Otak (bahasa Inggris: encephalon) adalah pusat sistem saraf (bahasa Inggris: central nervous system, CNS) pada vertebrata dan banyak invertebrata lainnya.
Otak mengatur dan mengkordinir sebagian besar, gerakan, perilaku dan fungsi tubuh homeostasis seperti detak jantung, tekanan darah, keseimbangan cairan tubuh dan suhu tubuh. Otak juga bertanggung jawab atas fungsi seperti pengenalan, emosi. ingatan, pembelajaran motorik dan segala bentuk pembelajaran lainnya.
Otak terbentuk dari dua jenis sel: glia dan neuron. Glia berfungsi untuk menunjang dan melindungi neuron, sedangkan neuron membawa informasi dalam bentuk pulsa listrik yang di kenal sebagai potensi aksi. Mereka berkomunikasi dengan neuron yang lain dan keseluruh tubuh dengan mengirimkan berbagai macam bahan kimia yang disebut neurotransmiter. Neurotransmiter ini dikirimkan pada celah yang dikenal sebagai sinapsis. Avertebrata seperti serangga mungkin mempunyai jutaan neuron pada otaknya, vertebrata besar bisa mempunyai hingga seratus milyar neuron.
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.
Pengertian Otak Tengah
Otak tengah ( Midbrain ) atau yang juga sering disebut dengan mesencephalon adalah bagian terkecil dari otak manusia. Sesuai dengan namanya bagian ini terletak di tengah-tengah otak, tepatnya di atas batang otak “brainstem” dan dibawah otak besar “cereberum”. Fungsi utamanya ialah sebagai statiun relai untuk informasi pendengaran “audio” dan penglihatan “visual”.
Fungsi Otak Tengah
Adapun fungsi otak tengah “midbrain” yang diantaranya yaitu:
- Fungsi utama dari otak tengah merupakan sebagai stasiun relai informasi pendengaran “audio” dan penglihatan “visual”.
- Otak tengah dapat berfungsi untuk mengatur tanggapan dari rasangan yang berkitan dengan informasi sensorik. Contohnya ketika tangan memegang suatu yang panas, maka otak tengah mengatur tangan untuk menjauhi pusat panas tersebut.
- Otak tengah juga berperan dalam gerakan otot.
- Meningkatkan daya ingat dapat membuat seseorang mampu belajar dalam tempo yang lebih singkat.
- Ikut berperan dalam pengembangan kemampuan inovasi dan kreativitas.
- Meningkatkan intuisi dan daya tangkap.
Nah karena peranannya dalam menjalankan beberapa fungsi diatas, kita sering mendengar bahwa melatih otak tengah dapat membuat kecerdasan itu meningkat. Pernyataan ini memang tidak sepenuhnya salah, memang ada peneliti yang mengkui bahwa kemampuan interbrain dapat dikembangkan.
Tetapi tidak seperti yang sering kita dengar “otak tengah kita tidak aktif”, pernyataan tersebut salah besar, otak tengah kita sebenarnya sudah aktif. Hanya saja seiring bertambahnya usia otak memiliki kecenderungan untuk secara otomatis menetapkan satu belahan otak menjadi lebih dominan dari yang lain, nah disinilah peran otak tengan penting.
“Mungkin” otak tengah dapat membantu dalam penyeimbangan kedua belahan otak tadi, kami tidak berani memastikan argumen tersebut juga karena belum menemukan informasi yang faktual terkait hal ini.
Struktur Otak Tengah
Berikut ini terdapat beberapa struktur otak tengah, terdiri atas:
- Tektum, terdiri dari 2 pasang colliculi yang disebut corpora quadrigemina:
- inferior colliculi, terlibat pada proses pendengaran. Sinyal yang diterima dari berbagai nukleus batang otak diproyeksikan menuju bagian dari talamus yang disebut medial geniculate nucleus untuk diteruskan menuju korteks pendengaran primer (bahasa Inggris: primary auditory cortex).
- superior colliculi, berperan sebagai awal proses visual dan pengendalian gerakan mata
- Cerebral peduncle
- tegmentum adalah jaringan multi-sinapsis yang terlibat pada sistem homeostasis dan lintasan refleks.
