Dokumen tersebut membahas anatomi dan fisiologi otak, mulai dari perkembangan otak fetus, anatomi serebrum dan lobus-lobusnya (frontal, parietal, temporal, okipital), sistem limbic dan bagian-bagiannya seperti amigdala dan hipokampus beserta fungsinya dalam memori, serta anatomi dan fungsi serebelum dan bagian-bagiannya.
2. PERKEMBANGAN OTAK
FETUS
Sistem saraf berkembang pada minggu
ketiga kehamilan
Minggu keempat: tiga bagian
otakprosenchepalon/ otak depan,
mesencephalon/otak tengah dan
rhombencephalon/ otak belakang
3. Prosencephalon membagi menjadi dua
bagian:
a. Telencephalon: cerebral cortex dan
corpus striatum
b. Diencephalon : thalamus dan
hypothalamus
Mesencephalon: otak tengah
Rhombencephalon: pons, cerebellum
dan medulla oblongata
6. Otak berbentuk seperti lipatan lipatan
dimana lipatan yang menuju kebawah
disebut sulcus, dan yang menonjol
keatas adalah gyrus, sedangkan
retakan yang dalam disebut fissure
Otak dipisahkan menjadi dua
hemisphere kanan dan kiri oleh fissure
longitudinal
7. Hemisphere kanan dan kiri
dihubungkan oleh tiga commissure
mayor:
a. Corpus collasum
b. Anterior commissure
c. Hippocampal commissure
Otak besar bagian luar berwarna abu
abu (badan sel dan dendrit) dan bagian
dalam berwarna putih (axon)
8.
9. LOBUS DALAM OTAK
Bagian terluar otak disebut sebagai
cerebral cortex
Cerebral cortex terdiri dari empat lobus:
frontal, parietal, temporal dan occipital
dengan fungsi masing masing
11. Motor Cortex Primer
Motor strip (motor cortex) primer ada di girus
presentral
Fungsi utama pergerakan otot
Sinyal akan disalurkan melalui axon yang
memanjang dari motor cortex sampai dengan tulang
belakang menembus melalui kapsula interna ke
medulla oblongata di batang otak dimana jarasnya
saling menyilang dengan sisi tubuh yang
berlawananmotor strip akan teraktivasi dan bekerja
pada sisi tubuh yang berlawanan
Kerusakan motor cortex: spastic hemiplegia (stroke,
trauma)
13. Premotor Cortex
Didepan motor cortex terdapat pre motor
cortex yang apabila terstimulasi menimbulkan
gerakan yang terkoordinasi/sudah dipelajari
Pre motor cortex berhubungan langsung
dengan motor cortex
Kerusakan pada premotor cortex
gangguan gerakan terlatih atau
kemampuan visuomotorik
14. Area Broca
Area broca terletak di anterior motor cortex di inferior
gyrus frontal pada hemisfer yang dominan (biasanya
kiri)
Berperan penting dalam kemampuan bahasa
seseorang: bentuk, artikulasi, pengucapan, dan
ekspresi bicara
Gangguan pada area broca: aphasia dan oral
dyspraxia
Area broca berhubungan dengan area wernick
dilobus temporal melalui fasiculus arcuate
15. Cortex prefrontal
Adalah area paling luas di lobus frontal yang
memiliki banyak saraf penghubung dengan
semua lobus
Fungsi area ini mencakup personality dan
kognitif (reasoning, memahami, berpikir, cita
cita masa depan)
Kerusakan perubahan perilaku seperti
apatis, tidak perhatian, tidak mampu
membuat keputusan, tidak mampu menahan
diri
18. Cortex somatosensory primer
Lobus parietal dibatasi oleh sulcus central
dibagian depan, sulcus lateral dibagian
samping dan sulcus parieto occipital
dibagian belakang
Post central gyrus terdapat cortex
somatosensory primer yang berfungsi untuk
memproses informasi yang berkaitan dengan
dengan sentuhan, vibrasi dan propriosepsi.
