Otak manusia dewasa beratnya rata-rata sekitar 3 lb (1,5 kg) dengan ukuran
sekitar 1.130 sentimeter kubik (cm 3) pada wanita dan 1260 cm
3 pada pria, meskipun ada variasi individu yang besar. Otak manusia
berada pada berat 100g rata-rata dari seorang wanita, bahkan ketika dikoreksi
untuk perbedaan ukuran tubuh Otak sangat lembut, memiliki konsistensi yang mirip
dengan gelatin atau perusahaan tahu lembut. Meskipun disebut sebagai "materi
abu-abu", korteks hidup adalah pink-beige dalam warna dan sedikit off-putih di
interior. Foto di sebelah kanan menunjukkan sepotong horizontal kepala orang
dewasa, dari Perpustakaan Nasional Proyek Terlihat Manusia Kedokteran. Dalam
proyek ini, dua mayat manusia (dari seorang pria dan seorang wanita) dibekukan
dan kemudian diiris menjadi bagian tipis, yang secara individual difoto dan
digital. Potongan di sini adalah diambil dari jarak kecil di bawah bagian atas
otak, dan menunjukkan korteks serebral (lapisan seluler rumit di luar) dan
materi putih yang mendasari, yang terdiri dari saluran serat myelinated
bepergian ke dan dari korteks serebral. Pada usia 20, seorang pria memiliki
sekitar 176.000 km dan seorang wanita, sekitar 149.000 km akson myelinated di
otak mereka.
Belahan otak membentuk bagian terbesar dari otak manusia dan terletak di atas
sebagian besar struktur otak lainnya. Mereka ditutupi dengan lapisan kortikal
dengan topografi yang berbelit-belit. Di bawah otak terletak batang otak,
menyerupai batang otak yang terpasang. Pada bagian belakang otak, di bawah otak
dan di belakang batang otak, serebelum adalah, struktur dengan permukaan
horizontal berkerut yang membuatnya tampak berbeda dari daerah otak lainnya.
Struktur yang sama yang hadir pada mamalia lain, meskipun otak kecil tidak
begitu besar relatif ke seluruh otak. Sebagai aturan, semakin kecil otak,
semakin sedikit berbelit-belit korteks. Korteks seekor tikus atau mouse hampir
sepenuhnya mulus. Korteks lumba-lumba atau ikan paus, di sisi lain, lebih rumit
daripada korteks manusia.
Fitur yang dominan dari otak manusia adalah''''corticalization. Korteks
serebral pada manusia begitu besar sehingga membayangi setiap bagian lain dari
otak. Sebuah struktur beberapa subkortikal menunjukkan perubahan yang
mencerminkan kecenderungan ini. Cerebellum, misalnya, memiliki zona medial
terhubung terutama untuk area motorik subkortikal, dan zona lateral dihubungkan
terutama korteks. Pada manusia zona lateral yang mengambil sebagian kecil jauh
lebih besar dari otak kecil daripada di kebanyakan spesies mamalia lainnya.
Corticalization tercermin dalam fungsi serta struktur. Pada tikus, operasi
pengangkatan seluruh korteks serebral daun hewan yang masih mampu berjalan-jalan
dan berinteraksi dengan lingkungan. Dalam kerusakan, korteks serebral manusia
sebanding menghasilkan keadaan koma permanen.
Korteks serebral hampir simetris dalam bentuk lahiriah, dengan belahan otak
kiri dan kanan. Anatomi konvensional membagi menjadi empat masing-masing belahan
"lobus", lobus frontal, lobus parietal, lobus temporal, dan lobus oksipital.
Adalah penting untuk menyadari bahwa kategorisasi ini tidak benar-benar timbul
dari struktur korteks itu sendiri: lobus diberi nama setelah tulang tengkorak
yang menimpa mereka. Ada satu pengecualian: perbatasan antara lobus frontal dan
parietal digeser mundur ke sulkus sentral, lipatan mendalam yang menandai baris
tempat somatosensori korteks primer dan korteks motor utama datang bersama-sama.
Para peneliti yang mempelajari fungsi korteks membaginya menjadi tiga
kategori fungsional daerah, atau daerah. Salah satu terdiri dari daerah sensorik
primer, yang menerima sinyal dari saraf sensorik dan wilayah dengan cara inti
relay di talamus. Daerah sensorik primer mencakup area visual lobus oksipital,
area auditori pada lobus temporal, dan daerah somatosensori di lobus parietalis.
