OTAK MANUSIA: FUNGSI DAN BAGIAN (DENGAN GAMBAR) - NEUROPSIKOLOGI

The Otak manusia adalah organ utama dari sistem saraf, yang terletak di kepala manusia dan dilindungi oleh tengkorak. Ia memiliki struktur umum dan anatomi yang sama dengan otak mamalia lain, tetapi dengan korteks serebral yang lebih berkembang.

Hewan yang lebih besar seperti paus atau gajah memiliki otak yang lebih besar secara absolut, tetapi jika diukur menggunakan koefisien encephalization, yang mengkompensasi ukuran tubuh, koefisien otak manusia hampir dua kali lebih besar dari pada lumba-lumba. umum dan tiga kali lebih besar dari simpanse.

Sebagian besar ekspansi disebabkan oleh korteks serebral, terutama lobus frontal, yang berhubungan dengan fungsi eksekutif seperti penalaran, perencanaan, pengendalian diri, dan pemikiran abstrak.

Korteks visual, bagian dari korteks otak yang didedikasikan untuk penglihatan, juga lebih luas pada manusia.

Bagian otak dan karakteristiknya

Sebagian besar fungsi fisiologis otak melibatkan penerimaan informasi dari seluruh tubuh, menafsirkannya, dan memandu respons tubuh. Hal ini pada akhirnya bertanggung jawab atas pemikiran dan gerakan yang dihasilkan tubuh.

Jenis rangsangan yang diinterpretasikan otak meliputi suara, cahaya, bau, dan nyeri.

Otak juga terlibat dalam operasi vital seperti bernapas, melepaskan hormon atau menjaga tingkat tekanan darah.

Ini memungkinkan manusia untuk berhasil berinteraksi dengan lingkungan dengan berkomunikasi dengan orang lain dan berinteraksi dengan benda mati.

Otak terdiri dari sel-sel saraf yang berinteraksi dengan seluruh tubuh melalui sumsum tulang belakang dan sistem saraf.

Selain itu, berbagai senyawa kimia ditemukan di otak yang membantu otak mempertahankan homeostasisnya.

Menjaga sel saraf berfungsi dengan baik dan bahan kimia seimbang sangat penting untuk kesehatan otak.

Bagian utama otak akan dibahas di bawah ini.

Korteks serebral

Ini adalah bagian yang mengintegrasikan informasi aferen dan eferen.

Korteks hampir simetris dan terbagi menjadi belahan kanan dan kiri.

Para ilmuwan secara konvensional membaginya menjadi 4 lobus: frontal, parietal, oksipital, dan temporal.

Namun, pembelahan ini bukan karena struktur korteks serebral yang sebenarnya, melainkan karena tulang tengkorak yang melindunginya.

Satu-satunya pengecualian adalah bahwa lobus frontal dan parietal dipisahkan oleh sulkus sentral, lipatan tempat pertemuan somatosensori primer dan motorik.

Area berbeda dari korteks serebral terlibat dalam fungsi perilaku dan kognitif yang berbeda.

Lobus depan

Lobus frontal adalah salah satu dari 4 lobus belahan otak.

Lobus ini mengontrol berbagai fungsi seperti pemecahan masalah, berpikir kreatif, penilaian, kecerdasan, perhatian, perilaku, reaksi fisik, pemikiran abstrak, gerakan terkoordinasi, otot terkoordinasi, dan kepribadian.

Lobus parietal

Lobus ini berfokus pada gerakan, kalkulasi, orientasi, dan jenis pengenalan tertentu.

Jika cedera terjadi di area ini, Anda mungkin tidak dapat melakukan tugas sehari-hari yang sederhana.

Di lobus parietal dapat ditemukan:

Motor cortex: memungkinkan otak untuk mengontrol pergerakan tubuh. Itu terletak di bagian tengah atas otak.
Korteks sensorik: Terletak di bagian depan lobus parietal dan menerima informasi dari sumsum tulang belakang tentang posisi berbagai bagian tubuh dan bagaimana mereka bergerak. Wilayah ini juga dapat digunakan untuk mengirimkan informasi dari indera peraba, termasuk rasa sakit atau tekanan, yang memengaruhi berbagai bagian tubuh.

