SISTEM SARAF HEWAN Cnidarian Arthropod Flatworm Platyhelminthes brain ventral nerve cords Arthropod Cnidarian nerve net Flatworm Platyhelminthes nerve cords associative neurons Mollusk brain giant axon Earthworm central nervous system peripheral nerves Echinoderm radial nerve nerve ribs

Cefalisasi = Evolusi Otak Cephalization = clustering of neurons in “brain” at front (anterior) end of bilaterally symmetrical animals  where sense organs are Cnidarian Saraf jalat Cacing Pipih Platyhelminthes Saraf korda Kumpulan Neuron Echinodermata Saraf radial Saraf rusuk Simplest nervous system no control of complex actions More organization but still based on nerve nets; supports more complex movement Simplest, defined central nervous system more complex muscle control

Cefalisasi = Evolusi Otak Interneuron bertambah banyak di dalam Otak Otak ventral nerve cords Arthropoda Cacing Tanah Sistem Saraf Pusat Sistem Saraf Tepi Molluska Otak Akson Raksasa More complex brains connected to all other parts of body by peripheral nerves More complex brains in predators most sophisticated invertebrate nervous system Further brain development ganglia = neuron clusters along CNS

Evolusi Otak Vertebrata Shark Frog Cat Bird Human Spinal cord Hind: Medulla oblongata Optic tectum Hind: Serebellum Midbrain Fore: Serebrum Organ Olfaktori Crocodile Otak Depan Otak Depan Serebrum Dominan Otak Belakang Otak Depan

Perkembangan Otak Manusia

Otak Manusia

Pembagian Fungsional Otak Otak Belakang (Hind Brain) Mengendalikan Fungsi Autonomi dan Integratif Batang Ptak pons medulla oblongata Otak tengah Serebellum Thalamus, Hipothalamus

Batang Otak The “lower brain” Fungsi: medulla oblongata pons midbrain homeostasis Koordinasi Pergerakan Konduksi Impuls ke Pusat Otak

Medulla oblongata & Pons Kontrol Fungsi Otonomi Homeostatis Aktivitas pembuluh darah dan jantung Pernafasan Menelan Muntah Pencernaan Relay Informasi dari dan ke Pusat Otak

Otak Tengah Terlibat dalam integrasi informasi sensori pengendalian visual reflexes Pengendalian informasi auditory reflexes

Formasi Reticular Tidur & pola kebugaran aktivitas elektrik di dalam otak Dilaporkan sebagai ElectroEncephaloGram (EEG) Umumnya bermimpi terjadi selama REM (rapid eye movement) sleep

satu sentimeter kubik otak manusia mengandung lebih dari 50 juta sel saraf, yang masing-masing bisa berkomunikasi dengan ribuan neuron lain dalam jaringan kerja pengolahan informasi saraf dikhususkan untuk transmisi impuls dengan cepat, secepat 150 m/detik (lebih dari 330 mil per jam)

Gambaran Umum Sistem Saraf Analog dengan telepon Berfungsi Sebagai: Input Sensori Integrasi Output Motoris ‘ SISTEM SARAF Tersusun atas Neuron dan sel-sel pendukung

SISTEM SARAF Sel Saraf atau Neuron adalah Unit Dasar Komunikasi pada sistem saraf Vertebrata

Komponen Sistem Saraf

Tiga Kelas Neuron Sirkuit Neural Terdiri Atas: Sensory neurons Reseptor rangsang Interneuron (CNS) Integrasi sinyal Motor neuron Transfer sinyal ke efektor (muscle)

Tipe Neuron dalam Sistem Saraf

Anatomi Neuron Cell body: Bagian Fungsional Dendrites: Ekstensi Pendek Penerima sinyal Axon: Ekstensi Panjang yang menerima impuls

NEURON

Bagaimana Kerja Neuron Memegang dan Menggerakan Info? Neuron pada waktu istirahat memiliki voltase berbeda dengan neuron menembus membran plasma, disebut “resting voltage potential” Potensial Aksi(PA) terjadi apabila muatan menembus membran yang berubah secara singkat Potensial Aksi bergerak ke bawah membran dengan cepat. Potensial aksi dapat bergerak lebih cepat pada bagian yang bermyelin, disebut “saltatory conduction”

Neuron Bermyelin

Gb. Muatan Elektrik dan Konsentrasi Ion pada Sarcolemma Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ A. Polarisasi K+ K+ K+ K+ ACh Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ B. Depolarisasi K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ C.Repolarisasi Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ K+ K+ Gb. Muatan Elektrik dan Konsentrasi Ion pada Sarcolemma

