkat selular mempelajari bermacam-macam sel pada sistem saraf dan cara berfungsi Tingkat sistem mempelajari kelompok2 neuron yang bekerja-sama untuk berfungsi Tingkat prilaku (behaviour) mempelajari interaksi sistem yang mempengaruhi prilaku Tingkat kognisi meliputi bidang berfikir, belajar, memori, merencanakan , berbahasa dll

Struktur dan fungsi sel pada sistem Saraf Tdd : Neuron: Unit fungsional sistem saraf tdd : badan sel, akson dan dendrite Glia : sel penunjang, pelindung neuron dan mensejahterakan neuron

3 macam neuron Membawa informasi ke saraf pusat = afferen Meneruskan informasi dan sistem saraf sentral ke struktur perifer = efferent Berhubungan dengan neuron lain = interneuron

3 Sistem yang mengurus keseluruhan sistem saraf Sistem somatosensori : pembawa informasi dari kulit dan otot Sistem otonom pembawa informasi 2 arah antara otak dan otot polos/jantung dan sel2 kelenjar Sistem somatomotorik menyalurkan informasi dari otak ke otot skelet

Klasifikasi struktur sistem saraf Sistem saraf perifer : ss diluar tengkorak dan kol vertebra Regio spinal : ss didalam kol vertebra tdd massa putih dan massa abu2 Batang otak dan regio serebellar: tdd medulla/pons/mesencephalon Regio serebral : diencephalons dominan massa putih dan hemisfer serebri: tdd dominant massa abu2

Regio Sistem Saraf (Struktur) Ka = Regio Ki = Subdivisi

Sistem penunjang struktur sistem saraf Likuor serebrospinalis merupakan isi ventrikel dan bag luar +membran Vaskularisasi : a carotis interna dan vertebralis

Potongan Horizontal

Potongan Coronal Membagi Struktur Ant / Post

Potongan Sagital Otak Membagi 2 otak

Sistem saraf perifer Afferen akson : membawa informasi kesentral Akson efferent membawa informasi motorik dari sentral Reseptor sensori menerima impuls – aff – CNS – eff – organ (otot skeletal, otot polos, kelenjar)

Regio Spinal Memanjang dari foramen magnum dan L1 – Conus medularis Tdd 31 segmen dg sepasang saraf spinal pada tiap segmen Pot melintang: bag sentral=massa abu2, diluar = massa putih Fungsi :koduksi informasi antara otak dan saraf perifer Pusat mengolah informasi

Potongan melintang medulla spinalis Saraf Spinal = Root dorsal dan Ventral  Saraf Perifer

Batang otak dan regio serebelum Perlintasan informasi motorik dan sensorik, beberapa berachir/mulai grup neuron ~ kontrol gerak kepala, orientasi vertical, penyesuaian sikap aktivitas jantung, pernafasan dll Berlanjut ke med spinalis, menyilang pada batas = dekusasio piramidum Terdapat kumpulan saraf cranial : 12 pasang Pada bag dorsal superior= bag. pusat kesadaran

Serebelum Hub dengan batang otak dengan pedunkulus Fungsi umum = koordinasi gerak Bag. Tengah = vermis Dipisahkan dengan cerebrum

Batang Otak dan Serebelum

Serebrum Bagian dalam = Diencephalon tdd: thalamus relay informasi kekorteks hipothalamus: menjaga temperature badan, metabolisme/ ion dll epithalamus: sekresi endokrin, subthalamus ikut mengatur gerak Hemisfer serebrum tdd fissure dan girus/sulkus membentuk lobus2 Permukaan serebrum = korteks = massa abu2. Lebih kedalam: serabut komisura, asosiasi dan desenden Nukleus subkortikal terutama basal ganglia Bag tengah = sistem limbic : emosi dan prosesing memori

Sistem penunjang Cairan serebro-spinal: cairan plasma dalam otak: prod/ rearbsorbsi pemb darah (pleksus choroids – diserap villi ) Vaskular: 2 a carotis interna – a cerebri media – a cerebri ant 1 a vertebralis – a cerebri posterior Pada basis otak membentuk sirkulus Willisi

Sistem Ventrikel = Sistem CSF

Vaskularisasi Otak

Sirkulus Willisi

NEURORESTORASI Kuliah PT IEU

Neurologi Restoratif Cabang ilmu neurologi yang mempergunakan prosedur aktif untuk memperbaiki sistem saraf yang rusak baik secara fungsional maupun patologik dengan cara memodifikasi secara selektif struktur dan fungsi kontrol saraf (World Congress of Neurology Hamburg 1985 – Masland – Dimitrijevic)

Contoh Kejadian Stroke Penyandang faktor Risiko Pemulihan Adaptasi (RECOVERY) Lesi Neurorestorasi Neurorehabilitasi Prevensi

Perubahan Pada Jaringan Otak = Lesi – Gangguan Fungsi Lesi Inisial Primer : Jar. Otak mati (Infark) dalam 2-5 menit. Lesi Ikutan (Sekunder) : edem/penumbra sekeliling infark. Lesi Imbas (Diaschisis) : terletak jauh dari daerah inisial. Lesi Sekunder dan Lesi Imbas : Potensial untuk pulih.

Proses Kerusakan Otak

Patologi Infark Infark Potensial Pulih

Lesi Sekunder = Penumbra Proses dinamis tjd. Dlm bbrp menit-jam Morfologi N tapi tidak erfungsi, potensial pulih (“window of oppurtinity - time is neuron”) CBF lokal < 18 ml/100g jar otak/menit Cedera diperberat oleh hipotensi, hipoksi, hiperglikemi dan TTIK Usaha terbaik prevensi dan membuat reversibel dengan konsep early diagnosis and treatment.

Diaschisis Diaschisis : bagian sistem saraf yang tidak terkena lesi tapi mempunyai kontak neuron. Bila terjadi lesi tiba-tiba  tidak berfungsi sementara = “Shocked Throughout” pada pemulihan  berfungsi kembali.

Fungsi Otak Penggerak Rasa Perencanaan Emosi/prilaku Berbahasa Pendengaran Pengertian Bahasa Penglihatan

Peta Kegiatan Motorik pada Otak Fungsi motorik kaki --- ditengah Fungsi motorik jari --- disamping Area motorik primer --- depan sulcus Fungsi motorik terlatih --- lebih depan

Organisasi Fungsional Otak = Sistem Otak bekerjasama membentuk asosiasi berupa net-work di korteks Terdapat area primer, area integrasi sekunder (area asosiasi) Seluruh area bekerja secara terorganisasi.

Dasar Kejadian Diaschisis Respons alamiah akibat sistem “Net Work” saraf Terutama pada pusat yang bekerja-sama erat Gangguan fungsi organ berlebihan Dapat dibuktikan dengan neuroimeging atau EEG berulang.

Proses Pemulihan Diaschisis (Dynamic) Hyperactivation NORMALITATION PTS STROKE CONTROL ACTIVATION DIASCHISIS | | | | VII XII 177 396 TIME Frackowiak 2006, Goteborg

Sejarah Pemulihan Neurologik 1870 Brown Sequard : Efek Imbas Trauma Medula Spinalis. Diaschisis : (“shock spinal”) 1885 Exner : Mekanisme pemulihan lesi saraf perifer 1914 Von Monakow : Diaschisis pada CNS 1928 Cajal : CNS = Statis 1940 Raisman : Reactive Synaptogenesis 1980 Meyer : Fenomena Diaschisis pada kasus stroke 2001 George Bush : Mendorong riset implant pada penyakit saraf.