Sistem sarafDari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas

Diagram sistem sarafmanusiaSistem sarafadalah sistem organ padahewanyang terdiri atas serabut saraf yang tersusun atas sel-sel saraf yang saling terhubung dan esensial untuk persepsi sensoris indrawi, aktivitas motorik volunter dan involunter organ atau jaringan tubuh, danhomeostasisberbagai proses fisiologis tubuh. Sistem saraf merupakan jaringan paling rumit dan paling penting karena terdiri dari jutaan sel saraf (neuron) yang saling terhubung dan vital untuk perkembangan bahasa, pikiran dan ingatan. Satuan kerja utama dalam sistem saraf adalah neuron yang diikat olehsel-sel glia.Sistem saraf pada vertebrata secara umum dibagi menjadi dua, yaitusistem saraf pusat(SSP) dansistem saraf tepi(SST). SSP terdiri dariotakdansumsum tulang belakang. SST utamanya terdiri dari saraf, yang merupakan serat panjang yang menghubungkan SSP ke setiap bagian dari tubuh. SST meliputisaraf motorik, memediasi pergerakan pergerakan volunter (disadari),sistem saraf otonom, meliputisistem saraf simpatisdansistem saraf parasimpatisdan fungsi regulasi (pengaturan) involunter (tanpa disadari) dansistem saraf enterik(pencernaan), sebuah bagian yang semi-bebas dari sistem saraf yang fungsinya adalah untuk mengontrol sistem pencernaan.Pada tingkatan seluler, sistem saraf didefinisikan dengan keberadaan jenis sel khusus, yang disebutneuron, yang juga dikenal sebagai sel saraf. Neuron memiliki struktur khusus yang mengijinkan neuron untuk mengirim sinyal secara cepat dan presisi ke sel lain. Neuron mengirimkan sinyal dalam bentuk gelombang elektrokimia yang berjalan sepanjang serabut tipis yang disebutakson, yang mana akan menyebabkan bahan kimia yang disebutneurotransmitterdilepaskan di pertautan yang dinamakansinaps. Sebuah sel yang menerima sinyal sinaptik dari sebuah neuron dapat tereksitasi, terhambat, atau termodulasi. Hubungan antara neuron membentuk sirkuit neural yang mengenerasikan persepsi organisme dari dunia dan menentukan tingkah lakunya. Bersamaan dengan neuron, sistem saraf mengangung sel khusus lain yang dinamakansel glia(atau sederhananya glia), yang menyediakan dukungan struktural dan metabolik.Sistem saraf ditemukan pada kebanyakan hewan multiseluler, tapi bervariasi dalam kompleksitas.[1]Hewan multiselular yang tidak memiliki sistem saraf sama sekali adalahporifera,placozoadanmesozoa, yang memiliki rancangan tubuh sangat sederhana. Sistem sarafctenophoradancnidaria(contohnya,anemon,hidra,koraldanubur-ubur) terdiri dari jaringan saraf difus. Semua jenis hewan lain, terkecuali beberapa jenis cacing, memiliki sistem saraf yang meliputi otak, sebuahcentral cord(atau 2cordsberjalan paralel), dan saraf yang beradiasi dari otak dan central cord. Ukuran dari sistem sarad bervariasi dari beberapa ratus sel dalam cacing tersederhana, sampai pada tingkatan 100 triliun sel pada manusia.Pada tingkatan paling sederhana, fungsi sistem saraf adalah untuk mengirimkan sinyal dari 1 sel ke sel lain, atau dari 1 bagian tubuh ke bagian tubuh lain. Sistem saraf rawan terhadap malfungsi dalam berbagai cara, sebagai hasil cacat genetik, kerusakan fisik akibat trauma atau racun, infeksi, atau sederhananya penuaan. Kekhususan penelitian medis di bidangneurologimempelajari penyebab malfungsi sistem saraf, dan mencari intervensi yang dapat mencegahnya atau memperbaikinya. Dalam sistem saraf perifer/tepi (SST), masalah yang paling sering terjadi adalah kegagalan konduksi saraf, yang mana dapat disebabkan oleh berbagai macam penyebab termasukneuropati diabetikdan kelainan demyelinasi sepertisklerosis gandadansklerosis lateral amiotrofik.Ilmu yang memfokuskan penelitian/studi tentang sistem saraf adalahneurosains.Daftar isi[tampilkan]Struktur[sunting|sunting sumber]Nama sistem saraf berasal dari "saraf", yang mana merupakan bundel silinder serat yang keluar dari otak dan central cord, dan bercabang-cabang untuk menginervasi setiap bagian tubuh.[2]Saraf cukup besar untuk dikenali oleh orangMesir,YunanidanRomawi Kuno,[3]tapi struktur internalnya tidaklah dimengerti sampai dimungkinkannya pengujian lewatmikroskop.[4]Sebuah pemeriksaan mikroskopik menunjukkan bahwa saraf utamanya terdiri dari adalah akson dari neuron, bersamaan dengan berbagai membran (selubung) yang membungkus saraf dan memisahkan mereka menjadifasikel. Neuron yang membangkitkan saraf tidak berada sepenuhnya di dalam saraf itu sendiri; badan sel mereka berada di dalam otak,central cord, atauganglia perifer(tepi).