KORTEKS SEREBRAL: LAPISAN, FUNGSI, NEURON - NEUROPSIKOLOGI - 2025

The cerebral cortex atau cerebral cortex adalah jaringan saraf yang menutupi permukaan belahan otak. Itu adalah wilayah otak tertinggi. Struktur otak ini mencapai perkembangan maksimalnya pada primata, kurang berkembang pada hewan lain dan terkait dengan perkembangan aktivitas kognitif dan intelektual yang lebih kompleks.

Korteks serebral adalah area otak dasar untuk berfungsinya manusia. Di wilayah ini, fungsi seperti persepsi, imajinasi, pemikiran, penilaian atau keputusan dilakukan.

Secara anatomis ia memiliki serangkaian lapisan tipis yang terdiri dari materi abu-abu, yang ditemukan di atas kumpulan jalur materi putih yang luas.

Korteks serebral mengadopsi bentuk yang berbelit-belit, jadi jika diperpanjang, akan muncul massa yang sangat luas. Secara khusus, penelitian menunjukkan bahwa total luas permukaan korteks serebral bisa terdiri dari sekitar 2.500 sentimeter persegi.

Demikian pula, massa otak yang besar ini ditandai dengan mengandung sejumlah besar neuron di dalamnya. Secara umum, diperkirakan bahwa di korteks serebral terdapat sekitar 10 miliar neuron, yang akan menghasilkan sekitar 50 triliun sinapsis.

Karakteristik korteks serebral

Korteks serebral manusia diwakili oleh selembar materi abu-abu, yang menutupi dua belahan otak. Ini memiliki struktur yang sangat kompleks di mana organ sensorik yang berbeda diwakili di area atau zona tertentu, yang disebut area sensorik primer.

Masing-masing dari lima indera yang dimiliki manusia (penglihatan, sentuhan, penciuman, rasa dan sentuhan) berkembang di wilayah korteks tertentu. Artinya, setiap modalitas sensorik memiliki wilayah tertentu di dalam korteks serebral.

Selain daerah sensorik, korteks serebral juga memiliki beberapa daerah somatik, asosiasi, dan motorik sekunder. Di area ini, aferen kortikal dan sistem asosiasi dijabarkan, sehingga memunculkan pembelajaran, memori, dan perilaku.

Sistem serebrovaskular. Sumber: Bruce Blaus melalui Wikimedia Commons

Dalam pengertian ini, korteks serebral dianggap sebagai wilayah yang sangat relevan saat mengembangkan aktivitas otak manusia yang lebih tinggi.

Proses manusia yang paling maju dan rumit seperti penalaran, perencanaan, organisasi atau asosiasi dilakukan di berbagai area korteks serebral.

Karena alasan ini, korteks serebral merupakan struktur yang, dari perspektif manusia, memperoleh kompleksitas maksimum. Korteks serebral adalah hasil dari proses evolusi lambat yang mungkin telah dimulai lebih dari 150 juta tahun yang lalu.

Lapisan

Ciri utama dari korteks serebral adalah ia terdiri dari berbagai lapisan materi abu-abu. Lapisan-lapisan ini menyusun struktur korteks dan menentukan organisasi struktural dan fungsionalnya.

Lapisan-lapisan korteks serebral tidak hanya dicirikan dengan didefinisikan dari sudut pandang struktural, tetapi juga dari perspektif filogenetik. Dengan kata lain, setiap lapisan korteks serebral berhubungan dengan momen evolusi yang berbeda. Pada awal spesies manusia, otak kurang berkembang dan korteks memiliki lebih sedikit lapisan.

Perkembangan korteks serebral manusia. Sumber: Van Essen Lab (Universitas Washington di St. Louis), bekerja sama dengan Terrie Inder, Jeff Neil, dan Jason Hill, antara lain. Lisensi Dokumentasi Gratis GNU, melalui Wikimedia Commons

Melalui evolusi spesies, lapisan-lapisan ini telah meningkat, sebuah fakta yang terkait dengan peningkatan kapasitas kognitif dan intelektual manusia dari waktu ke waktu.

Lapisan molekuler

Lapisan molekuler, juga dikenal sebagai lapisan plexiform, adalah wilayah paling dangkal dari korteks serebral dan, oleh karena itu, yang memiliki penampilan terbaru.

Ia memiliki jaringan serabut saraf padat yang diorientasikan secara tangensial. Serat ini berasal dari dendrit sel piramidal dan spindel, akson dari sel stelat dan sel Martinotti.

Serat aferen yang berasal dari talamus, asosiasi dan serabut komisural juga dapat ditemukan di lapisan molekuler. Menjadi wilayah korteks yang paling dangkal, sejumlah besar sinapsis dibentuk antara neuron yang berbeda di lapisan molekuler.