Kerusakan kehilangan kemampuan
bereaksi thd sentuhan dan propriosepsi
21. Bagian posterior dari somatosensory
cortex primer terletak pada area
asosiasi somatosensory membuat
orang dapat mengenali obyek tanpa
harus melihat/ stereognosis, ex: suara
koin, suara artis
Kehilangan kemampuan stereognosis
disebut astereognosis
22. Parieto occipital area
Area parieto occipital berperan dalam
persepsi spasial
Kerusakan: unilateral neglect, constructional
dan dressing dyspraxia (sangat terlihat pada
pasien dengan lesi parietal kanan)
Lesi parietal sebelah kiri: orang mungkin
kehilangan satu atau lebih dari beberapa
kemampuan berhitung, menulis, membaca
dan menamai obyek
23. Jaras visual yang melewati area parietal
adalah “optic radiation”, dimana
kerusakan pada area ini mengakibatkan
homonymous quadrantanopia
25. LOBUS TEMPORAL
Lobus temporal dipisahkan dari lobus
frontal oleh sulcus lateral
Lobus temporal memiliki peran penting
dalam interpretasi informasi sensori
special seperti rasa, bau, pendengaran
dan sensori memori
26. Cortex auditori primer
Cortex auditori primer ditemukan di fissure
lateral dan menerima informasi audio dari
cochlea via nucleus medial geniculate di
thalamus
Cortex auditori primer berfungsi untuk
membedakan kualitas suara kekerasan,
tone
Informasi auditori ini kemudian diproses di
area asosiasi auditori yang berhubungan
dengan area wernick
27. LOBUS TEMPORAL MEDIA
Lobus temporal bagian tengah dikaitkan
dengan kemampuan seperti memori, belajar
dan perilaku emosi namun fungsi ini
dibahas lebih dalam di system limbic
Lesi pada area temporal dapat
mengakibatkan perubahan pada fungsi
perasa, pendengaran dan halusinasi
pembauan
28. Area Wernicke
Area wernick terletak pada gyrus
temporal superior
Area Wernicke krusial untuk
“understanding spoken language”
Kerusakantidak mampu untuk
mengerti (receptive dysphasia) atau
memproduksi bahasa (expressive
dysphasia)
31. LOBUS OCCIPITAL
Lobus occipital dipisahkan dari lobus
parietal oleh sulcus parieto-occipital
Sulcus lain yang berperan adalah
sulcus calcarine tempat visual cortex
primer
Fungsi lobus occipitalmengenali,
menginterpretasi dan menyimpan visual
images dan memori
32. Visual Association Cortex
Pengelihatan tidak hanya dipersepsikan di
visual cortex primer saja
Obyek yang terlihat nantinya akan
dipersepsikan secara lengkap di visual
association cortex
Informasi visual diterima oleh visual cortex
primer kmdn dikirimkan ke temporal cortex
inferior (mengenali obyek) dan parietal
posterior cortex (lokasi obyek)
33. Kerusakan pada occipital cortex
homonymous hemianopia
Lesi bilateral occipital cortex cortical
blindness
Lesi difus posterior (mengenai area
temporal dan parietal) agnosia
Prosopagnosia (bentuk lain agnosia):
ketidakmampuan mengenali orang
34.
35. SISTEM LIMBIK
Terdiri dari beberapa struktur dengan fungsi
primer: basic instincts, motivasi, kendali
emosional (takut, sex, lapar, tidur)
Struktur system limbic: amygdala,
hippocampus, septum pellucidum, cingulate
gyrus, insula, parahippocampal gyrus, fornix,
mammillary bodies
Sistem limbic terhubung dengan jaras
olfaktorius, hipotalamus dan formasi
retikularis bagian atas
36.