[2]Seluruh hewan yang lebih tinggi tingkatannya daripadaporiferamemiliki sistem saraf. Namun, bahkan porifera, hewan uniselular, dan non-hewan sepertijamur lendirmemiliki mekanisme pensinyalan sel ke sel yang merupakan pendahulu neuron.[5]Dalam hewan simetris radial seperti ubur-ubur dan hidra, sistem saraf terdiri dari jaringan difus sel terisolasi.[6]Dalam hewanbilateria, yang terdiri dari kebanyakan mayoritas spesies yang ada, sistem saraf memiliki stuktur umum yang berasal awal periodeKambrium, lebih dari 500 juta tahun yang lalu.[7]Sel[sunting|sunting sumber]Sistem saraf memiliki 2 kategori atau jenis sel:neurondansel glia.Neuron[sunting|sunting sumber]Artikel utama untuk bagian ini adalah:NeuronSel saraf didefinisikan oleh keberadaan sebuah jenis sel khusus neuron (kadang-kadang disebut "neurone" atau "sel saraf").[2]Neuron dapat dibedakan dari sel lain dalam sejumlah cara, tapi sifat yang paling mendasar adalah bahwa mereka dapat berkomunikasi dengan sel lain melalui sinaps, yaitu pertautan membran-ke-membran yang mengandung mesin molekular dan mengizinkan transmisi sinyal cepat, baik elektrik maupun kimiawi.[2]Setiap neuron terdiri dari satu badan sel yang di dalamnya terdapatsitoplasmadaninti sel. Dari badanselkeluar dua macamserabut saraf, yaitudendritdanakson. Dendrit berfungsi mengirimkan impuls ke badan sel saraf, sedangkan akson berfungsi mengirimkan impuls dari badan sel ke sel saraf yang lain atau ke jaringan lain. Akson biasanya sangat panjang. Sebaliknya, dendrit pendek. Setiap neuron hanya mempunyai satu akson dan minimal satu dendrit. Kedua serabut saraf ini berisi plasma sel. Pada bagian luar akson terdapat lapisan lemak disebutmielinyang dibentuk olehsel Schwannyang menempel pada akson. Sel Schwann merupakansel gliautama padasistem saraf periferyang berfungsi membentuk selubung mielin. Fungsi mielin adalah melindungi akson dan memberi nutrisi. Bagian dari akson yang tidak terbungkus mielin disebutnodus Ranvier, yang dapat mempercepat penghantaran impuls.Bahkan dalam sistem saraf spesies tunggal seperti manusia, terdapat beratus-ratus jenis neuron yang berbeda, dengan bentuk, morfologi, dan fungsi yang beragam.[8]Ragam tersebut meliputi neuron sensoris yang mentransmutasikan stimuli fisik seperti cahaya dan suara menjadi sinyal saraf, dan neuron motorik yang mentransmutasikan sinyal saraf menjadi aktivasi otot atau kelenjar; namun dalam kebanyakan spesies kebanyakan neuron menerima seluruh masukan mereka dari neuron lain dan mengirim keluaran mereka pada neuron lain.[2]Sel Glia[sunting|sunting sumber]Sel glia (berasal dari bahasa Yunani yang berarti "lem") adalah sel non-neuron yang menyediakan dukungan dan nutrisi, mempertahankanhomeostasis, membentukmielin, dan berpartisipasi dalam transmisi sinyal dalam sistem saraf.[9]Dalam otak manusia, diperkirakan bahwa jumlah total glia kasarnya hampir setara dengan jumlah neuron, walaupun perbandingannya bervariasi dalam daerah otak yang berbeda.[10]Di antara fungsi paling penting dari sel glia adalah untuk mendukung neuron dan menahan mereka di tempatnya; untuk menyediakan nutrisi ke neuron; untuk insulasi neuron secara elektrik; untuk menghancurkanpatogendan menghilangkan neuron mati; dan untuk menyediakan petunjuk pengarahan akson dari neuron ke sasarannya.[9]Sebuah jenis sel glia penting (oligodendrositdalam susunan saraf pusat, dan sel schwann dalam sistem saraf tepi) menggenerasikan lapisan sebuah substansi lemak yang disebut mielin yang membungkus akson dan menyediakan insulasi elektrik yang mengijinkan mereka untuk mentransmisikan potensial aksi lebih cepat dan lebih efisien.Macam-macam neuroglia di antaranya adalahastrosit,oligodendrosit,mikroglia, danmakroglia.Anatomi pada vertebrata[sunting|sunting sumber]

