Abstrak
Otak manusia dibagi atas otak besar (serebrum), otak kecil (serebelum) , dan otak
tengah (diencephalon). Otak besar dibagi juga atas lobus frontal, lobus oksipital, lobus
temporal, dan lobus parietal. Di bagian otak tengah ada thalamus dan hipotalamus. Otak kecil
terdapat di bagian bawah otak besar dan menempel pada batang otak. Korteks serebri adalah
bagian dalam otak yang juga akan membagi otak dalam beberapa lobus yang mempunyai
peranannya masing-masing. Selain bagian itu, dalam proses ingatan terlibat juga hipokampus
dan amigdala. Ingatan dibagi atas ingatan jangka panjang, pendek, dan sementara.
Neurotransmitter mempunyai beragam macam. Selain ketiga macam ingatan ini, dikenal juga
ingatan deklaratif yang diperankan hipokampus. Dan ingatan prosedural yang diperankan
oleh serebelum. Namun, neurotransmiter yang lebih sering dipakai adalah serotonin,
glutamat, GABA, asetilkolin, dopamin, dan norepinefrin. Setiap dari neurotransmitter ini
memiliki fungsinya masing-masing.
Kata kunci : Serebrum, serebelum, diencephalon, hipotalamus, talamus, hipokampus,
amigdala, korteks serebri, ingatan, neurotransmiter.
Pendahuluan
Dalam skenario diceritakan bahwa ada seorang laki-laki berumur 63 tahun, datang ke
puskesmas. Laki-laki ini mengeluh sering lupa. Lupa adalah suatu hal yang sering dialami
seseorang. Sekarang tidak hanya orang-orang yang sudah tua saja yang bisa cepat lupa, tapi
anak-anak kecil dan remaja juga ada yang mengalaminya. Misalnya saat orangtua meminta
anaknya untuk membeli sesuatu, dalam beberapa menit saja anak itu bisa lupa. Pelajaran-
pelajaran yang juga sudah dihafalkan, belum tentu bisa tersimpan dalam waktu yang lama.
__________________________________________________________________________
*Mahasiswa Fakultas Kedokteran Ukrida, 102011410, B1, Jalan Dahlia III Nomor 39 Rt/Rw
04/09 Bumi Cengkareng Permai, Jakarta Barat 11720, 021-5454215.
Sistem Penyimpanan Memori
Felicia Ananda Baeha Waruwu*
Hal-hal ini bisa terjadi karena banyak faktor, seperti umur, penyakit, trauma otak, dan
senyawa-senyawa yang dapat menurunkan aktivitas otak untuk mengingat. Kegiatan yang
dilakukan oleh tubuh kita dikontrol oleh bagian dalam otak kita. Otak kita ini mempunyai
bagian-bagian yang memiliki fungsi yang berbeda. Ada bagian untuk berpikir, belajar,
mengingat, mengatur suhu tubuh, mendengar, melihat, dan kegiatan lainnya. Salah satu yang
akan kita bahas pada materi kali ini adalah tentang ingatan. Ingatan manusia sangat
dipengaruhi oleh kerja dari neurotransmitter dan bagian-bagian dalam otak. Ada proses yang
harus dilalui oleh sampai informasi dapat tersimpan dalam pikiran manusia. Saat ini akan kita
bahas bagian apa saja yang terlibat dalam mengingat, jaringan dalam otak manusia, dan
proses mengingat.
Tinjauan Pustaka
1. Pengenalan Sistem Saraf dan Otak Manusia
Tubuh manusia selain tersusun atas tulang dan otot yang berfungsi sebagai sistem gerak,
juga disusun atas suatu sistem saraf yang bekerja sebagai pengatur semua kegiatan tubuh kita.
Sistem saraf pada manusia disusun atas sistem saraf pusat (SSP) dan sistem saraf tepi (SST).
Sistem saraf pusat terbagi atas dua yaitu otak dan medula spinalis. Sistem saraf tepi manusia
tersusun atas saraf aferen dan saraf eferen. Saraf aferen bertugas sebagai sensory, dimana
saraf ini akan menerima rangsang dari reseptor dan disalurkan menuju SSP. Setelah sampai di
SSP maka rangsangan tersebut akan dialurkan menuju efektor melalui saraf eferen. Efektor
yang dipersarafi oleh saraf eferen ada dua macam yaitu saraf otonom dan saraf somatis.
