Otak

Serebrum, bagian terbesar dari otak, berisi hal-hal berikut:

• Korteks serebral: Lapisan jaringan yang berliku-liku ini membentuk permukaan bagian luar serebrum. Terdiri dari lapisan tipis materi abu-abu dengan ketebalan sekitar seperdelapan inci (2 hingga 4 milimeter). Pada orang dewasa, korteks serebral mengandung sebagian besar sel saraf di sistem saraf.

• Materi putih: Materi putih terutama terdiri dari serat saraf (akson) yang menghubungkan sel-sel saraf di korteks dengan satu sama lain, serta dengan bagian lain dari otak dan sumsum tulang belakang. Materi putih ini juga mengandung sel pendukung (oligodendrosit) yang membuat mielin bagi serat sel saraf (untuk mempercepat konduksi impuls di sepanjang serat saraf). Materi putih terletak di bawah korteks.

• Struktur subkorteks: Struktur ini juga berada di bawah ("sub-") korteks—demikian asal namanya. Mereka termasuk ganglia basal, talamus, hipotalamus, hipokampus, dan sistem limbik, yang meliputi amigdala, koneksi penciuman (struktur yang membantu mentransmisikan sinyal penciuman), dan struktur terkait.

Serebrum dibagi menjadi 2 bagian—hemisfer serebral kiri dan kanan. Kedua hemisfer ini terhubung dengan serat saraf yang membentuk jembatan materi putih (disebut korpus callosum) melalui bagian tengah otak. Setiap hemisfer selanjutnya dibagi menjadi lobus:

• Lobus frontal

• Lobus parietal

• Lobus oksipital

• Lobus temporal

Setiap lobus memiliki fungsi spesifik, tetapi untuk sebagian besar aktivitas, beberapa area lobus yang berbeda di kedua hemisfer harus bekerja sama.

Lobus frontal memiliki fungsi sebagai berikut:

• Memulai banyak tindakan volunter, mulai dari melihat ke arah objek yang diminati, menyeberang jalan, hingga mengendurkan kandung kemih untuk buang air kecil

• Mengendalikan keterampilan motorik yang dipelajari, seperti menulis, memainkan alat musik, dan mengikat tali sepatu

• Mengontrol proses intelektual yang kompleks, seperti berbicara, berpikir, konsentrasi, pemecahan masalah, penilaian, dan perencanaan masa depan

• Mengendalikan ekspresi wajah serta gerakan tangan dan lengan

• Mengoordinasi ekspresi dan gerak tubuh dengan suasana hati dan perasaan

Area tertentu pada lobus frontal mengontrol gerakan spesifik, biasanya dari sisi tubuh yang berlawanan. Pada kebanyakan orang, lobus frontal kiri mengontrol sebagian besar fungsi yang terlibat dalam penggunaan bahasa.

Lobus parietal memiliki fungsi sebagai berikut:

• Menafsirkan informasi sensorik dari seluruh tubuh

• Mengontrol posisi tubuh dan anggota tubuh

• Menggabungkan kesan bentuk, tekstur, dan berat ke dalam persepsi umum

• Memengaruhi keterampilan matematika dan pemahaman bahasa, seperti halnya area lobus temporalis yang berdekatan

• Menyimpan memori spasial yang memungkinkan orang untuk berorientasi pada ruang (mengetahui di mana mereka berada) dan mempertahankan pemahaman arah (mengetahui ke mana mereka akan pergi)

• Memproses informasi yang membantu orang mengetahui posisi bagian tubuh mereka

Lobus oksipital memiliki fungsi sebagai berikut:

• Memproses dan menafsirkan visi serta mengidentifikasi bentuk objek

• Memungkinkan orang untuk membentuk kenangan visual

• Mengintegrasikan persepsi visual dengan informasi spasial yang disediakan oleh lobus parietal di dekatnya

Lobus temporal memiliki fungsi sebagai berikut:

• Menghasilkan memori dan emosi

• Memproses kejadian langsung menjadi memori terbaru dan jangka panjang

• Menyimpan dan mengambil memori jangka panjang

• Memahami suara dan gambar, memungkinkan orang mengenali orang lain dan benda-benda serta mengintegrasikan pendengaran dan ucapan

Struktur subkorteks mencakup kumpulan besar sel saraf:

• Ganglia basal, yang mengoordinasikan dan memperlancar gerakan

• Talamus, yang umumnya mengatur pesan sensorik ke dan dari tingkat tertinggi otak (korteks serebral), memberikan kesadaran akan sensasi seperti rasa sakit, sentuhan, dan suhu

• Hipotalamus, yang mengoordinasikan beberapa fungsi tubuh yang lebih otomatis, seperti kontrol tidur dan terjaga, pemeliharaan suhu tubuh, pengaturan nafsu makan dan haus, dan kontrol aktivitas hormonal kelenjar pituitari yang berdekatan