Diagram yang menunjukkan pembagian utama dari sistem saraf vertebrata.Sistem saraf dari hewan vertebrata (termasuk manusia) dibagi menjadi sistem saraf pusat (SSP) dan sistem saraf tepi (SST).[11]Sistem saraf pusat (SSP) adalah bagian terbesar, dan termasuk otak dan sumsum tulang belakang.[11]Kavitas tulang belakangmengandung sumsum tulang belakang, sementara kepala mengandung otak. SSP tertutup dan dilindungi olehmeninges, sebuah sistem membran 3 lapis, termasuk lapisan luar berkulit yang kuat, yang disebutdura mater. Otak juga dilindungi oleh tengkorak, dan sumsum tulang belakang olehvertebra(tulang belakang).Sistem saraf tepi (SST) adalah terminologi/istilah kolektif untuk struktur sistem saraf yang tidak berada di dalam SSP.[12]Kebanyakan mayoritas bundel akson disebut saraf yang dipertimbangkan masuk ke dalam SST, bahkan ketika badan sel dari neuron berada di dalam otak atau spinal cord. SST dibagi menjadi bagiansomatikdanviseral. Bagian somatic terdiri dari saraf yang menginervasi kulit, sendi dan otot. Badan sel neuron sensoris somatik berada di 'dorsal root ganglionsumsum tulang belakang. Bagian viseral, juga dikenal sebagai sistem saraf otonom, mengandung neuron yang menginervasi organ dalam, pembuluh darah, dan kelenjar. Sistem saraf otonom sendiri terdiri dari 2 bagian sistem saraf simpatis dan sistem saraf parasimpatis. Beberapa pengarang juga memasukkan neuron sensoris yang badan selnya ada di perifer (untuk indra seperti pendengaran) sebagai bagan dari SST; namun yang lain mengabaikannya.[13]

Potongan horisontal kepala perempuan dewasa yang menunjukkan kulit, tengkorak, dan otak dengangrey matter(coklat dalam gambar ini) danwhite matteryang berada di bawahnya.Sistem saraf vertebrata juga dapat dibagi menjadi daerah yang disebutgrey matter("gray matter" dalam ejaan Amerika) danwhite matter.[14]Grey matter(yang hanya berwarna abu-abu bila disimpan, dan berwarna merah muda (pink) atau coklat muda dalam jaringan yang hidup) mengandung proporsi tinggi badan sel neuron.White matterkomposisi utamanya adalah akson bermielin, dan mengambil warnanya dari mielin.White mattermeliputi seluruh saraf dan kebanyakan dari bagian dalam otak dan sumsum tulang belakang.Grey matterditemukan dalam kluster neuron dalam otak dan sumsum tulang belakang, dan dalam lapisan kortikal yang menggarisi permukaan mereka. Ada perjanjian anatomis bahwa kluster neuron dalam otak atau sumsum tulang belakang disebut nukleus, sementara sebuah kluster neuron di perifer disebutganglion.[15]Namun ada beberapa perkecualian terhadap aturan ini, yang tercatat termasuk bagian dari otak depan yang disebutbasal ganglia.[16]Anatomi perbandingan dan evolusi[sunting|sunting sumber]Pendahulu saraf dalam porifera[sunting|sunting sumber]Porifera tidak memiliki sel yang berhubungan dengan satu sama lain dengan pertautan sinaptik, yaitu, tidak ada neuron, dan oleh karena itu tidak ada sistem saraf. Namun, mereka memiliki homolog dari banyak gen yang memainkan peran penting dalam fungsi sinaptik. Penelitian terbaru telah menunjukkan bahwa sel porifera mengekspresikan sekelompok protein yang berkelompok bersama membentuk struktur yang mirip dengan sebuahdensitas postsinaptik(bagian sinaps yang menerima sinyal).[5]Namun, fungsi struktur ini saat ini masih belum jelas. Walaupun sel porifera tidak menunjukkan transmisi sinaptik, mereka berkomunikasi dengan satu sama lain melalui gelombang kalsium dan impuls lain, yang memediasi beberapa aksi sederhana seperti kontraksi seluruh tubuh.[17]Radiata[sunting|sunting sumber]Ubur-ubur,jelly sisir, dan hewan lain yang berhubungan memiliki jaringan saraf difus daripada sebuah sistem saraf pusat. Dalam kebanyakan ubur-ubur, jaringan saraf tersebar kurang lebih merata di seluruh tubuh; dalam jelly sisir jaringan saraf terkonsentrasi dekat dengan mulut. Jaringan saraf terdiri dari neuron sensoris, yang mengambil sinyal kimia, taktil, dan visual; neuron motorik, yang dapat mengaktivasi kontraksi dinding tubuh; dan neuron intermediat, yang mendeteksi pola aktivitas dalam neuron sensoris, dan dalam respons, mengirim sinyal ke kelompok neuron motorik. Dalam beberapa kasus, kelompok neuron sedang berkelompok menjadi ganglia yg berlainan.[6]Perkembangan sistem saraf dalam radiata relatif tidak terstruktur. Tidak seperti bilateria, radiata hanya memiliki 2 lapisan sel primordial,endodermdanektoderm. Neuron digenerasikan dari sebuah sel khusus dari sel pendahulu ektodermal, yang juga bertindak sebagai pendahulu untuk setiap jenis sel ektodermal lain.[18]Bilateria[sunting|sunting sumber]

Kebanyakan hewan yang ada adalahbilateria, yang artinya hewan dengan sisi kiri dan kanan yang kurang lebih simetris. Semua bilateria diperkirakan diturunkan dari nenek moyang bersama seperti cacing yang muncul pada periodeKambrium, 550600 juta tahun yang lalu.[7]Bentuk tubuh bilateria dasar adalah sebuah tuba dengan kavitas usus yang berjalan dari mulut ke anus, dan sebuahnerve corddengan perbesaran (sebuah "ganglion") untuk setiap segmen tubuh, dengan kekhususan sebuah ganglion besar di depan, yang disebut "otak".