- crus cerebri
- substantia nigra
- Superior colliculi: pusat refleks gerakan kepala & bola mata ketika berespons thd rangsang visual
- Inferior colliculi: pusat refleks gerakan kepala & tubuh ketika berepons thd rangsang suara
Formasio Retikular: bgn inti dr substansia grisea yg terbentang dari medula oblongata ke midbrain & terbentuk dr ribuan neuron kecil yang tersusun spt jaring (reticular=net) RAS (Reticular Activating System) ® jalur polisinaps yg terdapat dlm formasio retikular; menentukan tingkat kesadaran & ‘jaga’ yg memungkinkan terbentuknya persepsi.
- Pons
Pusat pernapasan:
– Pusat apneustik → mengontrol kontraksi otot inspirasi
– Pusat pneumotaksik → mengontrol relaksasi otot pernapasan shg tjd ekspirasi - Medula Oblongata
Pusat pernafasan:
Dorsal group → kelompok neuron yg membentuk pernapasan
otomatis;
Ventral group → kelompok neuron yg mempersarafi otot2
pernapasan
Tdp kemoreseptor yg sensitif thd perubahan konsentrasi ion H+ & konsentrasi CO2
Tahapan Aktivasi Otak Tengah
Langkah aktivasi Otak Tengah secara sederhana dapat dibagi menjadi dua bagian yaitu:
- Masa Awal
Setelah mengikuti pelajaran selama satu setengah hari, Otak Tengah anak akan teraktivasi. Anak dapat merasa sangat gembira juga sangat menarik. Para orang tua juga dapat merasakan kemampuan anak mereka menjadikan mereka merasa bangga. Sangat bersemangat karena ini merupakan penemuan yang baru. Tetapi, ini hanyalah titik awal. Anak-anak dapat melupakan bagaimana mereka memasuki kondisi jalannya midbrain.Lama-kelamaan, sanggup menjadikan midbrain kembali dalam kondisi tertidur dan “tidak melihat”.
Jadi, memerlukan latihan setiap hari hingga stabil. Yang dimaksud dengan stabil adalah anak-anak dapat sewaktu-waktu melakukan menutup mata sambil mengenal warna, mengenal huruf, membaca, mengenali benda-benda dan lain sebagainya. Disaat mereka tidak mudah kehilangan kemampuan mereka. Kecuali dalam jangka waktu lama tidak digunakan.
- Masa Pendalaman
Banyak orang tua berhenti bila mencapai masa awal. Karena mereka tidak mengetahui bahwa anak masih memiliki potensi yang menunggu untuk dikembangkan. Seorang anak yang benar-benar menggunakan midbrain memiliki karakter yang seimbang, hubungan antar manusia yang baik, suka menolong orang, pandai bergaul, prestasi belajar menonjol dan lain sebagainya.
Kelainan Otak Tengah
Kelainan atau gangguan di otak tengah bisa menyebabkan parkinson. Penyakit Parkinson adalah penyakit gangguan motor ditandai oleh kesulitan dalam memulai gerakan, lambatnya gerakan, dan kekakuan. Pasien sering memiliki tremor otot, keseimbangan yang buruk, postur menekuk, dan gaya berjalan menyeret. Otot-otot wajah mereka menjadi kaku, membuat mereka kurang mampu memvariasi ekspresinya. Seperti penyakit Alzheimer, penyakit parkinson adalah penyakit otak progresif dan lebih umum dengan usia lanjut. Kejadian penyakit Parkinson sekitar 1% pada usia 65 tahun dan sekitar 5% pada usia 85. Pada poulasi di Amerika Serikat sekitar 1 juta orang menderita penyakit ini.
Gejala-gejala penyakit Parkinson hasil dari kematian neuron di otak tengah yang biasanya melepaskan dopamin di sinapsis dalam inti basal. Seperti penyakit Alzheimer, agregat protein menumpuk. Sebagian besar kasus penyakit Parkinson penyebabnya kurang dapat diidentifikasi, namun bentuk yang jarang dari penyakit yang muncul pada orang dewasa yang relatif muda memiliki dasar genetik yang jelas. Studi molekuler tentang mutasi terkait dengan awal-awal ini, penyakit Parkinson mengungkapkan gangguan gen yang diperlukan untuk fungsi mitokondria tertentu. Penelitian sedang menyelidiki apakah cacat mitokondria juga berkontribusi lebih untuk bentuk yang lebih sering dari penyakit ini pada pasien yang lebih tua.