Sebuah kategori kedua adalah daerah motorik primer, yang mengirimkan akson ke
motor neuron di batang otak dan tulang belakang akord. Daerah ini menempati
bagian belakang lobus frontalis, tepat di depan area somatosensori. Kategori
ketiga terdiri dari sisa bagian korteks, yang disebut area asosiasi. Daerah ini
menerima input dari daerah sensorik dan bagian bawah otak dan terlibat dalam
proses kompleks yang kita sebut persepsi, pikiran, dan pengambilan keputusan.
Jumlah korteks asosiasi, relatif terhadap dua kategori lainnya, meningkat secara
dramatis sebagai salah satu pergi dari mamalia sederhana, seperti tikus dan
kucing, untuk yang lebih kompleks, seperti simpanse dan manusia.
Korteks serebral pada dasarnya adalah lembaran jaringan saraf, dilipat dengan
cara yang memungkinkan area permukaan besar agar sesuai dalam batas-batas
tengkorak. Setiap belahan otak, pada kenyataannya, memiliki luas permukaan total
sekitar 1,3 meter persegi. Anatomi setiap panggilan lipat sulkus kortikal, dan
daerah lipatan halus antara gyrus sebuah. Kebanyakan otak manusia menunjukkan
pola serupa lipat, namun ada variasi yang cukup dalam bentuk dan penempatan
lipatan untuk membuat otak setiap unik. Namun demikian, pola ini konsisten cukup
untuk setiap flip besar untuk memiliki nama, misalnya, "gyrus frontal unggul",
"postcentral sulkus", atau "trans-oksipital sulkus". Fitur lipat Jauh di dalam
otak seperti fisura antar-belahan otak dan lateral, dan korteks insular yang
hadir di hampir semua mata pelajaran normal.
Bagian yang berbeda dari korteks serebral yang terlibat dalam fungsi kognitif
dan perilaku yang berbeda. Perbedaan muncul dalam beberapa cara: efek kerusakan
otak lokal, pola aktivitas daerah terkena saat otak diperiksa menggunakan teknik
pencitraan fungsional, konektivitas dengan daerah subkortikal, dan perbedaan
regional dalam arsitektur seluler korteks. Ahli anatomi menggambarkan sebagian
besar korteks-bagian yang mereka sebut''isocortex''-memiliki enam lapisan,
tetapi tidak semua lapisan yang jelas dalam semua bidang, dan bahkan ketika
lapisan hadir, ketebalan dan organisasi selular dapat bervariasi. Beberapa ahli
anatomi telah membangun peta dari area kortikal berdasarkan variasi dalam
penampilan lapisan seperti yang terlihat dengan mikroskop. Salah satu skema yang
paling banyak digunakan berasal dari Brodmann, yang memisahkan korteks menjadi
51 wilayah yang berbeda dan ditugaskan masing-masing nomor (anatomi sejak dibagi
banyak daerah Brodmann). Sebagai contoh, daerah Brodmann 1 adalah korteks
somatosensori primer, daerah Brodmann 17 adalah korteks visual primer, dan area
Brodmann 25 adalah korteks anterior cingulate.
Topografi
Banyak otak daerah Brodmann didefinisikan memiliki struktur internalnya
sendiri kompleks. Dalam sejumlah kasus, area otak tersebut akan disusun dalam
"peta topografi", di mana bit berdampingan dari korteks sesuai dengan bagian
sebelah tubuh, atau beberapa entitas yang lebih abstrak. Sebuah contoh sederhana
dari jenis korespondensi adalah korteks motor utama, sebuah strip jaringan
berjalan sepanjang tepi anterior sulkus sentral, ditunjukkan dalam gambar ke
kanan. Area motorik innervating setiap bagian tubuh muncul dari sebuah zona yang
berbeda, dengan bagian tubuh tetangga diwakili oleh zona tetangga. Stimulasi
listrik dari korteks pada setiap titik menyebabkan otot-kontraksi di bagian
tubuh yang diwakili. Ini "somatotopic" representasi tidak merata, namun. Kepala,
misalnya, diwakili oleh sebuah daerah sekitar tiga kali lebih besar zona untuk
seluruh punggung dan batang. Ukuran zona berkorelasi dengan presisi kontrol
motor dan diskriminasi sensoris mungkin. Daerah untuk bibir, jari, dan lidah
sangat besar, mengingat ukuran proporsional mewakili bagian tubuh mereka.