Daerah permukaan tubuh manusia yang diinervasi oleh setiap saraf tulang belakang.Bahkan mamalia, termasuk manusia, menunjukkan rencana tubuh bilateria tersegmentasi pada tingkatan sistem saraf. Sumsum tulang belakang mengandung serangkaian segmental ganglia, yang masing masing membangkitkan saraf motorik dan sensorik yang menginervasi bagian permukaan tubuh dan otot-otot yang membawahinya. Pada anggota tubuh, tata letak pola inervasi kompleks, tapi pada bagian ini muncul serangkaian pita sempit. Tiga segmen teratas dimiliki oleh otak, membangkitkan otak depan, otak tengah, dan otak belakang.[19]Bilateria dapat terbagi, berdasarkan peristiwa yang dapat terjadi sangat awal dalam perkembangan embrionik, menjadi 2 kelompok (superfila) yang disebutprotostomiadandeuterostomia.[20]Deuterostomia meliputi vertebrata sebagaimanaechinodermata,hemichordata, danxenoturbella.[21]Protostomia, kelompok yang lebih beragam, meliputiartropoda,moluska, dan berbagai jenis cacing. Ada perbedaan mendasar di antara 2 kelompok dalam penempatan sistem saraf di dalam tubuh: protostomia memiliki sebuahnerve cordpada bagian sisi ventral (biasanya di bawah), sementara dalam deuterostomianerve cordbiasanya ada di sisi dorsal (biasanya atas). Nyatanya, berbagai aspek tubuh terbalik pada kedua kelompok, termasuk pola ekspresi beberapa gen menunjukkan gradien dorsal-ke-ventral. Kebanyakan anatomis sekarang mempertimbangkan badan protostomes dan deuterostomes "terbalik" satu sama lain, sebuah hipotesis yang pertama kali diajukan oleh Geoffroy Saint-Hilaire untuk serangga dalam perbandingan dengan vertebrata. Jadi serangga, contohnya, memilikinerve cordyang berjalan sepanjang garis tengah ventral tubuh, sementara seluruh vertebrata memiliki sumsum tulang belakang yang berjalan sepanjang garis tengah dorsal.[22]Artropoda[sunting|sunting sumber]

Anatomi internal seekor laba-laba, menunjukkan sistem saraf dalam warna biru .Artropoda, seperti serangga dankrustasea, memiliki sebuah sistem saraf terbuat dari serangkaian ganglia, terhubung olehventral nerve cordyang terdiri dari 2 koneksi paralel di sepanjang perut..[23]Secara umum, setiap segmen tubuh memiliki 1 ganglion pada setiap sisi, walaupun beberapa ganglia berfungsi membentuk otak dan ganglia besar lain. Segmen kepala mengandung otak, juga dikenal sebagaisupraesophageal ganglion. Dalam sistem saraf serangga, otak secara anatomis dibagi menjadiprotocerebrum,deutocerebrum, dantritocerebrum. Langsung di belakang otak adalahsubesophageal ganglion, yang terbuat dari 3 pasangan ganglia yang berfusi. Ini mengontrol bagian mulut, kelenjar ludah dan otot tertentu. Banyak artropoda memiliki organ sensoris yang berkembang baik, termasuk mata untuk penglihatan dan antena untuk penciuman bau danferomon. Informasi sensoris dari organ-organ ini diproses oleh otak.Dalam serangga, banyak neuron memiliki badan sel yang bertempat di ujung otak dan secara elektris pasif badan sel bertugas hanya untuk menyediakan dukungan metabolik dan tidak berpartisipasi dalam pensinyalan. Sebuah serat protoplasmik dari badan sel dan bercabang, dengan beberapa bagian mentransmisikan sinyal dan bagian lain menerima sinyal. Oleh karena itu, kebanyakan bagian dari otak serangga memiliki sel pasif badan sel yang diatur sepanjang periferal, sementara pemrosesan sinyal neural berlangsung dalam sebuah serat protoplasmik disebutneuropil, di bagian dalam.[24]Neuron "Teridentifkasi"[sunting|sunting sumber]Sebuah neuron disebut teridentifikasi jika ia memiliki sifat yang membedakannya dari setiap neuron lain dalam hewan yang samasifat seperti lokasi, neurotransmitter, pola ekspresi gen, dan keterhubungan dan jika setiap individu organisme yang berasal dari spesies yang sama memiliki satu-satunya neuron dengan set sifat yang sama.[25]Dalam sistem saraf vertebrata sangat sedikit neuron yang "teridentifikasi" dalam pengertian ini dalam manusia, tidak ada tapi dalam sistem saraf yang lebih sederhana, beberapa atau semua neuron mungkin jadi akhirnya unik. Dalam cacing bulatC. elegansyang sistem sarafnya paling banyak digambarkan, setiap neuron dalam tubuh secara unik teridentifikasi, dengan lokasi yang sama dan koneksi yang sama dalam setiap individu cacing. Satu akibat yang tercatat dari fakta ini adalah bahwa bentuk sistem saraf C. elegans secara utuh dispesifikkan oleh genom, dengan tidak adanyaplasisitasyang tergantung pada pengalaman.[26]Otak dari kebanyakan moluska dan serangga juga mengandung sejumlah neuron teridentifikasi substansial.