Sistem saram otonom nantinya akan dibagi lagi menjadi simpatis dan parasimpatis. Saraf
otonom akan mempeersarfai otot polos, otot jantung, dan kelenjar. Saraf somatis akan
mempersarafi otot rangka. Sistem saraf sendiri dibentuk oleh tiga kelas utama neuron yaitu
neuron aferen, neuron eferen, dan antarneuron. Neuron aferen memiliki ujung perifer reseptor
sensorik yang menghasilkan potensial aksi. Badan sel saraf tidak memiliki dendrit ataupun
input prasinaps yang terletak dekat dengan medula spinalis. Akson perifer panjang (serat
aferen) berjalan dari reseptor ke badan sel. Akson sentral yang lebih pendek berjalan dari
badan sel ke medula spinalis. Potensial aksi dimulai di ujung reseptor akson perifer sebagai
respon terhadap rangsangan dan akan merambat di sepanjang akson perifer dan akson sentral
ke arah medula spinalis. Ujung akson sentral menyebar dan bersinaps dengan neuron lain di
medula spinalis sehingga stimulus akan tersebar. Neuron eferen memiliki badan-badan sel
yang terletak di di SSP. Serat eferen meninggalkan SSP untu berjalan ke otot ataupun
kelenjar yang dipersarafi sehingga akan menimbulkan suatu efek. Antar neuron berada dalam
SSP. SSP manusia diperkirakan lebih dari 100 miliar neuron. Neuron-neuron ini memiliki
dua peran utama. Pertama, neuron ini terletak antara neuron aferen dan neuron eferen dan
penting dalam integrasi respon perifer dengan informasi perifer. Contohnya setelah menerima
informasi melalui neuron aferen bahwa tubuh kita menyentuh benda panas, antarneuron
tertentu akan memberi sinyal kepada neuron eferen yang menyarafo otot tangan dan lengan
anda untuk menjauhkan tangan anda dari benda itu. Peran yang kedua interkoneksi
antarneuron itu berperan dalam dalam femona abstrak yang berkaitan dengan jiwa, seperti
ingatan, emosi, pikiran, kecerdasan, motivasi, dan kreativitas.1
Sebelum otak kita terbentuk seperti sekarang ini, pada masa embrio otak kita berkembang
dari suatu neural plate, daerah yang berbentuk cekungan yang berkembang pada hari yang ke-
20. Selanjutnya melalui pelepasan zat induksi notokord, neural plate akan berdiferensiasi
diatas ektoderm membentuk suatu tonjolan lipatan saraf. Lipatan saraf ini akan menempel
bersama-sama membentuk neural tube. Neural tube memisahkan diri dari ektoderm dan
akhirnya berada di bawah ektoderm yang nantinya akan menjadi kulit punggung. Proses
pemisahan mulai terjadi di tengah cakram mudigah, sehingga neural tube pada awalnya akan
terbuka ke depan dan belakang. Bila lipatan saraf tumbuh ke depan, bakal otak akan
terbentuk. Bila lipatan tersebut berkembang ke belakang akan menjadi medula spinalis. Pada
minggu yang keempat, bagian depan neural tube akan mengalami spesialisasi menjadi tiga
daerah yaitu procencephalon (forebrain), mesencephalon (midbrain), dan rhombencephalon
(hindbrain). Pada minggu yang kelima sampai keenam akan terbentuk cerebrum,
diencephalon, mesencephalon, pons, cerebellum, dan medulla oblongata. Dan yang terakhir
akan terbentuk medulla spinalis.1,2
2. Anatomi Sistem Saraf
Serebrum atau otak besar dari luar akan terlihat permukaan yang berlipat-lipat. Bagian
yang menonjol dinamakan girus dan bagian yang melipat ke dalam yang berbentuk seperti
Gambar 1.1 Sistem Saraf Manusia
selokan dinamakan sulkus (dangkal) atau fisura (dalam). Serebrum dibagi atas dua bagian
yaitu hemisfer serebri kiri dan hemisfer serebri kanan. Keduanya dihubungkan oleh korpus
kalosum yaitu suatu jalur yang untuk tempat komunikasi dan pertukaran informasi antara
kedua hemisfer. Kedua hemisfer yang tergabung hanya oleh korpus kalosum membentuk
suatu celah dalam yang dinamakan fisura longitudinalis serebri. Hemisferium dipisahkan dari
serebelum oleh celah yang dinamakan fisura transvera serebri. Hemisferium juga dibagi atas
beberapa lobus yaitu lobus frontalis, lobus parietalis, lobus temporalis, lobus oksipitalis,
lobus insula, dan lobus limbikus. Serebrum dibagi atas fasies lateralis serebri, fasies basalis
serebri, dan fasies medialis serebri.1-3
Pada penamapang fasies lateralis serebri akan terlihat sulcus lateralis Sylvii yang dibagi
atas tiga ramus yaitu ramus anterior, ramus ascending, dan ramus posterior. Bagian atas dari
sulcus lateralis sylivii terdapat gyrus frontalis inferior yang dibagi atas tiga (ventral-dorsal)
yaitu pars orbitalis, pars triangularis, dan pars opercularis. Tanggul posterior sulcus serebri
lateralis sylvii dibentuk oleh girus temporalis superior. Pars opercularis girus frontalis inferior
berdampingan dengan bagian ventral girus presentralis. Dinamakan girus presentralis karena
letaknya di sebelah anterior sulkus sentralis Rolandi. Sulkus ini membentang dari
pertengahan fisura longitudinalis serebri sampai ke dekat pertengahan fisura serebri lateralis
sylvii. Seluruh hemisferium yang terletak rostral dari garis yang dibentuk oleh sulkus
sentralis rolandi dan fisura serebri lateralis sylvii dikenal dengan lobus frontalis. Bagian
hemisferium dibelakang lobus frontalis adalah lobus parietalis yang dari posterior dibatasi
oleh garis imajiner lanjutan fisura serebri lateralis sylvii ke fisura parietooksipitalis. Bagian
hemisferium ventral terhadap lobus parietalis dan kaudal dari fisura serebri lateralis sylvii
dinamakan lobus temporalis. Di lobus frontalis terdapat sulkus frontalis superior dan sulkus
frontalis inferior yang seolah-olah membagi lobus frontalis secara longitudinal dalam girus
frontalis superior, girus frontalis medialis, dan girus frontalis inferior.Girus frontalis medius
adalah girus terbesar diantara ketiga girus frontalis tersebut. Dibagian kaudal lobus frontalis
terdapat sulkus presentralis. Diantara sulcus presentralis dan sulcus sentralis rolandi terdapat
girus presentralis. Bagian lobus parietalis terdapat girus postcentralis, letaknya dibelakang
sulkus sentralis serebri, yang dengan lobulus parietalis superior dan inferior tercakup dalam
lobus parietalis. Sulkus yang memisahkan kedua girus tersebut adalah sulkus intraparietalis.