37. Amygdala
Terletak dianterior lobus temporal bagian dalam
Berbentuk seperti pulau yang terdiri dari “inti grey
matter” dan berhubungan dengan hypothalamus dan
prefrontal cortex
Fungsi utama: pembentukan dan penyimpanan
memori yang berhubungan dengan pengalaman
emosi (emosi kuat spt ketakutan, marah dan perilaku
seksual)
Amygdala memiliki fungsi regulasi untuk mengontrol
agresi dan hipotalamus mengontrol respon fisiologis
terkait emosi tsb
Kerusakan amygdala deficit emotional learning
38. Hippocampus dan Memori
Hippocampus merupakan bagian depan
dari lobus temporal
Komunikasi di system limbic terjadi dari
hippocampusfornixmammillary
bodiesthalamusgyrus
cingulatekembali lagi ke hippocampus
Fungsi utama hippocampus:
pembentukan memori
39. Bentuk Memori
Memori jangka pendek : belangsung dalam hitungan
detik – menit mengingat nomor telepon baru
sebelum mencatatnya
Memori jangka panjang: memori deklaratif, memori
procedural
a. Memori deklaratif: memori episodic (first love,
kehidupan sekolah), memori semantic (mengingat
tulisan atau ucapan dimasa lampau)
b. Memori procedural: memainkan alat music setelah
sekian lama tidak memainkan (lebih banyak
melibatkan pre motor cortex, area visual association
dan basal ganglia)
40. Pengorganisasian memori
Hippocampus aktif saat terjadi suatu pengalaman baru
yang biasanya berikatan dengan rangkaian dari persepsi
(konteks dan kejadian)
Hippocampus juga berperan dalam pengubahan memori
jangka pendek menjadi memori jangka panjang
Memori baru rangkaian koneksi neuron (sinaps) baru
terbentuk di jaringan cortical melibatkan
hippocampussinaps dikuatkan sepanjang waktu
perubahan memori disebabkan karena adanya perubahan
sinaps akibat adanya memori baru
Penyimpanan memori episodic adalah tugas dari
neocortex
41. Kerusakan hippocampus dapat
mengakibatkan seseorang mengalami
kesulitan untuk mengingat memori yang baru
saja terjadi (anterograde amnesia) atau
mengingat memori yang masa lampau
(retrograde amnesia)
Penyebab lain dari anterograde amnesia
adalah kerusakan dari thalamus anterior dan
mammillary bodies (ex: penyakit Alzheimer,
korsakoff psychosis)
42. Mammilary Bodies
Dua bulatan kecil yang berada di
inferior hypothalamus dan bertugas
menyampaikan informasi dari amygdala
dan hippocampus ke thalamus
Peran MB: memori,wakefulness dan
perasaan sejahtera
43. Septum Pellucidum
Membtasi bagian anterior dari ventricle
lateral
Stimulasi pada area ini penting saat
seseorang mempertahankan diri
(defensive rage)
44. Gyrus Cingulate, Insula dan
Gyrus Parahippocampal
Ketiga bagian berperan dalam menghubungkan
tindakan sadar yang berasal dari cortex dengan
tindakan bawah sadar yang berasal dari system
limbic
Gyrus cingulatemengkoordinasi input sensori
dengan emosi (ex: emosi saat nyeri) penting dalam
control gerakan komplek dan interaksi social
Kerusakan GCberkurang persepsi nyeri, agresi
dan vocalizationperubahan perilaku social
Overstimulasi (ex: epilepsy) meningkatkan
vocalization dan gerakan komplek
45. Insula: sumber dari beberapa ekspresi emsosi (nafsu
birahi, kebencian, harga diri, penghinaan dan rasa
bersalah) berperan penting dalam keinginan dan
permohonan
MRI menunjukkan bahwa insula aktif saat seseorang
mengalami nyeri (persepsi/antisipasi) empati kpd
org lain, bercanda,mendengarkan music dan makan
coklat mampu menekan kondisi tidak menyenangkan
yang dialami
Kerusakan insula: obsessive compulsive,
kecemasan, hiperaktif, post traumatic stress dan
ketergantungan
Gyrus parahippocampal adalah struktur untuk
memproses memori deklaratif
46. CEREBELLUM
Disebut otak kecil
Dua hemisfer
Bagian Luar berwarna putih, bagian dalam abu
Tiga lobus: anterior, posterior, flocculonodular
Cerebellum terhubung dengan batang otak melalui
tiga peduncle (tangkai) y.i inferior, middle dan
superior peduncles.