[25]Dalam vertebrata, neuron teridentifikasi yang paling dikenal adalahsel Mauthnerikan.[27]Setiap ikan memiliki 2 sel Mauthner, yang terletak di bagian bawah dari batang otak, 1 di sisi kiri dan 1 di sisi kanan. Setiap sel Mauthner memiliki akson yang menyebrang, menginervasi neuron pada tingkatan otak yang sama dan kemudian berjalan turun sepanjang sumsum tulang belakang, membentuk berbagai koneksi di sepanjang jalurnya. Sinaps digenerasikan oleh sebuah sel Mauthner yang sangat kuat hingga sebuah potensi aksi tunggal dapat membangkitkan respons tingkah laku mayor: dalam waktu millidetik ikan mengkurvakan tubuhnya menjadi bentuk C, kemudian meluruskan diri, oleh karena itu meluncur secara cepat ke depan. Secara fungsional ini adalah respons melarikan diri cepat, dipicu paling mudah oleh sebuahgelombang suarakuat atau gelombang tekanan yang menekan organ garis lateral (sisi) ikan. Sel Mauthner bukanlah satu-satunya sel neuron teridentifikasi pada ikan, masih ada lebih dari 20 jenis, termasuk pasangan "analog sel Mauthner " dalam setiap inti tulang belakang segmental. Walaupun sebuah sel Mauthner mampu membangkitkan respons melarikan diri secara individual, dalam konteks tingkah laku biasa dari jenis sel lain biasanya berkontribusi dalam membentuk amplitudo dan arah respons.Sel Mauthner telah digambarkan sebagaineuron perintah. Sebuah neuron pemberi perintah adalah tipe khusus dari neuron teridentifikasi, didefinisikan sebagai sebuah neuron yang mampu mengendalikan sebuah tingkah laku spesifik secara individual.[28]Neuron seperti ini tampaknya paling umum dalam sistem melarikan diri dari berbagai spesies akson raksasa cumi-cumidansinaps raksasa cumi-cumi, yang digunakan untuk percobaan dalamneurofisiologikarena ukurannya yang sangat besar, berpartisipasi dalam sirkuit pelarian diri yang cepat. Namun, konsep sebuah neuron pemberi perintah masih kontroversial karena penelitian-penelitian telah menunjukkan bahwa beberapa neuron yang awalnya tampak cocok dengan deskripsi tersebut ternyata hanya mampu menimbulkan respons dalam keadaan yang terbatas.[29]Fungsi[sunting|sunting sumber]Pada tingkatan paling dasar, fungsi sistem saraf adalah untuk mengirimkan sinyal dari 1 sel ke sel lain, atau dari 1 bagian tubuh ke bagian tubuh lain. Ada berbagai cara sebuah sel dapat mengirimkan sinyal ke sel lain. Satu cara adalah dengan melepaskan bahan kimia yang disebut hormon ke dalam sirkulasi internal, sehingga mereka dapat berdifusi tempat-tempat yang jauh. Berkebalikan dnegan modus pensinyalan "pemancaran", sistem saraf menyediakan sinyal dari tempat ke tempatneuron memproyeksikan akson-akson mereka ke daerah sasaran spesifik dan membentuk koneksi sinaptik dengan sel sasaran spesifik.[30]Oleh sebab itu, pensinyalan neural memiliki spesifitas yang jauh lebih tinggi tingkatannya daripada pensinyalan hormonal. Hal tersebut juga lebih cepat: sinyal saraf tercepat berjalan pada kecepatan yang melebihi 100 meter per detik.Pada tingkatan lebih terintegrasi, fungsi primer sistem saraf adalah untuk mengontrol tubuh.[2]Hal ini dilakukan dengan cara mengambil informasi dari lingkungan dengan menggunakan reseptor sensoris, mengirimkan sinyal yang mengodekan informasi ini ke dalam sistem saraf pusat, memproses informasi untuk menentukan sebuath respons yang tepat, dan mengirim sinyal keluaran ke otot atau kelenjar untuk mengaktivasi respons. Evolusi sebuah sistem saraf kompleks telah memungkinkan berbagai spesies hewan untuk memiliki kemampuan persepsi yang lebih maju seperti pandangan, interaksi sosial yang kompleks, koordinasi sistem organ yang cepat, dan pemrosesan sinyal yang berkesinambungan secara terintegrasi. Pada manusia, kecanggihan sistem saraf membuatnya mungkin untuk memiliki bahasa, konsep representasi abstrak, transmisi budaya, dan banyak fitur sosial yang tidak mungkin ada tanpa otak manusia.Neuron dan sinaps[sunting|sunting sumber]