Table 7–1 State or Event Description Resting Potential Polarization • Sarcolemma has a () charge outside and a () charge inside. •Na� ions are more abundant outside the cell; as they diffuse inward, the sodium pump returns them outside. •K� ions are more abundant Inside the cell; as they diffuse out, the potassium pump returns them inside. Action Potential Depolarization • ACh makes the sarcolemma very permeable to Na� ions, which rush into the cell. • Reversal of charges on the sar- colemma: now () outside and () inside. • The reversal of charges spreads along the entire sarcolemma • Cholinesterase at the sar- colemma inactivates ACh. Repolarization • Sarcolemma becomes very per- meable to K� ions, which rush out of the cell. • Restoration of charges on the sarcolemma: () outside and • The sodium and potassium pumps return Na� ions outside and K� ions inside. • The muscle fiber is now able to respond to ACh released by another nerve impulse arriving at the axon terminal.

SIFAT SINYAL SARAF DENDRIT AKSON IMPULS Impuls adalah sinyal listrik yg bergantung pada aliran ion yang menembus membran plasma neuron. Potensial Membran disebabkan oleh perbedaan konsentrasi ion antara isi sel dengan cairan ekstraselluler

Impuls Saraf adalah Sinyal Bioelektrik Pompa Sodium-Pottasium menggunakan ATP untuk mentransport ion sodium ke luar dan ion pottasium masuk ke dalam membran Pada waktu neuron beristirahat memiliki muatan negatif relatif terhadap keadaan di luar membran Potensial aksi reversal dan restorasi muatan berbeda yang menembus membran Pompa sodium-potassium dapat menyimpan kembali persebaran original ion-ion Potensial Aksi adalah “all-or-none events”

Mempertahankan Resting Membrane Potential

Resting Membrane Potential, Graded Potentials, and an Action Potential

Transfer Informasi dari Neuron ke Target Synaptic transmission: Mengeluarkan neurotransmitter: menaikan potential Pengaruh neurotransmitter: Excitatory: depolarisasi sel postsynaptic Inhibitory: hiperpolarisasi sel postsynaptic Peran postsynaptic neuron: integrasi dan proses informasi

Gb. Impuls Transmisi pada Synapse Lokasi Reseptor Akson Neuron Presynaptic Inaktivator (Cholinesterase) Vesicle Neurotransmitter Na+ Na+ Na+ Dendrit Neuron Postsynaptic Mitokondrion Neurotransmitter (Acetylcholin) Neurotransmitter yang teraktivasi Gb. Impuls Transmisi pada Synapse

Tipe Kimiawi synapse Acetylcholine: neuromuscular junctions, kelenjar, otak dan spinal cord Norepinepherine: mempengaruhi bagian otak berkaitan dengan emosi dan mimpi

Jalur Aliran Informasi Sinyal di antara Otak dan Spinal Cord bergerak ke bagian tubuh melalui sel saraf Sensory nerves :sinyal bergerak ke arah Otak dan Spinal Cord Motor neurons: menggerakkan sinyal dari Otak atau Spinal Cord ke Bagian tubuh

Pembagian Sistem Saraf Sistem Saraf Pusat (Central nervous system) CNS Otak dan Spinal Cord Sistem Saraf Tepi (Peripheral nervous system) PNS Semua saraf yang membawa sinyal ke dan dari CNS

Interneuron Dorsal root Central canal Dorsal root ganglion Synapse Cell body of sensory neuron Dendrite of sensory neuron Gray Matter Ventral root Axon of motor neuron Receptor Cell Body of Motor Neuron Synaptic knobs Effector muscle Gb. Cross-section of the spinal cord and the three types of neurons. Spinal nerve roots and their neurons are shown on the left side. Spinal nerve tracts are shown in the white matter on the right side. All tracts and nerves are bilateral (both sides). QUESTION: The dorsal column is an ascending tract, and the corticospinal tract is descending. Explain what this means.

Gb. Repleks Patella (2) Sensori Neuron Dorsal Root Ganglion (5)Quadriceps Femoris Muscle (Kontraksi) Dorsal Root (1) Stretc Receptor Stimulus Biceps Femoris Muscle (Rileks) Gray Matter Ventral Root (4) Motor Neuron (3) Synapse pada Spinal Cord Gb. Repleks Patella