Inferior dan superior peduncles terdiri dari saraf
afferent dan efferent
Middle peduncle afferent saja
47.
48. Saraf afferent di otak kecil berasal dari
spino-cerebellar, olivo-cerebellar,
vestibule-cerebellar dan ponto-
cerebellar
Fungsi LOBUS ANTERIOR otak kecil:
memproses informasi proprioseptive
tidak sadar
Kerusakan area lobus anterior otak
kecil: ketidakmampuan untuk
meningkatkan kekuatan otot dan
postural instability
49. LOBUS POSTERIOR Otak Kecil:
koordinasi dan monitoring pergerakan
konstan (skilled voluntary movement)
exp: menulis, main piano
Kerusakan LOBUS POSTERIOR Otak
kecil: tremor dan kurang koordinasi
gerak
Inferior cerebellar peduncle: penting
dalam memainkan peranan mempelajari
gerakan motoric baru
50. LOBUS FLOCCULONODULAR Otak
kecil: penyesuaian postur tubuh
terhadap bbrp kondisi seperti gravitasi,
keseimbangan, gaya berjalan termasuk
berperan dalam pergerakan mata
Lesi pada LOBUS
FLOCCULONODULAR otak kecil
mengakibatkan seseorang mengalami
flocculonodular syndrome tidak
mampu mempertahankan
keseimbangan, nistagmus, ataxic dan
broad based gait
51. Tidak seperti cerebrum yang kontralateral,
cerebellum bekerja secara IPSILATERAL
(posisi otak = bagian tubuh yang
dipersyarafinya)
Kerusakan pada salah satu hemisfer
cerebellum kurang koordinasi gerak,
ataxia, tremor tanpa adanya kelemahan dan
kehilangan pengelihatan
Kerusakan luas cerebellum cerebellar
ataxia, kurang koordinasi pada kedua tangan,
tremor parah, nystagmus, bicara pelan dan
“slurring”
52. BASAL GANGLIA DAN
THALAMUS
Basal ganglia merupakan kumpulan dari
nuclei serebrum yang terletak di thalamus
dan mencakup corpus striatus (nucleus
caudatus, putamen dan globus pallidus),
substantia nigra dan subthalamic nucleus
Basal ganglia terhubung dengan cortex
cerebral dan berperan penting dalam
mengontrol pergerakan dan pikiran
53.
54. Anatomi Fungsional Basal
Ganglia
Lintasan informasi yang langsung ke cortex cerebral
disebut sebagai lintasan pyramid
Lintasan yang melalui basal ganglia dan tidak
langsung ke cortex cerebral disebut sebagai lintasan
extrapyramidal
Secara fungsional, basal ganglia memfasilitasi
penyesuaian terhadap gerakan yang disengaja dan
mengontrol beberapa mekanisme feedback ,
memfasilitasi gerakan yang terus menerus dan
mencegah gerakan yang tidak diinginkan
55. Neostriatum
(Caudate + Putamen)
Neostriatum menerima input terutama yang berasal
dari region motoric di lobus frontal, dan juga input
dari thalamus dan substantia nigra
Menggunakan GLUTAMAT sebagai neurotransmitter
untuk mempengaruhi area yang dipengaruhi BG baik
langsung/tidak langsung
Memfasilitasi gerakan yang terus menerus dan
mencegah gerakan tidak diinginkan
Kerusakan pada area ini: gerakan hiperkinetik
(Huntington’s disease)
56. Globus Pallidus
Menyediakan output utama dari basal ganglia
Menggunakan GABA (Gamma Amino Butiric
Acid) sebagai penghambat neurotransmitter
yang akan melintas ke motoric primer dan pre
motor cortex via thalamus
Mendukung terjadinya gerakan yang terus
menerus (ongoing movement)
57. Subthalamic Nuclei
Menggunakan kelebihan asam
glutamate (glutamic acid) sebagai
neurotransmitter
Menghambat gerakan yang tidak
diinginkan
58. Substantia Nigra
Menggunakan dopamine sebagai
neurotransmitter
Berperan penting dalam kekuatan otot
dan gerakan
Ketika terjadi degenerasi dopamine
maka ada ketidakseimbangan dari
aktivitas neurotransmitter muncul
gejala parkinsons
59. HYPOTHALAMUS
Terletak di diencephalon dibawah
thalamus
Kecil namun penting untuk “survival and
homeostatic regulation of the body”