Di daerah visual, peta retinotopic-yaitu, mereka mencerminkan topografi
retina, lapisan neuron diaktifkan cahaya-lapisan bagian belakang mata. Dalam hal
ini juga representasi tidak merata: fovea-daerah di tengah lapangan visual
sangat overrepresented dibandingkan dengan pinggiran. Sirkuit visual dalam
korteks serebral manusia mengandung beberapa lusin peta retinotopic berbeda,
masing-masing dikhususkan untuk menganalisis input stream visual dalam cara
tertentu. Korteks visual primer (daerah Brodmann 17), yang merupakan penerima
utama dari input langsung dari bagian visual dari thalamus, mengandung banyak
neuron yang paling mudah diaktifkan dengan tepi dengan orientasi khusus bergerak
di titik tertentu di bidang visual. Daerah visual jauh hilir ekstrak fitur
seperti warna, gerak, dan bentuk.
Di daerah pendengaran, peta utama adalah tonotopic. Suara yang diuraikan
menurut frekuensi (yaitu, nada tinggi vs nada rendah) dengan daerah pendengaran
subkortikal, dan parsing ini tercermin oleh zona pendengaran utama dari korteks.
Seperti dengan sistem visual, ada beberapa peta kortikal tonotopic,
masing-masing dikhususkan untuk menganalisis suara dengan cara tertentu.
Dalam peta topografi ada kadang-kadang bisa halus tingkat struktur spasial.
Dalam korteks visual primer, misalnya, di mana organisasi utama adalah
retinotopic dan tanggapan utamanya adalah untuk bergerak tepi, sel-sel yang
merespon tepi orientasi yang berbeda-spasial terpisah dari satu sama lain.
Lateralisasi
Setiap belahan otak berinteraksi terutama dengan setengah tubuh, tetapi untuk
alasan yang tidak jelas, hubungan disilangkan: sisi kiri otak berinteraksi
dengan sisi kanan tubuh, dan sebaliknya. Koneksi motorik dari otak ke sumsum
tulang belakang, dan koneksi sensori dari sumsum tulang belakang ke otak, baik
garis tengah salib di tingkat batang otak. Input visual mengikuti aturan yang
lebih kompleks: saraf optik dari dua mata datang bersama-sama pada titik yang
disebut kiasme optik, dan setengah dari serat dari setiap saraf memisahkan diri
untuk bergabung dengan yang lain. Hasilnya adalah bahwa koneksi dari kiri
setengah dari retina, di kedua mata, pergi ke sisi kiri otak, sedangkan koneksi
dari kanan setengah dari retina pergi ke sisi kanan otak. Karena setiap setengah
retina menerima cahaya yang datang dari setengah berlawanan dari bidang visual,
konsekuensi fungsional adalah bahwa input visual dari sisi kiri dunia pergi ke
sisi kanan otak, dan sebaliknya. Jadi, sisi kanan otak menerima masukan
somatosensori dari sisi kiri tubuh, dan masukan visual dari sisi kiri lapangan
visual pengaturan yang mungkin bermanfaat untuk koordinasi visuomotor.
Kedua belahan otak ini dihubungkan oleh sebuah bundel saraf yang sangat besar
yang disebut corpus callosum, yang melintasi garis tengah di atas tingkat
thalamus. Ada juga dua koneksi yang lebih kecil banyak, commisure anterior dan
commisure hipokampus, serta koneksi subkortikal banyak yang melintasi garis
tengah. Corpus callosum adalah jalan utama komunikasi antara dua belahan,
meskipun. Ini menghubungkan setiap titik pada korteks ke titik bayangan cermin
di belahan bumi sebaliknya, dan juga menghubungkan ke titik fungsional terkait
di daerah kortikal berbeda.
Dalam banyak hal, sisi kiri dan kanan otak yang simetris dalam hal fungsi.