Lobulus parietalis inferior dibagi atas girus supramarginalis dan girus angularis. Lobus
temporalis yang terlihat pada fasies lateralis serebri terdiri dari girus temporalis superior,
girus temporalis medius, dan girus temporalis inferior. Sulkus yang membagi giri tersebut
adalah sulkus temporalis superior dan sulkus temporalis inferior. Selain lobus-lobus tersebut,
fasies lateralis serebri juga mencakup pada bagian yang dinamakan insula Reili. Insula dapat
terlihat dari samping jika bagian fisura lateralis serebri silvii dilebarkan dengan cara
membuka atau memotong bagian operkulum (penutup). Insula juga terbagi atas beberapa
bagian yaitu giri pendek, sulkus sentral, limen insula, girus panjang, dan sulkus sirkularis.3
Pada bagian lobus frontalis fasies basalis serebri terdiri dari giri orbitales dan girus rektus
yang dipisahkan oleh sulkus olfaktorius. Jika batak otak dipotong secara transversal maka
akan terlihat girus temporalis inferior, girus oksipitotemporalis lateralis, girus
parahipokampalis, dan girus oksipitotemporalis medialis. Adapun sulsi yang membatasi giri
tersebut adalah sulkus temporalis inferior, sulkus oksipitotemporalis, sulkus kolateralis, dan
sulcus rinalis. Kutub rostal temporalis seolah-olah menekuk ke mediokaudal dan merupakan
girus tersendiri yang dinamakan unkus.3
Fasies medialis serebri akan terlihat setelah kedua hemisfer dipotong secara sagital di
garis tengah. Di sekitar bangunan tersebut akan terlihat bagian-bagian hemisferrium yang
Gambar 1.2 Fasies Lateralis Serebri Gambar 1.3 Lobus Insula
Gambar 1.4 Fasies Basalis Cerebri
tidak digolongkan pada lobus parietalis ataupun lobus frontalis. Nama bagian tersebut adalah
girus singuli. Berdasarkan suatu penyelidikan banding, Broca menggolongkan girus tersebut
dalam lobus limbikus, yang mencakup hipokampus, girus parahipokampalis, dan girus
singuli. Lobus limbikus bersama dengan inti-inti septal, amigdala, hipotalamik, talamik, dan
epitalamik akan membentuk sistem limbik. Bagian lobus frontalis yang tampak adalah girus
frontalis superior yang dipisahkan dari girus singuli oleh sulkus singuli. Sulkus tersebut juga
memisahkan girus singuli dari lobulus parasentralis. Girus yang terletak dibelakan lobulus
parasentralis adalah girus precuneus. Batas rostral lobus oksipitalis adalah sulkus
parietooksipitalis yang cukup dalam, sehingga kadang dikenal dengan nama fisura
parietooksipitalis. Sulkus yang membagi dua lobus oksipital dalam dua bagian adalah sulkus
kalkarinus. Girus yang diapit oleh sulkus parietooksipitalis dan sulkus kalkarinus dikenal
sebagai kuneus. Peralihah antara lobus temporalis dan lobus oksipitalis dinamakan girus
oksipitotemporalis media. Tanpa diberikan batas girus oksipitotemporalis media akan
diteruskan sampai pada girus parahipokampalis. Di bagian bawah girus oksipitotemporalis
media terdapay sulcus kolateralis. Dibawah sulkus kolateralis ada suatu girus yang
dinamakan girus oksipitotemporalis lateralis. Selain itu walaupun korpus kalosum tidak
menjadi bagian hemisferium, namun posisi bangunan ini menarik perhatian. Bentuknya yang
membujur dapat dibagi dalam empat bagian yaitu rostrum, genu, korpus, dan splenium
korporis kalosi. Membran yang terbentang pada korpus kalosum adalah septum pelusidum.3
Korteks serebri adalah lapisan permukaan otak yang terdiri dari neuron-neuron serta
juluran-julurannya yang membentuk hubungan antar mereka. Walaupun akson bermielin,
namun dendrit yang jumlahnya jauh lebih besar tidak bermielin. Maka dari itu lapisan itu
berwarna kelabu. Korteks serebri manusia berlipat-lipat hingga terdapat sulkus dan girus.
Patokan anatomi yang digunakan dalam pemetaan korteks adalah lipatan-lipatan dalam
Gambar 1.5 Fasies Medialis Cerebri-1 Gambar 1.6 Fasies Medialis Cerebri-2
tertentu yang membagi masing-masing paruh lobus menjadi empat lobus utama. Pertama,
lobus oksipitalis akan melaksanakan pemrosesan awal dari masukan penglihatan. Kedua,
lobus temporalis adalah proses pengawalan dari sensai suara. Ketiga, Lobus parietalis akan
berperan dalam menerima dan memroses masukan sensorik. Keempat, lobus frontalis
berperan dalam tiga fungsi utama, yaitu aktivitas motorik volunter, kemampuan berbicara,
dan elaborasi pikiran.1,3
Diensefalon pada masa embriologi adalah perkembangan dari prosensefalon. Diensefalon
akan berkembang lagi menjadi talamus, epitalamus, dan hipotalamus. Pada bagian ventral
dari diencephalon akan terlihat suatu kiasma optikum yang akan berlanjut ke traktus optikus.
Selain itu akan juga terlihat batas kaudal yang dibentuk korpus mamilare serta bagian
pedunkulus serebri pada bagian sampingnya. Berdasarkan lokalisasi, fungsi, dan
perkembangannya maka diensefalon dibagi atas 4 bagian yaitu subatalamus, talamus,
epitalamus, dan hipotalamus. 3
Talamus adalah salah satu bagian dalam diencephalon yang memiliki beberapa bagian
penyususun. Stratum zonale pada permukaan dorsal yang merupakan suatu lembaran jaringan
yang terdiri dari serabut-serabut saraf. Di bagian anterior, bentuknya lebih besar dan tebal,
lamina medularis eksterna merupakan pembatas lateral dari talamus. Jaringan tersebut
dibentuk oleh seraabut-serabut kortikotalamik dan talamokortikal. Lamina medularis eksterna
dan kapsula interna dipisah oleh deretan neuron yang dikenal sebagai nukleus retikularis
talami, yang melanjutkan ke ventromedial ke zona inserta. Lamina medularis interna terdiri
hanya dari serabut-serabut yang menghubungkan inti talamus yang satu dengan yang lainnya.