Elemen utama dalam transmisi sinaptik. Sebuah gelombang elektrokimia yang disebutpotensial aksiberjalan di sepanjang akson dari sebuah neuron. Ketika gelombang mencapai sebuah sinaps, ia akan memicu pelepasan sejumlah kecil molekul neurotransmitter, yang berikatan dengan molekul reseptor kimia yang terletak di membran sel sasaran.Kebanyakan neuron mengirimkan sinyal melaluiakson, walaupun beberapa jenis mampu melakukan komunikasi dendrit kedendrit. (faktanya, jenis-jenis neuron disebutsel amakrintidak memiliki akson, dan berkomunikasi hanya melalui dendrit mereka.) Sinyal neural berpropagasi sepanjang sebuah akson dalam bentuk gelombang elektrokimia yang disebutpotensial aksi, yang menghasilkan sinyal sel ke sel di tempat terminal akson membentuk kontak sinaptik dengan sel lain.[31]Sinaps dapat berupa elektrik atau kimia. Sinaps elektrik membuat hubungan elektrik langsung di antara neuron-neuron,[32]tetapi sinaps kimia lebih umum, dan lebih beragam dalam fungsi.[33]Di sebuah sinaps kimia, sel mengirimkan sinyal yang disebut presinaptik, dan sel yang menerima sinyal disebut postsinaptik. Baik presinaptik dan postsinaptik penuh dengan mesin molekular yang membawa proses sinyal. Daerah presinaptik mengandung sejumlah besar vessel bulat yang sangat kecil yang disebut vesikel sinaptik, dipenuhi oleh bahan-bahan kimia neurotransmitter.[31]Ketika terminal presinaptik terstimulasi secara elektrik, sebuah susunan molekul yang melekat pada membran teraktivasi, dan menyebabkan isi dari vesikel dilepaskan ke dalam celah sempit di antara membran presinaptik dan postsinaptik, yang disebutcelah sinaptik(synaptic cleft). Neurotransmitter kemudian berikatan dengan reseptor yang melekat pada membran postsinaptik, menyebabkan neurotransmiter masuk ke dalam status teraktivasi.[33]Tergantung pada tipe reseptor, efek yang dihasilkan pada sel postsinaptik mungkin eksitasi, penghambatan, atau modulasi dalam berbagai cara yang lebih rumit. Contohnya, pelepasan neurotransmitterasetilkolinpada kontak sinaptik di antara neuron motorik dan sebuah sel otot menginduksi kontraksi cepat dari sel otot.[34]Seluruh proses transmisi sinaptik memerlukan hanya sebuah fraksi dari sebuah milidetik, walaupun efek pada sel postsinaptik mungkin berlangsung lebih lama (bahkan tidak terbatas, dalam kasus ketika sinyal sipatik mengarah pada informasi sebuahjejak ingatan).[8]Secara harfiah ada beratus-ratus jenis sinaps. Faktanya, ada lebih dari seratus neurotransmitter yang diketahui, dan banyak di antara mereka memiliki jenis reseptor ganda.[35]Banyak sinaps menggunakan lebih dari 1 neurotransmittersebuah pengaturan umum untuk sebuah sinaps adalah menggunakan sebuah molekul neurotransmiter kecil yang bekerja cepat sepertiglutamatatauGABA, sejalan dengan 1 atau lebih neurotransmiterpeptidayang memainkan peran modulatoris yang lebih lambat. Ahli saraf molekular biasanya membagi reseptor menjadi 2 kelompok besar:kanal ion berpagar kimia(chemically gated ion channels) dansistem pengantar pesan kedua(second messenger system). Ketika sebuah kanal ion berpagar kimia teraktivasi, kanal tersebut akan membentuk sebuah tempat untuk dapat dilalui yang mengizinkan jenis ion tertentu yang spesifik untuk mengalir melalui membran. Tergantung jenis ion, efek pada sel sasaran mungkin eksitasi atau penghambatan. Ketika sebuah sistem pengantar pesan kedua teraktivasi, sistem ini akan memulai kaskade interaksi molekular di dalam sel sasaran, yang pada akhirnya akan memproduksi berbagai macam efek rumit/kompleks, seperti peningkatan atau penurunan sensitivitas sel terhadap stimuli, atau bahkan mengubah transkripsi gen.Menurut hukum yang disebutprinsip Dale, yang hanya memiliki beberapa pengecualian, sebuah neuron melepaskan neurotransmiter yang sama pada semua sinapsnya.[36]Walaupun demikian, bukan berarti bahwa sebuah neuron mengeluarkan efek yang sama pada semua sasarannya, sebab efek sebuah sinaps tergantung tidak hanya pada neurotransmitter, tetapi pada reseptor yang diaktivasinya.[33]Karena sasaran yang berbeda dapat (dan umumnya memang) menggunakan berbagai jenis reseptor, hal ini memungkinkan neuron untuk memiliki efek eksitatori pada 1 set sel sasaran, efek penghambatan pada yang lain, dan efek modulasi rumit/kompleks pada yang lain. Walaupun demikian, 2 neurotransmitter yang paling sering digunakan, glutamat dan GABA, masing-masing memiliki efek konsisten. Glutamat memiliki beberapa jenis reseptor yang umum ada, tetapi semuanya adalah eksitatori atau modulatori. Dengan cara yang sama, GABA memiliki jenis reseptor yang umum ada, tetapi semuanya adalah penghambatan.[37]Karena konsistensi ini, sel glutamanergik kerapkali disebut sebagai "neuron eksitatori", dan sel GABAergik sebagai "neuron penghambat". Ini adalah penyimpangan terminologi reseptornyalah yang merupakan eksitatori dan penghambat, bukan neuronnya tetapi hal ini umum terlihat bahkan dalam publikasi ilmiah.Satu subset sinaps yang paling penting mampu membentuk jejak ingatan dengan cara perubahan dalam kekuatan sinaptik tergantung aktivitas yang bertahan lama.