Lapisan luar granular

Lapisan granular luar adalah daerah paling dangkal kedua dari korteks dan terletak di bawah lapisan molekuler. Ini berisi sejumlah besar sel piramidal dan sel bintang kecil.

Dendrit sel lapisan granular luar berakhir di lapisan molekuler dan akson memasuki lapisan yang lebih dalam dari korteks serebral. Untuk alasan ini, lapisan granular luar saling berhubungan dengan berbagai daerah korteks.

Lapisan piramidal luar

Lapisan piramidal luar, seperti namanya, terdiri dari sel piramidal. Hal ini ditandai dengan adanya bentuk yang tidak beraturan, yaitu ukuran lapisan bertambah dari batas superfisial hingga batas terdalam.

Dendrit neuron lapisan piramidal lolos ke lapisan molekuler dan akson bergerak sebagai proyeksi, asosiasi atau serabut komisural ke materi putih yang terletak di antara lapisan korteks serebral.

Lapisan granular dalam

Lapisan granular bagian dalam tersusun atas sel-sel bintang yang tersusun sangat kompak. Ia memiliki konsentrasi tinggi dari serat tersusun horizontal yang dikenal sebagai pita luar Baillarger.

Lapisan ganglion

Lapisan ganglionik atau lapisan piramidal bagian dalam mengandung sel piramidal yang sangat besar dan berukuran sedang. Demikian juga, mereka mencakup sejumlah besar serat yang tersusun horizontal yang membentuk pita Baillarger bagian dalam.

Lapisan beraneka ragam

Akhirnya, lapisan beraneka ragam, juga dikenal sebagai lapisan sel polimorfik, pada dasarnya mengandung sel-sel spindel. Demikian juga, mereka termasuk sel piramidal yang dimodifikasi dengan badan sel berbentuk segitiga atau bulat telur.

Banyak serabut saraf dari lapisan beraneka ragam memasuki materi putih di bawahnya dan menghubungkan lapisan tersebut dengan daerah perantara.

Organisasi fungsional

Sistem saraf dan otak

Korteks serebral juga dapat diatur sesuai dengan aktivitas yang dilakukan di setiap wilayah. Dalam pengertian ini, area tertentu dari korteks serebral memproses sinyal spesifik yang bersifat sensorik, motorik, dan asosiasi.

Area sensitif

Area sensorik adalah wilayah korteks serebral yang menerima informasi yang bersifat sensitif dan terkait erat dengan persepsi.

Informasi mengakses korteks serebral terutama melalui separuh posterior kedua belahan otak. Area utama berisi koneksi paling langsung dengan reseptor sensorik perifer.

Di sisi lain, area sensorik dan asosiasi sekunder biasanya berdekatan dengan area primer. Secara umum, ini menerima informasi baik dari area asosiasi utama itu sendiri maupun dari bagian bawah otak.

Tugas utama dari area asosiasi dan area sekunder adalah mengintegrasikan pengalaman sensitif untuk menghasilkan pola pengenalan dan perilaku. Daerah sensitif utama dari korteks serebral adalah:

1. Area somatosensori primer (area 1, 2 dan 3).
2. Area visual utama (area 17).
3. Area pendengaran primer (area 41 dan 42).
4. Area rasa primer (area 43).
5. Area penciuman primer (area 28).

Area motorik

Konvolusi utama dan sulkus dari korteks serebral. Sumber: Lorenzo Bandieri melalui Wikimedia Commons

Area motorik ditemukan di bagian anterior belahan otak. Mereka bertanggung jawab untuk memulai proses otak yang berkaitan dengan gerakan dan memunculkan aktivitas semacam itu.

Area motorik terpenting adalah:

1. Area motor utama (area 4).
2. Area bahasa Bor (area 44 dan 45).

Area asosiasi

Area asosiasi korteks serebral berkorelasi dengan fungsi integrasi yang lebih kompleks. Wilayah ini melakukan aktivitas seperti memori dan proses kognisi, pengelolaan emosi, dan pengembangan penalaran, kemauan atau penilaian.

Area asosiasi memainkan peran yang sangat penting dalam perkembangan kepribadian dan karakter seseorang. Demikian pula, ini adalah wilayah otak yang penting dalam penentuan kecerdasan.

Area asosiasi terdiri dari area motorik tertentu dan area sensorik tertentu.

Sel saraf

Korteks serebral memiliki berbagai macam sel di dalamnya. Secara khusus, lima jenis neuron berbeda telah ditentukan di wilayah otak ini.

Sel piramidal

Neuron piramidal manusia diamati dengan metode Golgi. Sumber: Bob Jacobs, Laboratorium Neuromorfologi Kuantitatif Departemen Psikologi Colorado College melalui Wikimedia Commons

Sel piramidal merupakan neuron yang memiliki ciri berbentuk limas. Sebagian besar sel ini mengandung diameter antara 10 dan 50 mikron.