Gambar 1.6 Diencephalon
Talamus dibagi dalam tiga kelompok kawasan nuklear, yaitu area nuklear lateral, nuklear
medial, dan nuklear anterior. Di deretan ventral ada lima inti yaitu nukleus genikulatum
medial dan lateral, nukleus ventralis posterior, nukleus ventralis lateral, dan nukleus ventralis
anterior. Deretan inti dorsal terdiri dari pulvinar, nukleus lateralis posterior, dan lateralis
dorsalis. Di bagian pusat terdapat nuklei intralaminares, yang dibungkus oleh lamina
medularis interna berikut nukleus sentromedianus. Inti talamik garis tengah adalah inti yang
terletak antara nukleus medialis talami dan ventrikel III. Secara lengkap inti-inti talamik
dapat dijabarkan dan tampak jelas pada manusia adalah sebagai berikut : (a) kelompok nuklei
intratalminares yang dibagi atas nukleus sentromedianus dan nukleus parafsikularis; (b)
kelompok inti-inti lateral yaitu nukleus lateralis dorsalis, lateralis posterior, dan pulvinar; (c)
inti-inti ventral yaitu nukleus ventralis anterior, nukleus ventralis lateralis, dan nukleus
ventralis posterior (posteriorolateralis dan posteromedialis); (d) kelompok inti metatalamus
yaitu korpus genitakulum mediale dan korpus genitakulum laterale; (e) kelompok nukleus
retikularis talami.3
Hipotalamus adalah bagian dari diensefalon yang terletak ventral dari sulkus
hipotalamikus dan sebagian besar merupakan dinding ventrikel III. Dalam mekanisme neural
hipotalamus berada di persimpangan lintasan antara talamus, korteks serebri, dan lintasan
asedens dari trunkus serebri dan medula spinalis. Fungsi dari hipotalamus dapat terlihat
melalui lintasan eferennya ke inti-inti autonom di batang otak dan sumsum tulang belakang di
satu pihak dan di pihak lain terlihat melalui hubungan mesra dengan hipofisis yang
Gambar 1.7 Talamus
diselenggarakan oleh sel-sel neurosekretorik. Bagian dari hipotalamus yang berlanjut ke
hipofisis dari dinding vemtrikel III dinamakan infudibulum. Bangunan infudibulum yang
seperti corong itu menonjol ke ventral dari tuber sinerium yang terletak antara batang
infudibulum dan korpus mamilare. Tuber sinerium adalah lantai ventrikel III. Lantai ventrikel
yang terbawah disebut resesus infundibuli. Dinding resesus ini adalah batang infudibulum
yang sekaligus merupakan batang hipofisis. Ujungnya dikenal dengan nama neurohipofisis,
oleh karena jaringannya tersusun atas sistem saraf. Melekat dan menjadi satu dengan
hipofisis dikenal dengan nama adenohipofisis, oleh karena tersusun atas kelenjar endokrin.
Hipotalamus dapat dibagi dalam tiga daerah berdasarkan inti-intinya yaitu daerah supraoptik
(di atas kiasma optikum), daerha tuberal (tuber sinerium sendiri dan daerah di atasnya), dan
daerah mamilar (korpus mamilare sendiri dan daerah diatasnya). Daerah supraoptik
mencakup nukleus supraoptikus, nukleus paraventrikularis, nukleus anterior hipotalami, dan
nukleus suprakiasmatikus. Daerah tuberal mencakup nukleus dorsomedialis hipotalami,
nukleus ventromedialis hipotalami, dan nuklei arkuati. Daerah mamilar mencakup pada
korpus mamilare dan nukleus posterior hipotalami.3
Cerebelum atau otak kecil manusia menempel pada bagian trunkus serebri. Serebelum
dapat dibagi dalam dua bagian, korpus serebeli dan lobus flokulonodularis. Korpus serebeli
mencakup bagian serebelum yang terletak rostral fisura posterolateralis dan terdiri dari lobus
anterior dan lobus posterior. Batas antara kedua lobus itu adalah fisura prima. Lapisan
substansia grisea permukaan serebelum menyusun hemisferium. Hemisfer serebelum lobus
anterior memperlihatkan giri serebeli yang berorientasi transversal dan berjalan secara
Gambar 1.8 Hipotalamus
berkesinambungan, tanpa terputus di tengah, dari kanan ke kiri dan kiri ke kanan. Hal ini juga
berlaku bagi hemisferium bagian lobus posterior serebeli yang disusun oleh lobulus simpleks.
Oleh karena itu, bagian-bagian serebelum tersebut harus dianggap sebagai bangunan yang
tunggal, sedangkan bagian korpus serebeli yang lainnya seperti lobulus semilunaris posterior,
lobulus semilunaris inferior, lobulus grasilis, lobulus biventer, dan tonsila serebeli merupakan
bagian serebelum yang sepasang dan setangkup. Hemisferium serebeli yang merupakan
bangunan tunggal itu memperlihatkan pada fasies dorsalis serebeli suatu peninggian garis
tengah yang berorientasi tegak lurus terhadap galur-galur hemisferium serebeli. Peninggian
tersebut dinamakan vermis. Vermis yang merupakan bagian tengah korpus serebeli yang
bersifat tunggal itu terdiri dari folium, lobulus sentralis, kulmen montikuli, dan deklive.
Kemudian vermis melanjutkan diri dari kaudal sebagai bagian tengah dari bangunan
serebelum yang bersifat sepasang. Bagian tersebut adalah lingula, nodula, livula, piramid, dan
tuber. Hemisferium serebeli yang tampak pada fasies dorsalis serebeli adalah lobulus
kuadrangularis, lobulus simpleks, lobulus semilunaris superior, lobulus semilunaris inferior.