Lobus temporal

Lobus temporal mengontrol visual, memori auditori, dan pemahaman bicara.

Ini mencakup area yang membantu mengontrol keterampilan berbicara dan mendengarkan, perilaku dan bahasa.

Area Wernicke adalah bagian dari lobus temporal yang mengelilingi korteks pendengaran dan merumuskan serta memahami ucapan.

Lobus oksipital

Lobus oksipital terletak di bagian belakang kepala dan mengontrol penglihatan.

Cedera di area ini dapat menyebabkan kesulitan membaca.

Tubuh lurik

Itu terletak di dinding belahan otak dan di dalamnya ada pusat korelasi dan koordinasi yang mengatur ritme gerakan, ekspresi wajah selama komunikasi.

Sistem limbik

Sebagian besar respons hormonal yang dihasilkan tubuh dimulai di area ini.

Ini terkait dengan ingatan, perhatian, naluri seksual, emosi (misalnya kesenangan, ketakutan, agresivitas), kepribadian dan perilaku.

Sistem limbik meliputi:

Hipotalamus: termasuk pusat yang mengatur keseimbangan internal dan homeostasis tubuh. Kontrol suasana hati, suhu, rasa lapar dan haus Anda.
Amigdala: memungkinkan Anda merespons emosi, ketakutan, atau ingatan. Ini adalah sebagian besar dari telencephalon.
Hippocampus: Fungsi utamanya adalah belajar dan memori, khususnya untuk mengubah memori jangka pendek menjadi memori jangka panjang.

Talamus

Talamus adalah pusat relay yang mengontrol perhatian yang dilalui rangsangan aferen yang mencapai kesadaran.

Batang otak

Semua fungsi kehidupan vital berasal dari batang otak termasuk tekanan darah, pernapasan, dan detak jantung.

Pada manusia, area ini berisi medula, otak tengah, dan pons.

Otak tengah: melakukan impuls motorik dari korteks serebral ke jembatan batang otak dan melakukan impuls sensorik dari sumsum tulang belakang ke talamus.
Bos
Medulla oblongata: Fungsinya meliputi transmisi impuls dari sumsum tulang belakang ke otak. Mereka juga mengatur fungsi jantung, pernapasan, gastrointestinal, dan vasokonstriktor.

Otak kecil

Otak kecil juga dikenal sebagai "otak kecil" dan dianggap sebagai bagian otak tertua dalam skala evolusi.

Otak kecil mengontrol fungsi tubuh yang penting seperti postur, koordinasi, atau keseimbangan, memungkinkan manusia untuk bergerak dengan benar.

Fungsi utama

Fungsi utama otak adalah menjaga tubuh tetap hidup agar dapat berinteraksi dengan lingkungan.

Segala sesuatu yang dipikirkan, dirasakan, dan dilakukan manusia berkaitan dengan fungsi otak tertentu.

Fungsi-fungsi ini dapat berupa:

Sensitif (penerimaan data)

Informasi diterima dari rangsangan dan diproses.

Rangsangan yang berasal dari luar atau dalam ditangkap melalui reseptor yang berbeda.

Reseptor ini mengubah rangsangan yang diterima melalui sinyal energik.

Perahu motor

Otak mengontrol gerakan sukarela dan tidak disengaja.

Motor cortex terletak di lobus frontal, di depan celah Roland.

Integratif

Mereka mengacu pada aktivitas mental seperti perhatian, ingatan, pembelajaran atau bahasa.

Kebanyakan pasien yang menderita beberapa jenis kerusakan otak kehilangan beberapa perilaku atau kemampuan kognitif.

Pengartian

Sistem saraf dan otak

Memahami hubungan pikiran-tubuh merupakan tantangan filosofis dan ilmiah.

Sulit untuk memahami bagaimana aktivitas mental seperti emosi dan pikiran dapat diimplementasikan oleh struktur fisik nyata seperti neuron atau sinapsis.