Misalnya, mitra dari area motor belahan kiri mengendalikan tangan kanan adalah
daerah belahan kanan mengendalikan tangan kiri. Namun demikian, pengecualian
penting, yang melibatkan bahasa dan kognisi spasial. Pada kebanyakan orang,
belahan kiri "dominan" untuk bahasa: stroke yang merusak bahasa daerah kunci
dalam otak kiri dapat meninggalkan korban tidak dapat berbicara atau mengerti,
sedangkan kerusakan setara dengan belahan kanan akan menyebabkan penurunan hanya
kecil dengan bahasa keterampilan.
Sebagian besar dari pemahaman kita tentang interaksi antara dua belahan telah
datang dari studi tentang "split-otak pasien"-orang yang menjalani bedah lintang
corpus callosum dalam upaya untuk mengurangi keparahan serangan epilepsi. Pasien
ini tidak menunjukkan perilaku yang tidak biasa yang segera jelas, tetapi dalam
beberapa kasus dapat berperilaku hampir seperti dua orang yang berbeda dalam
tubuh yang sama, dengan tangan kanan mengambil tindakan dan kemudian tangan kiri
kehancuran itu. Kebanyakan pasien tersebut, saat sebentar ditunjukkan gambar di
sisi kanan dari titik fiksasi visual, mampu menjelaskan secara lisan, tapi
ketika gambar yang ditunjukkan di sebelah kiri, tidak dapat menggambarkannya,
tetapi mungkin dapat memberikan indikasi dengan tangan kiri dari sifat objek
yang ditampilkan.
Posted on 14/12/2010 by Admin
Inilah 10 Fakta Unik tentang Otak Manusia
Beberapa waktu yang lalu saya pernah mencoba bertanya melalui
status saya, berapa sebenarnya kapasitas maksimal memori manusia..? Karena
menurut saya Tuhan menciptakan manusia sebagai sebuah mahakarya. Betapa tidak
dari setiap jengkal tubuh kita terdapat keajaiban! namun untuk kali ini mari
kita berbicara tentang Otak, yang dalam dunia komputer sering disetarakan
dengan prosessor ataupun memori. Ternyata jauh-jauh hari, John von Neumann
(orang pintar yang pernah jadi matematikawan, ilmuwan, engineer, dan birokrat)
di Universitas Yale tahun 1956 pernah mengestimasikan kapasitas otak manusia
sebesar tiga puluh lima exabyte (satu exa = seribu peta = sejuta tera = semiliar
giga). Cukup besar — pun untuk ukuran komputer zaman sekarang, dan itu pun masih
bisa di upgrade lagi tergantung kemampuan dan kesungguhan manusianya. (Sebagai
bayangan saja, jika anda mampu menghapal satu lagu dari awal sampe akhir,
menyanyikannya dengan benar, paling tidak anda sudah memakai +- 5Mb)
Otak manusia adalah struktur pusat pengaturan yang memiliki volume sekitar
1.350cc dan terdiri atas 100 juta sel saraf atau neuron. Otak manusia
bertanggung jawab terhadap pengaturan seluruh badan dan pemikiran manusia.
Oleh karena itu terdapat kaitan erat antara otak dan pemikiran. Otak dan sel
saraf didalamnya dipercayai dapat mempengaruhi kognisi manusia. Pengetahuan
mengenai otak mempengaruhi perkembangan psikologi kognitif.
1. Kesadaran
Saat bangun di pagi hari, kita tersadar dari
tidur. Menikmati sinar matahari dari celah jendela, udara pagi nan sejuk, dan
seterusnya. Kita menyebutnya sebagai kesadaran. Bidang ini memicu topik majemuk
yang dibahas ilmuwan sejak zaman dulu. Pakar neurologi mutakhir menjabarkan
kesadaran sebagai suatu topik riset realistis.
2. Hidup Membeku
Hidup abadi memang hanya ada dalam
khayalan manusia. Namun ilmuwan telah menemukan cryonic, temuan yang mampu
membuat manusia memiliki dua kehidupan. Salah satu pusat cryonic adalah Alcor
Life Extension Foundation, di Arizona, yang menyimpan tubuh mahluk hidup dalam
tabung berisi nitrogen cair dengan suhu minud 320 fahrenheit.
Idenya adalah manusia yang sudah meninggal akibat penyakit akan dicairkan dan
dihidupkan kembali di masa mendatang saat penyakit itu sudah bisa disembuhkan.