Garis pemisah antara lobulus-lobulus tersebut adalah fisura prima, fisura postlunate, fisura
horizontal, fisura retrotonsillar, dan fisura posterolateral. Bagian serebelum yang masih
sedikit terlihat pada fasies ventralis serebeli adalah tonsila serebeli dan lobulus biventer.3
Hipokampus adalah bagian medial dari lobus temporalis yang memanjang dan merupakan
bagian dari sistem limbik. Hipokampus berperan besar dalam ingatan jangka pendek yang
melibatkan integrasi berbagai rangsangan terkait serta penting bagi konsolidasi ingatan
tersebut menjadi ingatan jangka panjang. Hipokampus dipercaya menyimpan ingatan jangka
Gambar 1.9 Serebelum-1 Gambar 1.10 Serebelum-2
panjang baru hanya sesaat dan kemudian dipindahkan ke bagian korteks lain untuk
penyimpanan yang lebih permanen.
Amigdala adalah sekumpulan inti-inti dibawah unkus dari lobus temporalis di ujung
formasio hipokampi dan kornu inferius dari ventrikel lateral. Menjadi satu dengan korteks
periamigdalaris, yang merupakan sebagian dari permukaan unkus. Amigdala juga membatasi
ujung ekor nukleus kaudatus di lobusmtemporalis. Ditinjau dari lintasannya, amigdala
memiliki hub ungan dengan susunan limbik dan tidak berhubungan dengan korpus striatum.
3. Histologi Sistem Saraf dan Otak Manusia
Setiap dari hemisfer terdiri dari suatu lapisan tipis substansia grasia di sebelah luar, yaitu
korteks serebri, yang menutupi bagian tengah tebal substansia alba. Bagian lain dari
substansia grasia yaitu nukleus basal terletak jauh dalam substansia alba. Di seluruh SSP,
substansia grasia terutama terdiri dari badan sel neuron serta dendritnya. Dan sebagian besar
dari sel glia. Berkas atau traktus serat saraf bermielin akan membentuk substansia alba yang
berwarna putih. Hal ini disebabkan oleh komposisi lemak bermielin. Subsatansia grisea
dapat diibaratkan sebagai suatu komputer dan substansia albanya diibaratkan sebagai kabel
yang menghubungkan komputer-komputer tersebut. Integrasi masukan saraf dan inisiasi
keluaran saraf berlangsung di sinaps dalam suatu substansia grasia.1,2
Dalam bagian korteks serebrum ditemukan enam lapisan dasar. Lapisan tersebut dari
paling luar ke dalam adalah lapisan molekuler, lapisan granular luar, lapisan piramida luar,
lapisan granular dalam, lapisan piramid dalam, dan lapisan multiform. Lapisan molekuler
disusun atas sel horizontal. Lapisan granular luar disusun atas sel stelate. Lapisan piramid
luar disusun atas sel piramid besar dan sel stelate. Lapisan granular dalam disusun atas sel
stelata yang bisa berukuran besar maupun kecil. Lapisan piramid dalam disusn oleh sel
Gambar 1.11 Hipokampus dan Amigdala
piramid yang berukuran sedang dan besar. Dan lapisan terakhir adalah lapisan multiform
yang tersusunatas sel-sel dengan beragam bentuk, sebagian besar dari mereka adalah
fusiform. Lapisan ini juga mengandung sel martinotti.4
Cerebellum disusun atas substansia alba dibagian luar dan substansia grisea dibagian
luar. Substansia alba disusun atas serat-serat bermielin, percabangannya membentuk bagian
pusat dari lipatan serebelum yang jumlahnya banyak. Substansia grisea akan membentuk
korteks. Jaringan korteks serebelum dibagi atas lapisan molekuler pada bagian luar, sel
purkinje pada bagian tengah, dan lapisan granular pada bagian dalam. Lapisan granular
disusun atas sel granula. Sel-sel purkinje mempunyai bentuk piriform dengan dendrit yang
bercabang-cabang. Badan sel yang berbentuk seperti botol memberikan cabang dendrit yang
gemuk, lalu meluas melewati lapisan molekuler ke permukaan dan memberikan cabang-
cabang kompleks sepanjang perjalanannya. Akson yang tipis meninggalkan basis sel yang
berjalan melewati lapisan granular dan menjadi serat bermielin ketika memasuki substansia
alba. Dalam lapisan molekuler sel stelata berhamburan. Kolateral yang menurun dari sel
stelata yang letaknya lbih dalam bercabang-cabang mengelilingi sel purkinje sebagai serat-
serat terminal. Akson sel granular di dalam lapisan granular meluas ke dalam lapisan
molekuler dan berjalan horizontal sebagai serat tak bermielin. Dalam lapisan granular
terdapat banyak sel granula kecil dengan nuklei yang berwarna gelap dan sitoplasma yang
sangat sedikit. 4,5
Gambar 2.1 Serebrum (10x) Gambar 2.1 Serebrum (40x)
4. Fisiologi Sistem Otak dan Memori
Daerah motorik, sensorik, dan bahasa membentuk hanya sekitar separuh dari korteks
serebri total. Daerah sisanya yang sering disebut sebagai daerah asosiasi, terlibat dalam
fungsi-fungsi luhur. Terdapat tiga daerha asosiasi korteks asosiasi prafontral, korteks asosiasi
parietal-temporal-oksipital, dan korteks asosiasi limbik. Korteks asosiasi prafrontal adalah
bagian depan lobus frontalis. Bagian ini adalah bagian dari otak yang mempunyai “ide
cemerlang”. Secara spesifik peran yang dikaitkan dengan bagian ini adalah (1) perencanaan
aktivitas volunter, (2) pengambilan keputusan, (3) kreativitas, (4) sifat kepribadian. Untuk
melaksanakan fungsi tingkat paling tinggi ini, korteks prafrontalis ini adalah tempat
bekerjanya ingatan sementara. Korteks asosiasi parietal-temporal-oksipital terletak di
pertemuan tiga lobus yang menjadi asal namanya. Bagian ini mengumpulkan dan
mengintegrasikan sensasi somatik, pendengaran, dan penglihatan yang diproyeksikan dari
ketiga lobus ini untuk pemrosesan yang lebih kompleks. Bagian ini meungkinkan anda
memperoleh gambaran yang lengkap tentang hubungan bagian tubuh anda dengan dunia luar.