Sistem Limbik

Gambar

Sistem limbik, struktur subkorteks lainnya, terdiri dari struktur dan serat saraf yang terletak jauh di dalam otak besar. Bagian-bagian dari sistem limbik adalah hipotalamus, amigdala, talamus, badan mamilari, dan hipokampus. Sistem ini menghubungkan hipotalamus dengan area lain pada lobus frontal dan temporal. Sistem limbik mengontrol pengalaman dan ekspresi emosi, motivasi, memori, dan pembelajaran, serta beberapa fungsi otomatis tubuh. Dengan menghasilkan emosi (seperti ketakutan, kemarahan, kesenangan, dan kesedihan), sistem limbik memungkinkan orang untuk berperilaku dengan cara yang membantu mereka berkomunikasi dan bertahan dari gangguan fisik dan psikologis. Hipokampus juga terlibat dalam pembentukan dan pengambilan memori, dan hubungannya melalui sistem limbik membantu menghubungkan ingatan tersebut dengan emosi yang dialami saat ingatan terbentuk. Melalui sistem limbik, memori yang bermuatan emosional sering kali lebih mudah diingat daripada yang tidak bermuatan emosional. Sistem limbik juga memiliki masukan ke area otak lainnya, seperti ganglia basal, yang mengontrol gerakan anggota badan yang disengaja.

Batang otak menghubungkan serebrum dengan sumsum tulang belakang. Batang otak berisi sistem sel saraf dan serat (disebut sistem pengaktifan retikuler) yang terletak jauh di dalam bagian atas batang otak. Sistem pengaktifan retikular mengontrol tingkat kesadaran dan kewaspadaan. Batang otak juga berisi banyak koleksi pusat saraf yang mengontrol gerakan mata, wajah, rahang, dan lidah, termasuk mengunyah dan menelan.

Batang otak juga secara otomatis mengatur fungsi tubuh yang penting, seperti pernapasan, tekanan darah, dan detak jantung, serta membantu menyesuaikan postur dan keseimbangan.

Jika seluruh batang otak rusak parah, kesadaran hilang, dan fungsi tubuh otomatis ini berhenti. Artinya, semua aktivitas otak hilang. Kehilangan ini dianggap sebagai kematian otak. Kematian akan segera terjadi.

Namun, jika batang otak tetap utuh, tubuh mungkin tetap hidup, bahkan saat kerusakan parah pada otak besar membuat kesadaran, pikiran, dan gerakan menjadi tidak mungkin.

Serebelum, yang berada di bawah serebrum tepat di atas batang otak, mengoordinasikan gerakan tubuh. Dengan informasi yang diterima dari korteks serebral dan ganglia basalis tentang posisi anggota badan, serebelum membantu anggota badan bergerak dengan lancar dan akurat. Ini dilakukan dengan terus menyesuaikan tonus otot dan postur.

Serebelum berinteraksi dengan area di batang otak yang disebut inti vestibular, yang terhubung dengan organ keseimbangan (kanal semisikular) di telinga bagian dalam. Bersama-sama, struktur-struktur ini memberikan keseimbangan, membuat orang dapat berjalan tegak.

Serebelum juga menyimpan memori gerakan yang dipraktikkan, memungkinkan gerakan yang sangat terkoordinasi, seperti gerakan piroutte penari balet, agar dilakukan dengan kecepatan dan keseimbangan. Serebelum berkontribusi pada fungsi pikiran seperti perhatian, bahasa, dan emosi.

Baik otak maupun sumsum tulang belakang ditutupi oleh 3 lapisan jaringan (meninges) yang melindunginya:

• Dura mater yang seperti kulit adalah lapisan paling luar dan paling kuat.

• Arachnoid mater seperti jaring laba-laba yang halus adalah lapisan tengah.

• Pia mater yang tipis adalah lapisan terdalam, yang menempel pada otak dan tulang belakang.

Ruang antara arachnoid mater dan pia mater (ruang subaraknoid) adalah saluran untuk cairan serebrospinal, yang membantu melindungi otak dan sumsum tulang belakang.

Cairan serebrospinal membantu melindungi otak dari guncangan tiba-tiba dan cedera ringan serta membuang produk limbah dari otak. Cairan serebrospinal terkandung dalam jaringan ruang di dalam otak yang disebut ventrikel. Cairan serebrospinal dibentuk oleh sel khusus yang melapisi ventrikel, memasuki otak di sepanjang bagian luar pembuluh darah dan mengalir di atas permukaan otak di antara meninges. Cairan diambil oleh sel pendukung (sel glial) dan didistribusikan ke seluruh otak, mengisi ruang internal di dalam otak (4 ventrikel serebral). Akhirnya, cairan tersebut meninggalkan otak untuk memasuki pembuluh darah tubuh. Ketika cairan serebrospinal mengalir melalui otak, hal tersebut membuang protein yang dibuang dan produk limbah lainnya dari jaringan otak. Pembuluh limfatik di otak juga membantu menghilangkan limbah. Proses pembuangan ini terjadi terutama ketika orang sedang tidur, yang menyoroti pentingnya tidur.

Otak dan meningesnya berada dalam struktur pelindung tulang yang kuat, tengkorak. Sumsum tulang belakang terhubung ke otak di pangkal batang otak.

Jaringan yang Menutupi Otak

Di dalam tengkorak, otak ditutupi oleh 3 lapisan jaringan yang disebut meninges: Dura mater (lapisan luar) Arachnoid mater (lapisan tengah) Pia mater (lapisan dalam) Di antara membran arachnoid dan materi pia terdapat ruang subaraknoid. Ruang ini berisi cairan serebrospinal, yang mengalir melalui meninges, mengisi ruang di dalam otak, dan membantu melindungi otak dan sumsum tulang belakang.