Berat hipotalamus kurang dari 5 gram
mengontrol banyak hal: system
limbic, neuro-endocrine dan fungsi
system saraf tubuh
62. Hypothalamic Nuclei
Terdiri dari 12 area
Mendapatkan input sensori dari:
a. Limbic system
b. Thalamus
c. Reticular formation
d. Retina
e. Olfactory pathways
f. Sensory and nociceptive pathways
g. Internal organs
Mayoritas input aferen dari limbic system
Memiliki system bi-directional yang baik
64. HYPOPHYSIS
Hormon yang dihasilkan hypothalamus:
antidiuretic hormone (ADH/vasopressin)
dan oxytocin
Hipothalamus terhubung dengan
hypophysis (pituitary gland)melalui
infundibulum
Hypophysis terbagi menjadi dua bagian,
bagian anterior (adenohypophysis) dan
bagian posterior (neurohypophysis)
66. Pineal body
Terletak di epithalamus
Berperan dalan regulasi onset pubertas dan regulasi
irama sirkardian (menstruasi, siklus reproduksi, siklus
tidur)
Pineal body berfungsi utk mendeteksi cahaya pada
retina dan mensitesis melatonin
Kurang melatonin dapat membuat seseorang
mengalami gangguan fungsi tubuh yang seharusnya
berjalan pelan saat gelap spt reduksi urin, gangguan
fungsi bowel
69. Otak Tengah
Menyediakan koneksi antara bagian otak (hemisfer)
dengan bagian otak terbawah
Otak tengah bagian atas memproses informasi visual
dan mengontrol reflek yang muncul akibat informasi tsb
(reflek menutup mata akibat ada benda asing mau masuk)
Otak tengah bagian bawah/inferior memproses
informasi yang dapat dari telingga dan mengontrol reflek
yang muncul akibat informasi tsb (reflek menutup telinga)
Tempat lokasi nervus III (oculomotorius) dan IV
(trochlearis)
70. Pons Varolli
Jembatan penghubung otak tengah dengan
medulla oblongata
Terletak nervus V (trigeminal), VI (abducens), VII
(facialis), VIII (vestibulocochlearis/ acoustic)
Sebagian merupakan bagian dari formasi
retikularis yang berperan dalam kondisi “tidur”
atau “bangun”
Merupakan pusat pneumotaxic dan apneustic
mengontrol pernapasan
71. Medulla Oblongata
Merupakan tempat utama masuknya input aferen dan
keluarnya output eferen
Letak dari nervus IX (glossopharyngeal), X (vagus),
XI (accessory), XII (hypoglossal)
Tiga fungsi utama:
1. Pusat jantung: mengatur HR dan kontraksi jantung
2. Pusat vasomotor: mengatur diameter pembuluh
darah
3. Pusat medullary rhythmicity: mengatur irama dasar
pernapasan
72. RETICULAR FORMATION
Struktur mirip jarring yang ditemukan
disepanjang batang otak
RF menerima input dari system
sensorik dan memainkan peran dalam
mengontrol kekuatan otot, atensi,
sensasi somatic dan visceral, fungsi
endokrin dan otonom cth: tidur,
terjaga dan kesadaran
73. RETICULAR ACTIVATING
SYSTEM (RAS)
Merupakan bagian dari reticularis formation,
menghubungkan batang otak bagian bawah
dengan cortex cerebral Berperan penting
dalam atensi dan kesadaran
RAS terbagi menjadi dua bagian:
a. Batang otak: aktivasi seluruh bagian otak
untuk mencapai kondisi “wakefulness”
b. Thalamic: aktivasi cerebrum dan cerebellum
to achieve full consciousness and perception
74. RAS mampu membangunkan invididu
secara mandiri bedasarkan stimulasi
dari luar termasuk dari pendengaran
dan stimulasi lain seperti alarm, bayi
menangis dan nyeri
Lesi pada batang otak menimbulkan
gejala:
a. Defisit neurologis ipsilateral
b. Spastic hemiplegia kontralateral
c. Kehilangan koordinasi ipsilateral
75. MEDULLA SPINALIS
Dilindungi oleh kanal vertebra
Dimulai dari foramen magnum sampai
dengan tulang lumbal 1-2
Medulla spinalis terdiri dari bundel akson
dengan arah asenden dan desenden yang
nantinya akan mengkomunikasikan pesan
antara saraf pusat dengan saraf perifer.