Sebagai contoh, bagian ini akan mengintegrasikan informasi penglihatan dengan input
proprioseptif agar anda dapat menempatkan apa yang anda lihat dalam perspektif yang benar.
Misalnya ketika kita menyadari bahwa sebuah botol terletak tegak tanpa bergantung pada
sudut penglihatan anda (apakah anda sedang berdiri, berbaring, atau bergantung terbalik di
dahan pohon). Bagian juga berperan dalam menghubungkan daerah Wernicke ke korteks
penglihatan dan pendengaran. Korteks asosiasi limbik terletak terutama di bagian paling
bawah dan berbatasan dengan bagian dalam kedua lobus temporalis. Daerah ini juga
berkaitan dengan motivasi, emosi, serta berperan besar dalam ingatan.1
Talamus berfungsi sebagai suatu sistem pemancar dan pusat integrasi sinaps untuk
pemrosesan awal semua input sensorik dalam perjalannya ke korteks. Bagian ini menyaring
sinyal tak signifikan dan meneruskan impuls sensorik penting ke korteks somatosensorik
yang sesuai, serta ke bagian lain otak. Bersama dengan batang otak dan daerah asosiasi
korteks, talamus penting dalam kemampuannya mangarahkan perhatian ke rangsangan yang
Gambar 2.3 Lapisan Serebelum Gambar 2.4 Sel Purkinje
menarik. Talamus juga mampu mengetahui secara kasar berbagai jenis sensasi tetapi tidak
dapat membedakan lokasi atau intensitas sensasi tersebut. Di bagian ini juga sedikit banyak
terletak kesadaran. Talamus juga berperan penting dalam kontrol motorik dengan
memperkuat perilaku motorik volunter yang dimulai di korteks.1
Hipotalamus adalah kumpulan nukleus-nukleus spesifik dan serat-serat terkait yang
terletak di bawah talamus. Bagian ini adalah pusat integrasi bagi banyak fungsi homeostatik
serta berfungsi sebagai penghubung penting antara sistem saraf otonom dan sistem endokrin.
Secara spesifik, hipotalamus akan berfungsi sebagai pengontrol suhu tubuh, pengontrol rasa
haus dan pengeluaran urin, pengontrol asupan makanan, pengontrol sekresi hormon hipofisis
anterior, menghasilkan hormon-hormon hipofisis posterior, mengomtrol kontraksi uterus dan
ejeksi air susu, pusat koordinasi SSO manusia, pengaruhi pola emosi dan perilaku, dan
berperan serta dalam siklus tidur-jaga. Bagian-bagian otak lain seperti korteks serebri ,
bekerja secara tak langsung untuk mengatur lingkungan internal.1
Amigdala memiliki fungsi untuk mengurusi masalah hawa nafsu dan corak perasaan
emosional yang mendasari hal tersebut. Bagian dalam dari amigdala itu sendiri bertindak
sebagai modulator yang mempengaruhi hipotalamus. Hampir setiap kegiatan viseral dan
somatik yang dapat dibangkitkan dengan merangsang hipotalamus, mencakup soal makan-
minum, kegiatan kardiovaskular dan pulmonar, terbukti dapat diperoleh juga dengan
stimulus-stimulus titik tertentu pada amigdala.3
Gambar 4.1 Pembagian Fungsi Otak
Belajar adalah proses untuk mendapatkan suatu informasi dan mengingat adalah proses
penyimpanan dan pemanggilan kembali informasi pengetahuan. Perubahan-perubahan saraf
yang berperan dalam retensi atau penyimpanan pengetahuan dikenal sebagai jejak ingatan.
Secara fisiologis, memori terbagi atas dua macam yaitu memori tersirat dan memori tersurat.
Memori tersurat adalah memori pengenalan. Memori tersurat dibagi atas memori atas
peristiwa dan ingatan akan kata-kata, peraturan-peraturan, bahasa, dan lain-lain. Memori
tersirat tidak berhubungan dengan kesadaran dan juga disebut memori nondeklaratif atau
refleksif. Memori tersirat biasanya retensinya tidak berhubungan dengan hipokampus dan
termasuk pada kebiasaan, kemahiran melakukan sesuatu, dan refleks bersyarat. Namun
demikian, memori tersurat diperlukan pada kegiatan seperti kegiatan mengendarai sepeda dan
akan menjadi memori tersirat saat sudah mahir mengendarai sepeda. Penyimpanan yang
diperoleh juga dilakukan paling sedikit dalam dua cara yaitu ingatan jangka panjang dan
ingatan jangka pendek. Ingatan jangka pendek berlangsung beberapa detik sampai beberapa
jam. Ingatan jangka panjang dipertahankan dalam hitungan harian sampai tahunan. Proses
pemindahan dan fiksasi jejak ingatan jangka pendek menjadi simpanan ingatan jangka
panjang dikenal sebagai konsolidasi. Suatu konsep yang baru dikembangkan adalah konsep
ingatan sementara atau memori kerja. Melalui ingatan sementara anda dapat secara singkat
menahan dan memproses data untuk segera digunakan sehingga anda dapat mengevaluasi
data yang datang sesuai konteks. Fungsi integratif ini sangat penting bagi kemampuan anda
untuk berpikir, merencanakan, dan membuat suatu penilaian. Informasi yang baru diperoleh
pada awalnya diendapkan di ingatan jangka pendek, yang kapasitas penyimpanannya
terbatas. Informasi ingatan jangka pendek bisa mengalami salah satu dari dua hal. Yang
pertama informasi ini akan segera bisa dilupakan dan yang kedua informasi akan dipindahkan
ke dalam mode ingatan jangka panjang yang lebih permanen melalui latihan aktif atau
pengulangan. Daur ulang informasi yang bari diperoleh melalui ingatan jangka pendek
memperbesar bahwa informasi ini akan terkonsolidasi menjadi ingatan jangka panjang.