Inilah yang membuat René Descartes dan sebagian besar umat manusia kemudian percaya pada dualisme: keyakinan bahwa pikiran ada secara independen dari tubuh.

Namun, ada bukti substansial yang menentang argumen tersebut.

Cedera pada otak dapat mempengaruhi pikiran dengan berbagai cara, sehingga otak dan pikiran saling terkait.

Misalnya, rangsangan kortikal yang terjadi pada epilepsi juga menyebabkan munculnya sensasi yang kompleks seperti kilas balik, halusinasi dan fenomena kognitif lainnya.

Oleh karena itu, kebanyakan ahli saraf cenderung materialis; mereka percaya bahwa pikiran dapat direduksi menjadi fenomena fisik.

Bahasa

Area utama otak untuk berbicara adalah area Broca dan area Wernicke.

Metabolisme

MRI otak

Otak mengonsumsi energi 10 kali lebih banyak daripada yang seharusnya mempertimbangkan ukurannya.

Menurut ilmuwan Marcus Raichie dari University of Washington, 60-80% energi yang dikonsumsi oleh otak didedikasikan untuk menjaga hubungan antara neuron yang berbeda, sedangkan sisanya didedikasikan untuk menanggapi tuntutan lingkungan.

Berat dan kapasitas

Bobot

Menurut sebuah penelitian oleh University of Basel yang melakukan lebih dari 8000 otopsi pada wanita dan pria tanpa penyakit mental, berat normal otak manusia untuk pria adalah 1.336 gram, sedangkan untuk wanita 1.198 gram.

Dengan bertambahnya usia, berat badan menurun 2,7 gram pada pria dan 2,2 gram pada wanita, setiap tahun.

Dengan setiap inci tinggi, berat otak rata-rata bertambah 3,7 gram.

Di sisi lain, berat otak tidak berhubungan dengan indeks massa tubuh.

Kapasitas dan memori Berapa banyak neuron yang dimiliki otak?

Otak manusia terdiri dari sekitar 100 triliun neuron dan masing-masing memiliki 1000 atau lebih koneksi - sinapsis - dengan neuron lain.

Kekuatan sinapsis itu bergantung pada pengalaman. Ketika dua neuron di kedua sisi sinapsis menyala, hubungan itu menjadi lebih kuat. Juga, untuk beradaptasi dengan kekuatan koneksi baru, dendrit salah satu neuron menjadi lebih besar.

Perubahan dalam kekuatan koneksi dan ukuran dendrit ini memengaruhi memori dan pembelajaran manusia.

Jika setiap neuron hanya dapat membantu mempertahankan kapasitas memori yang terbatas, dengan akumulasi pengalaman dan hal-hal yang perlu diingat, neuron yang tersedia akan berakhir.

Dapat dikatakan bahwa dalam kasus itu hanya akan ada beberapa gigabyte ruang, mirip dengan yang dimiliki oleh smartphone atau memori USB.

Namun, neuron bergabung untuk membantu menciptakan kembali banyak ingatan pada saat yang sama, secara eksponensial meningkatkan kemampuan otak untuk mempertahankan ingatan dan karenanya kemampuannya. Untuk kapasitas ini, kapasitas otak dihitung menjadi 2,5 petabyte.

Jika otak bekerja sebagai perekam film, itu akan cukup untuk menyimpan 3 juta jam serial, film, dan konten lainnya. Anda harus menjalankan televisi selama 300 tahun untuk menggunakan semua kapasitas itu (scientificamerican.com).

Mitos penggunaan otak 10%

Ada mitos populer bahwa hanya 10% otak yang digunakan oleh kebanyakan orang. Dikatakan bahwa jika orang menggunakan sisa kemampuannya, mereka bisa jauh lebih pintar dan mencapai prestasi yang lebih besar.

Namun, pernyataan ini adalah legenda urban, tidak berdasarkan sains. Meski masih banyak yang harus diteliti dan dipelajari tentang otak manusia - seperti kesadaran atau ingatan - studinya sejauh ini menunjukkan bahwa setiap bagian memiliki fungsi.