Saat ini tidak ada obat untuk penyakit Parkinson. Pendekatan digunakan untuk mengelola gejala termasuk pembedahan otak, Saat ini tidak ada obat untuk penyakit Parkinson. Pendekatan digunakan untuk mengelola gejala termasuk operasi otak, stimulasi otak dalam, dan obat-obatan seperti L-dopa, sebuah molekul yang dapat melewati sawar darah-otak dan dikonversi menjadi dopamin di Sistem Saraf Pusat. Salah satu pengobatan yang potensial adalah mengimplan neuron yang mensekresi dopamin, baik di otak tengah atau di inti basal.
Studi Laboratorium dari strategi ini menunjukkan hal yang menjanjikan: Pada tikus dengan kondisi eksperimen diinduksi yang menyerupai penyakit Parkinson, dinanamkan neuron yang dapat mensekresi dopamin dapat menyebabkan pemulihan kontrol motor. Bagaimanapun pendekatan regeneratif ini apakah juga dapat bekerja pada manusia adalah salah satu dari banyak pertanyaan penting dalam penelitian otak modern.
- Penyebab Penyakit Parkinson
Penyebab pasti penyakit Parkinson masih belum diketahuii, meskipun penelitian mengarah pada kombinasi faktor genetik dan lingkungan. Diagnosis Prkinsonisme berdasarkan pada temuan klinis. Sampai sekarang tidak ada pemeriksaan diagnostik khusus ysng dapat dilakukan untuk melakukan diagnosis. Gambaran neurologik utama dalam penyakit ini terdapat dalam tabel berikut
| Temuan neurologik | Keterangan |
| Tremor istirahat | Gerakan tangan pill-rolling merupakan ciri khas. Tremor akan berkuran apabila pasien melakukan gerakan voluntary dan waktu tidur |
| Wajah seperti topeng | Mata melebar, tidak berkedip, dan seakan-akan menatap terus. Berkedip 2 hingga 3 kali per menit. Kedipan normal 12 hingga 20 kali per menit |
| Rigiditas roda pedati | Gerakan-gerakn terganggau oleh “catches.” Resistensi relative konstan selama pergerakan. |
| Kelainan postural dan gaya berjalan | Membungkuk, terseret-seret, festinating gait, tak dapat berpaling dengan cepat, ber-putan en bloc |
| Mikrografia | Tulisan tangan kecil-kecil yang semakin tidak kelihatan, tremor tampak nyata apabila menggambarkan lingkaran konsentris |
| Monoton | Bicara tanpa ekspresi |
| Reflex glabela (berkedip) hiperaktif | Sangat sensitif terhadap ketukan pada glabela (di antara alis) menyebabkan pasien akan berkedip pada setiap kali diketuk (pada orang normal berkedip memerlukan usaha); tanda awal penyakit Parkinson |
Jauh di dalam otak ada sebuah daerah yang disebut ganglia basalis. Jika otak memerintahkan suatu aktivitas (misalnya mengangkat lengan), maka sel-sel saraf di dalam ganglia basalis akan membantu menghaluskan gerakan tersebut dan mengatur perubahan sikap tubuh. Ganglia basalis mengolah sinyal dan mengantarkan pesan ke talamus, yang akan menyampaikan informasi yang telah diolah kembali ke korteks serebri. Keseluruhan sinyal tersebut diantarkan oleh bahan kimia neurotransmiter sebagai impuls listrik di sepanjang jalur saraf dan diantara saraf-saraf. Neurotransmiter yang utama pada ganglia basalis adalah dopamin.
Pada penyakit Parkinson. sel-sel saraf pada ganglia basalis mengalami kemunduran sehingga pembentukan dopamin berkurang dan hubungan dengan sel saraf dan otot lainnya juga lebih sedikit. Penyebab dari kemunduran sel saraf dan berkurangnya dopamin biasanya tidak diketahui. Tampaknya faktor genetik tidak memegang peran utama, meskipun penyakit ini cenderung diturunkan.
Neurodegenerative disorders lainnya termasuk penyakit Alzheimer’s, penyakit Huntington‘s, dan amyotrophic lateral sclerosis, atau penyakit Lou Gehrig’s serta banyak penyakit mental lainnya.
Akan tetapi ada beberapa faktor risiko (multifaktorial) yang telah dikenalpasti dan mungkin menjadi penyebab penyakit parkinson yakni :
- Usia, karena Penyakit Parkinson umumnya dijumpai pada usia lanjut dan jarang timbul pada usia di bawah 30 tahun.
- Ras, di mana orang kulit putih lebih sering mendapat penyakit Parkinson dari pada orang Asia dan Afrika.