Kapasitas pada penyimpanan ingatan jangka panjang jauh lebih besar daripada kapasitas
ingatan jangka pendek. Karena gudang ingatan jangka panjang lebih besar maka sering
diperlukan waktu yang lebih lama untuk mengingat kembali ingatan jangka panjang.
Mengingat adalah proses mengambil kembali informasi spesifik dari simpanan ingatan. Lupa
adalah ketidakmampuan mengambil kembali informasi yang disimpan. Informasi yang
lenyap dari ingatan jangka pendek akan dilupakan selamanya, tapi informasi dalam simpanan
jangka panjang sering hanya dilupakan secara sementara. Beberapa bentuk dari ingatan
jangka panjang yang melibatkan informasi atau keterampilan yang digunakan sehari-hari
pada hakikatnya tidak pernah dilupakan dan cepat diakses kembali. Namun, tidak tertutup
kemungkinan ingatan jangka panjang perlahan-lahan akan lenyap, kecuali jika ingatan
tersebut kembali ditanam melalui latihan bertahun-tahun.1,2,6
Ingatan deklaratif atau ingatan yang berhubungan dengan “apa” sangat dipengaruhi oleh
kerja dari sistem hipokampus. Hipokampus dipercaya menyimpan ingatan jangka panjang
baru hanya sesaat dan kemudian memindahkannya ke bagian korteks lain untuk penyimpanan
yang lebih permanen. Hipokampus dan struktur limbik terkait sangat penting dalam
mempertahankan ingatan tentang kejadian-kejadian sehari-hari dalam waktu yang memadai.
Ingatan prosedural adalah ingatan yang berhubungan dengan kegiatan bagaimana, yaitu
misalnya mengingat gerakan tertentu. Bagian otak yang berpengaruh dalam hal ini adalah
serebelum. Berbeda dari ingatan deklaratif, yang diingat kembali secara sadar dari
pengalaman sebelumnya, ingatan prosedural dapat dilaksanakan tanpa upaya sadar. Sebagi
contoh, seorang pemain ski selama bertanding biasanya berprestasi dengan membiarkan
tubuhnya mengambil alih dan tidak memikirkan secara eksak gerakan yang harus dilakukan.
Ingatan sementara sangat dipengaruhi oleh kerja dari korteks asosiasi prafrontal. Korteks
asosiasi prafrontal melaksanakan fungsi eksekutifmyang melibatkan manipulasi dan integrasi
informasi perencanaan, pemilihan prioritas, pemecahan masalah, dan pengorganisasian
aktivitas. Korteks ini melaksanakan fungsi-fungsi berpikir kompleks dengan bekerja sama
dengan semua regio sensorik otak, yang berhubungan dengan korteks prafrontal melalui
koneksi-koneksi saraf.1
Ingatan tidak terletak di satu neuron tetapi pada perubahan dalam pola sinyal yang
disalurkan menyebrangi sinaps-sinaps dalam suatu jaringan saraf yang luas. Ingatan jangka
pendek melibatkan modifikasi transien fungsi sinaps-sinaps yang sudah ada. Ingatan jangka
panjang melibatkan perubahan struktural dan fungsional yang relatif permanen antara neuron-
neuron yang sudah ada di otak. Ada dua bentuk ingatan jangka pendek yaitu habituasi dan
sensitasi. Kedua hal disebabkan oleh modifikasi berbagai protein saluran terminal prasinaps
neuron-neuron aferen tertentu yang berperan dalam jalur yang memerantai perilaku yang
sedang mengalami modifikasi. Modifikasi ini akan menimbulkan perubahan pada pelepasan
neurotransmitter. Habituasi adalah penurunan responsivitas terhadap presentasi berulang
suatu stimulus. Sensitasi adalah peningkatan responsivitas terhadap rangsangan ringan setelah
rangsangan kuat yang mengganggu. Mekanisme habituasi akan terjadi setelah penutupan
saluran Ca2+ mengurangi masuknya Ca+2 ke dalam terminal prasinaps yang akan
menyebabkan penurunan pelepasan neurotransmiiter. Akibatnya, potensial pascasinaps
berkurang dibandingkan dengan normal sehingga terjadi penurunan atau hilangnya respon
perilaku yang dikontrol oleh neuron eferen pascasinaps. Tanpa latihan lebih lanjut, penurunan
responsivitas akan bertahan hanya beberapa jam. Berbeda dengan yang terjadi pada habituasi,
masuknya Ca+2 ke dalam terminal prasinpas meningkat pada sensitisasi. Peningkatan
pelepasan neurotransmiter yang terjadi menghasilkan potensial pascasinaps yang lebih besar
sehingga menghasilkan potensial pascasinaps ynang lebih besar sehingga respon penarikan
insang menjadi lebih kuat. Sensitasi tidak memiliki efek langsung pada saluran Ca+2
prasinaps. Secara tak langsung sensititasi meningkatkan pemasukan Ca+2 melalui fasilitasi
prasinaps. Neurotransmiter serotonin dibebaskan dari antarneuron fasilitatif yang bersinaps di
terminal prasinaps untuk menimbulkan peningkatan pelepasan neurotransmitter prasinaps
sebagai respon terhadap potensial aksi. Bahan ini melakukannya dengan memicu pengaktifan
pembawa pesan kedua AMP siklik di terminal prasinaps, yang akhirnya akan menyebabkan
penyumbatan saluran K+. Penyumbatan ini memperlama potensial aksi di terminal prasinaps.