[38]Ingatan neural yang paling dikenal adalah sebuah proses yang disebutpotensiasi jangka panjang(long-term potentiation, disingkat LTP), yang beroperasi pada sinaps yang menggunakan neurotransmitter glutamat yang bekerja pada sebuah jenis reseptor khusus yang dikenal sebagaireseptor NMDA.[39]Reseptor NMDA memiliki sifat "assosiasi": jika 2 sel terlibat dalam sinaps yang terkavitasi keduanya pada kurang lebih waktu yang sama, sebuah kanal terbuka sehingga mengizinkan kalsium untuk mengalir menuju sel sasaran.[40]Pemasukan kalsium memicu sebuah kaskade pengantar pesan kedua yang pada akhirnya mengarah pada peningkatan sejumlah reseptor glutamat dalam sel sasaran, sehingga meningkatkan kekuatan efektif sinaps. Perubahan kekuatan ini dapat berlangsung beberapa minggu atau lebih panjang. Sejak penemuan LTP pada tahun 1973, banyak jenis jejak ingatan sinaptik ditemukan, termasuk peningkatan atau penurunan dalam kekuatan sinaptik yang diinduksi oleh berbagai kondisi, dan berlangsung dalam berbagai periode yang beragam.[39]Pembelajaran pahala(reward learning), contohnya, bergantung pada bentuk variasi dari LTP yang dikondisikan pada sebuah ekstra masukan yang berasal darijalur pensinyalan pahala(reward-signalling pathway) menggunakandopaminsebagai neurotransmitter.[41]Semua bentuk modifikasi sinaptik ini, secara kolektif, menimbulkanneuroplastisitas, yaitu kemampuan sebuah sistem saraf untuk beradaptasi pada variasi dalam lingkungan.Sistem dan sirkuit saraf[sunting|sunting sumber]Fungsi dasar neuronal mengirimkan sinyal kepada sel lain meliputi kemampuan neuron untuk mengubah sinyal dengan yang lain. Jaringan kerja terbentuk dengan kelompok saling terhubung dari neuron mampu menjalankan berbagai fungsi, termasuk fitur deteksi, generasi pola, dan pengaturan waktu.[42]Nyatanya, sulit untuk menentukan batas proses jenis informasi yang dapat dikerjakan oleh jaringan saraf:Warren McCullochdanWalter Pittsmenunjukkan pada tahun 1943 bahwa bahkanjaringan saraf tiruandibentuk dari sebuah abstraksi matematika yang sangat disederhanakan mampu melakukanperhitungan universal.[43]Dengan mempertimbangkan fakta bahwa neuron secara individual mampu menggenerasikan pola aktivitas temporal kompleks secara bebas, rentang kemampuan sangat mungkin ada bahkan untuk sekelompok kecil neuron di luar pengertian yang ada sekarang.[42]

Penggambaran jalur rasa sakit, dariTreatise of MankaryaRen Descartes.Dalam sejarah, selama bertahun-tahun pandangan utama dalam fungsi sistem saraf adalah penghubung stimulus-respons.[44]Dalam konsep ini, proses saraf dimulai dengan stimuli yang mengaktifkan neuron sensoris, menghasilkan sinyal yang berpropagasi melalui serangkaian hubungan dalam sumsum tulang belakang dan otak, mengaktifkan neuron motorik dan maka menghasilkan respons seperti kontraksi otot.Descartespercaya bahwa semua tingkah laku hewan, dan kebanyakan tingkah laku manusia, dapat dijelaskan dalam kerangka sirkuit stimulus-respons, walaupun ia juga percaya bahwa fungsi kognitif yang lebih tinggi seperti bahasa tidak mampu dijelaskan secara mekanis.[45]Charles Sherrington, dalam bukunya pada tahun 1906 yang berjudulThe Integrative Action of the Nervous System,[44]mengembangkan konsep mekanisme stimulus-respons dengan cara yang lebih detail, danBehaviorisme, mazhab yang mendominasipsikologisepanjang pertengahan abad ke-20, mencoba untuk menjelaskan setiap aspek tingkah laku manusia dalam rangka stimulus-respons.[46]Namun, penelitianelektrofisiologiyang dimulai pada awal abad 20 dan mencapai produktivitasnya pada tahun 1940 menunjukkan bahwa sistem saraf mengandung berbagai mekanisme untuk menghasilkan pola aktivitas secara intrinsik, tanpa memerlukan stimulus eksternal.[47]Neuron-neuron ditemukan mampu memproduksi rangkaian potensial aksi reguler, atau rangkaian ledakan (sequences of bursts), bahkan dalam isolasi penuh.[48]Ketika neuron aktif secara intrinsik terhubung dengan yang lain dalam sirkuit kompleks, kemungkinan penghasilan pola temporer yang lebih rumit menjadi jauh lebih besar.[42]Konsep modern memandang fungsi sistem saraf sebagian dalam kerangka rangkaian stimulus-respons, dan sebagian dalam kerangka pola aktivitas yang dihasilkan secara intrinsik kedua jenis aktivitas berinteraksi dengan yang lain untuk menggenerasikan tingkah laku berulang-ulang.[49]Sirkuit refleks dan rangsang stimulus lainnya[sunting|sunting sumber]