- Genetik, factor genetik amat penting dengan penemuan pelbagai kecacatan pada gen tertentu yang terdapat pada penderita Penyakit Parkinson, khususnya penderita Parkinson pada usia muda.
- Toksin (seperti 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-trihidroxypyridine (MPTP), CO, Mn, Mg, CS2, methanol, etanol dan sianida), penggunaan herbisida dan pestisida, serta jangkitan.
- Cedera kranio serebral, meski peranannya masih belum jelas, dan
- Tekanan emosional, yang juga dipercayai menjadi faktor risiko.
- Pengobatan Penyakit Parkinson
Obat-obat dopaminergik telah dicoba untuk memulhkan keseimbangan antara dopamine dengan asetil kolin. Dopamin tidak menembus sawar darah otak, tetapi L-dopa, suatu prekursor metabolik dopamin dapat menembusnya. Akan tetpi sebgian besar L-dopa mengalami dekarboksilasi perifer (lambung, ginjal, hati dan jantung), dan hanya sebagian kecil yang dapat mencapai ganglia bsalais. Dibutuhkan dosis yang besar untuk dapat mencapai hasil yang diinginkan. Untuk memperbaiki efisiensi L-dopa, maka obat ini dikombinasikan dengan inhibitor dekarboksilase yang dapat menembus sawar darah otak dengan demikian pemecahan obat ini menjadi berkurang pada jarinagn perifer, sehingga makain banyak obat yang menuju ke otak dan efek sampingnya akan berkurang.
Semua pasien yang menggunakan obat ini akan mengalami efek samping. Efek samping pada saluran cerna, seperti mual dan muntah (80-90% pasien mengalami penurunan berat badan). Obat ini diberikan sesudahmakan untuk mengurangi efek samping tersebut. Mungkin juga akan timbul disritmia jantung, hipotensi postural dan gejala SSP (susah tidur, mimpi buruk, bingung, halusinasi dan depresi).gerakan involuntar abnormal (diskinesia) akan sangat mengganggu pasien dan akan makin berat jika obat dipakai dalm waktu yang panjang. Efek-efek samping iini berkaitan dengan dosis, tetapi penurunan dosis seringkali mengakibatkan timbulnya kembali gejala-gejala parkinson.
Meskipun penyakit ini progresif, obat-obatan ini berhasil mempertahankan perbaikan pada sebagain besar pasien selama 5-10 tahun. Sebelum ditemukan obat-obatan ini, biasanya pasien menjadi lumpuh total dalam jangka waktu 9 tahun. Setelah kira-kira 5-10 tahun pasien mulai mengalami fenomena “on-off” (respon dapat berubah-ubah mendadak) yang diduga dengan berkurangnya produksi dopamin yang tidak dapat diatasi lagi dengan pemberian obat.
Lesi-lesi pembedahan (dengan teknik stereotaksik) yang dibuat pada globus palidus dn talamus ventrolateralis mungkin memberikan hasil yang memuaskan pada pasien-pasien tertentu. Kekakuan dapat berkurang tetapi tidak berpengaruh pada akinesia. Beberapa pasien tidak mendapatkan manfaat dari pembedahan,dan cara ini sebaiknya hanya dilakukan pada mereka yang tidak menunjukkan respon dengnan pemberian obat, yang hanya terkena pada sisi unilateral dan tekanan darahnya normal, dan berusia relatif muda. Eksperimen dengan melakukan implantasi jaringan janin memberikan titik terang, teknik dan penyelidikan masih terhambat karena pertimbangan-pertimbangan etis.
Semua pengobatan ini bersama-sama dengan terapi fisik dan kerja, akan membantu mempertahankan fungsi untuk jangka waktu yang lebih panjang daripada sebelumnya, tetapiharus diingat bahwa parkinsonisme adalah penyakit progresif dan kronik, yang lambat laun akan menuju kelumpuhan.
Daftar Pustaka:
- Campbell, Neil A et all. 2008. Biology 8th ed. San Francisco : Pearson Benjamin Cummings.
- Price, Sylvia A. Lorraine M. Wilson. 1994. Patofisiologi. Konsep Klinis Proses-Proses Penyakit. Jakarta : Penerbit Buku Kedokteran EGC
Demikianlah pembahasan mengenai Otak Tengah – Pengertian, Fungsi, Struktur, Tahapan dan Kelainan semoga dengan adanya ulasan tersebut dapat menambah wawasan dan pengetahuan kalian semua,, terima kasih banyak atas kunjungannya.
Baca Juga :