Ingatan jangka panjang memerlukan pengaktifan gen-gen spesifik yang mengontrol sintesis
protein yang dibutuhkan untuk perubahan struktural atau fungsional jangka panjang di
sinaps-sinaps spesifik. Banyak hal-hal yang memepengaruhi daya ingat seseorang seperti
senyawa yang menghambat atau mengaktifkan neurotransmiter, faktor usia, faktor
lingkungan, traumatik, penyakit dan lesi/kerusakan dalam struktur otak. Senyawa-senyawa
yang berpengaruh contohnya nikotin (mengaktivasi reseptor asetilkolin), antidepresan
(meningkatkan kerja serotonin), skopalamin (menghambar kerja Ach), striknin, kokain,
amfetamin, dan obat-obatan penghambat aktivitas neuronal/sintesis protein. Traumatik dapat
dipengaruhi oleh gegar otak, stroke, kehilangan kesadaran setelah terpukul, trauma hebat, dan
terapi kejutan listrik. Penyakit yang dapat mempengaruhi contohnya adalah Alzheimer.1
5. Neurotransmitter
Ada dua macam klasifikasi dari neurotransmiter berdasarkan ukurannya yaitu molekul
kecil dan neuropeptida. Ada empat macam jenis molekul kecil yang termasuk dalam
neurotransmiter asam amino yaitu glutamat (GLU), GABA, Aspartid, serotonin,
noreepinephrin dan lain-lain. Asetilkolin adalah neurotranmiter dari medula spinalis neuron
motorik dan SSP. Ada dua macam reseptor Ach utama, yaitu nikotinik dan muskarinik. Tipe
dari reseptor nikotinik melingkupi alfa dan beta. Sedangkan pada yang muskarinik adalah M1
dan M2. Ach mempengaruhi neuron yang mempengaruhi aksi otot, fungsi kognitif, ingatan,
dan emosi. Serotonin mempengaruhi neuron yang berkaitan dengan tidur, nafsu makan,
pengaturan suhu, penahan rasa sakit, dan suasana hati. Dopamin mempengaruhi neuron
mempengaruhi neuron yang berkaitan dengan kegiatan yang disengaja seperti belajar,
ingatan, emosi, kenikmatan, dan respon terhadap hal-hal baru. Norepinefrin berpengaruh
pada neuron yang dapat mempercepat detak jantung dan menurunkan aktivitas usus saat
keadaan stres, serta neuron yang terlibat dalam kegiatan belajar, bermimpi, ingatan, terjaga,
dan emosi. GABA adalah neurotransmittor inhibitor utama dalam otak. Glutamat berfungsi
sebagai penggerak utama neurotransmiter dan dikeluarkan sekitar 90% oleh neuron otak.7
Kesimpulan
Sistem saraf pusat pada manusia terdiri atas otak dan medula spinalis. Otak manusia
adalah bagian yang sangat penting karena di otak semua kegiatan untuk kehidupan diolah.
Otak manusia dibagi atas otak besar, otak tengah, otak kecil, dan batang otak. Otak besar
sebagai bagian yang mengontrol kegiatan luhur manusia seperti belajar, mengingat, berpikir,
dibagi atas lobus frontal, lobus parietal, lobus temporal, dan lobus oksipital. Setiap lobus
mempunyai fungsi dan peranannya masing-masing sesuai pembagian wilayahnya dalam
korteks serebri. Otak tengah manusia dibagi juga atas dua bagian talamus dan hipotalamus.
Kedua bagian ini berfungsi sebagai tempat yang akan melangsungkan proses mengingat.
Hipokampus dan amigdala juga memiliki peran yang sama dalam proses mengingat.
Ingatan adalah suatu kegiatan untuk menyimpan dan mengingat kembali suatu
informasi. Ingatan dibagi atas tiga macam, yaitu ingatan jangka panjang, ingatan jangka
pendek, dan ingatan sementara. Ingatan jangka panjang adalah ingatan yang dapat tersimpan
dalam waktu yang lama (berbulan dan bertahun-tahun). Ingatan jangka pendek adalah ingatan
yang tidak bisa tersimpan lama di otak kita. Ingatan sementara adalah ingatang yang bisa
cepat dilupakan atau dapat tersimpan lama jika informasi tersebut terus diulang-ulang.
Ingatan jangka pendek dibagi atas dua proses yaitu habituasi dan sensitiasi. Habituasi adalah
penurunan responsitivitas terhadap presentasi berulang suatu stimulus indiferen. Sensitiasi
adalah peningkatan responsitivitas terhadap rangsangan ringan setelah rangsangan kuat
menggangu. Faktor yang juga ikut mempengaruhi ingatan manusia yaitu senyawa yang
menghambat atau mengaktifkan neurotransmiter, faktor usia, faktor lingkungan, traumatik,
penyakit dan lesi/kerusakan dalam struktur otak. Neurotransmiter memiliki berbagai macam
yaitu glutamat (GLU), GABA, Aspartid, serotonin, noreepinephrin dan jenis lainnya.
Daftar Pustaka
1. Sherwood L. Human physiology : from cells to systems. 6th ed. Singapore : Cengage Learning Asia Pte Ltd ; 2007.p.146-194.
2. Silverthorn DUS, Johnson BR, Ober WC, Garison CW, Silverthorn AC. Human physiology an integrated approach. 5th ed. San Franscisco : Pearson Education, Inc ; 2010.p.297-326.
3. Sidharta P, Dewanto G. Anatomi sistem saraf pusat manusia. Jakarta : PT. Dian Rakyat ; 1985.
4. Gartner LP, Hiatt JL. Color atlas of histology. 5th ed. USA : Lippincott Williams & Wilkins ; 2009.p. 146-160.
5. Fiore MSH, Martoprawiro M, Anugerah P. Atlas histologi manusia. Jakarta : Penerbit Kedokteran EGC ; 1992.
6. Widjajakusumah HMD, Irawati D, Siagian M, Moeloek D, Pendit BU,editor. Buku ajar fisiologi kedokteran. Edisi 20. Jakarta : Penerbit Buku Kedokteran EGC ; 2001.hal 258-263.
7. Clark DL, Boutros NN, Mendez MF. The brain and behaviour : an introduction to behavioral neuroanatomy. 3rd ed. UK : Cambridge University Press ; 2010.
Recommended