Jenazah Ted Williams, pemain baseball kenamaan disimpan di sini. Karena
teknologinya belum ditemukan, maka penghidupan kembali belum dilakukan. namun
tubuhnya sudah “dilelehkan” dengan suhu yang tepat sehingga sel-selnya membeku
dan memecah.
3. Misteri Kematian
Bagaimana manusia menjadi tua?
manusia terlahir dengan mekanisme tubuh yang mampu bertahan dari penyakit. Itu
sebabnya luka bisa sembuh sendiri tanpa diobati. Tapi seiring dengan bertambah
usia, mekanisme itu menurun. kenapa bisa begitu? Ada dua teori penjelasannya.
Pertama, penuaan adalah bagian dari genetika manusia. Kedua, penuaan adalah
hasil dari sel-sel tubuh yang rusak.
4. Alam versus Asuhan
Perdebatan tentang pikiran dan kepribadian manusia
masih berkutat antara dua hal di atas. Kepribadian dan pemikiran manusia
dikatakan dikontrol oleh gen atau lingkungan?Atau bisa jadi keduanya? Masih
belum ada kesepakatan di kalangan ilmuwan tentang hal ini.
5. Pemicu Otak
Tertawa adalah hal yang paling sedikit
dipahami dari perilaku manusia. Para ilmuwan menemukan bahwa selama tertawa, ada
tiga bagian otak yang terlibat. Pertama, bagian yang berpikir sebelum kita
memahami suatu gurauan. Kedua, area yang bergerak untuk memberitahu otot kita
untuk melakukan sesuatu. Lalu sebuah area emosional yang menggugah perasaan
geli.
John Morreall, ilmuwan peneliti humor dari College of William and Mary,
menemukan bahwa tertawa adalah respon bermain atas kisah yang tidak sesuai
dengan harapan. Tertawa juga mampu menular pada orang lain.
6. Daya Ingat
Beberapa pengalaman sulit dilupakan,
sebaliknya kita justru kerap melupakan hal-hal penting. Bagaimana itu bisa
terjadi? menggunakan teknik pencitraan otak, ilmuwan menemukan adanya mekanisme
yang bertanggungjawab pada penciptaan dan penyimpanan memori.
Mereka
menemukan hippocampus dan materi abu-abu otak yang berperan sebagai kotak
memori. Tapi mengapa ada memori yang mudah diingat dan dipukana, masih tetap
jadi misteri.
7. Jam Biologis
Otak juga memiliki nukleus
suprachiasmatic nucleus alias jam biologi. Bagian ini memprogram tubuh untuk
mengikuti irama waktu 24 jam. Jam biologi juga menyesuaikan suhu tubuh, siklus
bangun tidur, juga produksi hormon melatonin. Perdebatan terakhir adalah apakah
suplemen melatonin mampu mencegah jet lag?
8. Perasaan Dihantui
Diperkirakan 80 persen dari sensasi
pengalaman termasuk gatal, tertekan, nyaman dan rasa sakit datang dari bagian
tubuh yang hilang. Ada orang yang mengalami adanya organ tubuh mereka yang tidka
nampak tapi bisa merasakan. Salah satu penjelasan adalah adanya area syaraf di
salah satu organ tubuh yang menciptakan konseksi baru pada saraf tulang belakang
dan berlanjut mengirimkan sinyal ke otak.
9. Tidur
Mengapa manusia butuh tidur? Ilmuwan paham bahwa
semua mamalia butuh tidur cukup. Tidak cukup tidur berkepanjangan akan
menimbulkan halunisasi bahkan kematian. Ada dua tingkatan dalam tidur, yakni
tidur yang non-rapid eye movement (NREM), terjadi selama otak memperlihatkan
rendahnya aktivitas metabolik. Lalu tidur tingkat rapid eye movement (REM), saat
otak masih cukup aktif.
10. Mimpi
Selain tidur, mimpi juga menjadi misteri.
Kemungkinannya adalah, bermimpi merupakan latihan otak yang menstimulasi trafik
synap antar sel-sel otak. Teori lain mengatakan manusia bermimpi mengenai tugas
dan emosinya yang tak sempat diperhatikan selama mereka terjaga di siang
hari.