Dari medula spinalis keluar 31 pasang
saraf spinal.
76.
77. Saraf medulla spinalis
8 pasang saraf servikal
12 pasang saraf thorakal
5 pasang safar lumbal
5 pasang saraf sakral
1 pasang saraf koksigeal
Substansia grisea (abu abu ) berada
didalam, sedangkan substansia alba
(putih) berada diluar
78. SISTEM SARAF PERIFER
Sistem saraf perifer mencakup saraf
cranial dan saraf spinal.
Sistem saraf perifer terdiri dari saraf
gabungan yang terdiri dari fungsi
afferen maupun efferen dengan sama
baiknya (lebih banyak saraf akson).
82. Somatik dan Otonom
Sistem eferen dari sistem saraf perifer
memiliki dua sub divisi :
a. Divisi somatic (volunter) : berkaitan dengan
perubahan dan lingkungan eksternal dan
pembentukan respons motorik volunteer pada
otot rangka.
a. Divisi otonom (involunter) mengendalikan
seluruh respon involunter pada otot polos, otot
jantung dan kelenjar (Simpatis dan
Parasimpatis)
83. SIMPATIS Divisi otonom (involunter) mengendalikan seluruh respon
involunter dengan cara mentransmisi impuls saraf melalui dua
jalur :
• Saraf simpatis berasal dari area toraks dan lumbal pada
medulla spinalis Adalah bagian adari sistem saraf otonom
yang menyebabkan tubuh berespon terhadap situasi emergensi
atau bahaya. Perasaan yang kuat dan meningkat tajam untuk
merespon sebuah stimulus respon fight or flight.
• Memiliki satu neuron preganglionik pendek dan stu neuron
postganglionic panjang. Badan sel neuron preganglionik terletak
pada tanduk lateral substansi abu-abu dalam segmen toraks
dan lumbal bagian atas medulla spinalis.
84. PARASIMPATIS
Memiliki neuron preganglionik panjang yang menjulur mendekati
organ yang terinervasi dan memiliki serabut postganglionic
pendek. Badan sel neuron terletak dalam nuclei batang otak
dan keluar melalui CN III, VII, IX, X, dan saraf XI, juga dalam
substansi abu-abu lateral pada segmen sacral kedua, ketiga
dan keempat medulla spinalis dan keluar melalui radiks ventral.
Saraf parasimpatis berasal dari area otak dan sacral pada
medulla spinalis Membuat tubuh berfungsi normal saat
kondisi istirahat sekalipun dan membawa tubuh kedalam fungsi
normalnya setelah kondisi emergensi respon : “Feed-or-
breed” or “rest-and-repair”
Sebagian besar organ internal di bawah kendali otonom
memiliki inervasi simpatis dan parasimpatis.
86. DAFTAR PUSTAKA
Barker RA , Barasi S ( 2008 ) Neuroscience at a Glance( 3 edition ).
Oxford : Blackwell Publishing
Carlson MR ( 2006 ) Physiology of Behaviour( 9 th edition ). San Fransisco :
Pearson Higher Education
Clarke E , O ’ Malley CD ( 1996 ) The Human Brain and Spinal Cord( 2nd
edition ). San Francisco : Norman Publishing .
Cohen H ( 1999 ) Neuroscience for Rehabilitation( 2nd edition ). Philadelphia :
Lippincott .