Namun, ada juga sel piramidal yang besar. Ini dikenal sebagai sel Betz dan dapat memiliki diameter hingga 120 mikron.

Baik sel piramidal kecil dan sel piramidal besar ditemukan di girus motorik precentral dan terutama melakukan aktivitas yang berhubungan dengan gerakan.

Sel bintang

Sel bintang, juga dikenal sebagai sel granul, adalah neuron kecil. Mereka biasanya memiliki diameter sekitar 8 mikrometer dan memiliki bentuk poligonal.

Sel spindel

Sel spindel adalah neuron yang memiliki sumbu longitudinal vertikal di permukaan. Mereka terutama terkonsentrasi di lapisan kortikal yang lebih dalam di otak.

Akson neuron ini berasal dari bagian bawah tubuh sel dan diarahkan ke materi putih sebagai proyeksi, asosiasi atau serat komisural.

Sel horizontal Cajal

Sel horizontal Cajal adalah sel spindel kecil yang berorientasi horizontal. Mereka ditemukan di lapisan paling dangkal dari korteks serebral dan memainkan peran penting dalam perkembangan wilayah otak ini.

Jenis neuron ini ditemukan dan dijelaskan oleh Ramón y Cajal pada akhir abad ke-19, dan penelitian selanjutnya menunjukkan bahwa mereka adalah sel penting untuk mengkoordinasikan aktivitas saraf.

Untuk mencapai posisinya di korteks serebral, sel Cajal horizontal harus bermigrasi secara terkoordinasi selama embriogenesis otak. Artinya, neuron-neuron ini melakukan perjalanan dari tempat lahirnya ke permukaan korteks serebral.

Mengenai pola molekuler neuron ini, Victor Borrell dan Óscar Marín dari Institute of Neuroscience of Alicante, mendemonstrasikan bahwa sel horizontal Cajal menunjukkan orientasi lapisan saraf korteks selama perkembangan embrio.

Faktanya, penyebaran sel-sel ini bermula selama tahap awal perkembangan embrio. Sel-sel lahir di berbagai wilayah otak dan bermigrasi ke permukaan otak sampai menutupi seluruhnya.

Akhirnya, baru-baru ini ditunjukkan bahwa membran meningeal memiliki fungsi lain selain sebagai pelindung yang semula seharusnya. Meninges berfungsi sebagai substrat atau jalur untuk sel horizontal Cajal untuk migrasi tangensial melalui permukaan korteks.

Sel Martinotti

Neuron terakhir yang membentuk aktivitas neuronal korteks serebral adalah sel Martinotti yang terkenal. Mereka terdiri dari neuron multiformis kecil yang ada di semua tingkat korteks serebral.

Neuron-neuron ini dinamai Carlo Martinotti, seorang peneliti mahasiswa Camilo Golgi yang menemukan keberadaan sel-sel ini di korteks serebral.

Sel Martinotti dicirikan sebagai neuron multipolar dengan dendrit arborescent pendek. Mereka disebarluaskan melalui berbagai lapisan korteks serebral dan mengirim akson mereka ke lapisan molekuler, di mana arborisasi aksonal terbentuk.

Penelitian terbaru pada neuron ini telah menunjukkan bahwa sel Martinotti berpartisipasi dalam mekanisme penghambatan otak.

Secara khusus, ketika neuron piramidal (yang merupakan jenis neuron paling umum di korteks serebral) mulai menjadi terlalu bersemangat, sel Martinotti mulai mengirimkan sinyal penghambatan ke sel saraf di sekitarnya.

Dalam pengertian ini, maka epilepsi dapat sangat terkait dengan defisit sel Martinotti atau defisiensi aktivitas neuron ini. Pada masa-masa tersebut, transmisi saraf otak tidak lagi diatur oleh sel-sel tersebut, sebuah fakta yang menyebabkan ketidakseimbangan fungsi korteks.

Referensi

1. Abeles M, Goldstein MH. Arsitektur fungsional di korteks pendengaran primer kucing. Susunan kolom dan organisasi menurut kedalaman. J Neurophysiol 1970; 33: 172-87.
2. Blasdel GG, Lund JS. Penghentian akson aferen di korteks striat kera. J Neurosci 1983; 3: 1389-413.
3. Chang HT. Neuron kortikal dengan referensi khusus ke dendrit apikal. Cold Spring Harb Symp Quant Biol 1952; 17: 189-202.
4. Oleh Felipe J. Chandelier sel dan epilepsi. Otak 1999; 122: 1807-22.
5. Ramón y Cajal S. Neue Darstellung vom histologischen Bau des Centralnerevensystem. Arch Anat Physiol 1893: 319-428.
6. Rubenstein JLR, Rakic ​​P. Kontrol genetik perkembangan kortikal. Cereb Cortex 1999; 9: 521-3.