Ahli saraf Barry Beyerstein menetapkan 7 buah bukti yang menolak bahwa hanya 10% yang digunakan:

Studi kerusakan otak: jika hanya 10% dari otak yang digunakan, kerusakan pada area lain seharusnya tidak mempengaruhi kinerja. Namun, hampir semua area otak yang rusak menghasilkan beberapa jenis kehilangan kemampuan.

Pemindaian otak menunjukkan bahwa apa pun yang dilakukan orang sehat, semua area otak selalu aktif.

Otak mengkonsumsi energi dalam jumlah besar dibandingkan dengan bagian tubuh manusia lainnya. Ini dapat membutuhkan energi hingga 30%, meskipun beratnya hanya 2% dari tubuh. Jika hanya 10% yang digunakan, akan ada keuntungan adaptif bagi manusia dengan otak yang lebih kecil dan lebih efisien, yang mengonsumsi lebih sedikit energi.

Otak tidak bertindak sebagai massa yang seragam, tetapi terdiri dari berbagai wilayah yang memproses berbagai jenis informasi.

Analisis mikrostruktur telah dilakukan yang memasukkan elektroda kecil ke dalam otak untuk mengukur aktivitas sel. Jika 90% neuron dinonaktifkan, itu akan diketahui.

Neuron otak yang tidak aktif cenderung merosot. Oleh karena itu, jika 90% dinonaktifkan, otopsi akan menunjukkan degenerasi yang hebat.

Kain

Jaringan otak dapat dibagi menjadi dua kelas besar: materi abu-abu dan materi putih.

Materi putih sebagian besar terdiri dari akson dan fungsinya untuk memproses informasi otak dengan benar.

Materi putih dan abu-abu

Materi abu-abu terdiri dari tubuh neuron dan tubuh mereka, dan terlibat dalam kontrol motorik, persepsi sensorik (penglihatan, pendengaran), memori, emosi, bahasa, pengambilan keputusan, dan kontrol diri.

Evolusi

Otak primata umumnya hampir dua kali lipat dari otak mamalia dengan ukuran yang sama. Selama hampir 7 juta tahun, ukuran otak manusia hampir tiga kali lipat, dengan sebagian besar pertumbuhannya dalam dua tahun terakhir.

Dalam dua pertiga pertama evolusi manusia, otak nenek moyang manusia kira-kira seukuran primata lain saat ini.

Australopithecus afarensis memiliki tengkorak dengan volume internal antara 400 dan 550 milimeter, simpanse sekitar 400 ml dan gorila antara 500 dan 700 ml. Australopithecus - sub-suku dari primata hominoid - mulai menunjukkan perubahan kecil pada bentuk dan struktur. Misalnya, neokorteks mulai berkembang.

Pada sepertiga terakhir evolusi manusia, hampir semua terjadi peningkatan ukuran otak. Homo habilis, genus Homo pertama yang muncul 1,9 juta tahun lalu, mengalami sedikit peningkatan ukuran otak, termasuk perluasan area Broca.

Fosil Homo erectus pertama yang kita miliki, berumur 1,8 juta tahun, agak lebih besar, 600 ml.

Kemudian kapasitas 1000 ml tercapai, sekitar 500.000 tahun yang lalu. Homo sapiens awal memiliki otak yang mirip dengan manusia saat ini, rata-rata 1.200 ml atau lebih.

Perubahan pada Homo sapiens terjadi di wilayah yang berkaitan dengan perencanaan, komunikasi, pemecahan masalah dan fungsi kognitif adaptif lainnya.

Dalam 10.000 tahun terakhir, dengan masalah gizi pada masyarakat agraris, telah terjadi penurunan volume otak, meskipun dalam 100 terakhir, dengan masyarakat industri, peningkatan gizi dan penurunan penyakit, telah terjadi peningkatan baru.

Masa depan otak manusia dapat terletak pada integrasi dengan kecerdasan buatan atau perbaikan dari rekayasa genetika.

bagaimana cara kerjanya

Lihat artikel:

Bagaimana otak manusia bekerja.

Dasar perilaku biologis.

Pembentukan dan pengembangan