Skema fungsi saraf dasar yang disederhanakan: sinyal diambil oleh reseptor sensoris dan dikirim ke sumsum tulang belakang dan otak, tempat terjadinya pemrosesan yang menghasilkan sinyal dikirim kembali ke sumsum tulang belakang dan kemudian ke neuron motorik.Jenis sirkuit saraf yang paling sederhana adalah lengkung refleks (reflex arc), yang dimulai dari masukan sensoris dan berakhir dengan keluaran motorik, melewati serangkaian neuron di tengahnya.[50]Contohnya, pertimbangkan "refleks penarikan" yang menyebabkan tangan tertarik ke belakang setelah menyentuh kompor panas. Sirkuit dimulai dengan reseptor sensoris di kulit yang teraktivasi oleh kadar panas yang membahayakan: sebuah jenis struktur molekuler khusus melekat pada membran menyebabkan panas untuk mengubah medan listrik di sepanjang membran. Jika perubahan dalam potensial ekletrik cukup besar, ia akan membangkitkan potensial aksi, yang ditransmisikan sepanjang akson sel reseptor, menuju sumsum tulang belakang. Di sana akson akan membuat kontak sinaptik eksitatori dengan sel lain, beberapa dari antaranya memproyeksikan (mengirim keluaran aksonal) ke regio yang sama dari sumsum tulang belakang, dan yang lain memproyeksikan ke dalam otak. Satu sasaran adalah serangkaianinterneurontulang belakang yang memproyeksikan ke neuron motorik untuk mengontrol otot lengan. Interneuron mengeksitasi neuron motorik, dan jika eksitasi cukup kuat, beberapa dari neuron motorik menghasilkan potensial aksi, yang berjalan sepanjang akson ke titik di mana mereka membuat kontak sinaptik eksitatori dengan sel otot. Sinyal eksitatori memicu kontraksi sel otot, yang menyebabkan sudut sendi dalam lengan berubah, menarik lengan menjauh.Dalam kenyataannya, skema ini berkaitan dengan berbagai komplikasi.[50]Walaupun untuk refleks yang paling sederhana ada jalur saraf pendek dari neuron sensoris ke neuron motorik, ada juga neuron yang dekat yang berpartisipasi dalam sirkuit dan memodulasi respons. Lebih lanjut lagi, ada proyeksi dari otak ke sumsum tulang belakang yang mampu meningkatkan atau menghambat refleks.Walaupun refleks paling sederhana mungkin dimediasi oleh sirkuit berada sepenuhnya di dalam sumsum tulang belakang, respon lebih kompleks/rumit bergantung pada pemprosesan sinyal di dalam otak.[51]Pertimbangkan, contohnya, apa yang terjadi ketika sebuah benda dalam daerah visual perifer bergerak, dan seseorang melihat ke arahnya. Respons sensoris awal, dalamretinamata, dan respons motorik akhir, dalam intiokulomotordari batang otak, semuanya tidaklah berbeda dari semua di refleks sederhana, tetapi dalam tahap antara benar-benar berbeda. Tidak hanya 1 atau 2 langkah rangkaian pemrosesan, sinyal visual melewati mungkin selusinan tahap integrasi, melibatkanthalamus,cerebral cortex,basal ganglia,superior colliculus,cerebellum, dan beberapainti batang otak). Daerah-daerah ini membentuk fungsi pemrosesan sinyal yang meliputi deteksi fitur, analisis persepsi, pemanggilan kembali ingatan, pengambilan keputusan, dan perencanaan motorik.[52]Deteksi fituradalah kemampuan untuk mengekstraksi secara biologis informasi yang relevan dari kombinasi sinyal sensoris.[53]Dalam sistem penglihatan, contohnya, reseptor sensoris dalam retina mata hanya mampu untuk mendeteksi "titik cahaya" dalam dunia luar secara individual.[54]Neuron penglihatan tingkat kedua menerima masukan dari kelompok-kelompok reseptor primer, neuron yang lebih tinggi menerima masukan dari kelompok-kelompok neuron tingkat kedua, dan seterusnya, membentuk tingkatan proses hierarkis. Pada setiap tahapan, infromasi penting diekstraksi dari sinyal yang dikumpulkan dan informasi yang tidak penting dibuang. Di akhir proses, masukan sinyal mewakili "titik cahaya" telah ditransformasikan menjadi perwakilan saraf dari obyek dalam dunia sekitarnya dan sifatnya. Pemrosesan sensoris paling canggih terjadi dalam otak, tetapi fitur ekstraksi kompleks juga terjadi di sumsum tulang belakang dan organ sensoris periferal seperti retina.Penghasilan pola intrinsik[sunting|sunting sumber]Walaupun mekanisme respons-stimulus adalah yang paling mudah dimengerti, sistem saraf juga dapat mengontrol tubuh dalam berbagai cara yang tidak memerlukan stimulus luar, melalui irama aktivitas yang dihasilkan dari dalam. Karena berbagai kanal ion sensitif terhadapvoltasiyang dapat melekat dalam membran dalam sebuah neuron, berbagai jenis neuron mampu, bahkan dalam isolasi, menggenerasikan sekuens irama potensial aksi, atau perubahan irama di antara ledakan tingkat tinggi dan masa tenang. Ketika neuron secara irama intrinsik terkoneksi dengan yang lain oleh respons sinaps-sinaps eksitatoris atau penghambatan, jaringan kerja yang dihasilkan mampu menghasilkan tingkah laku dinamis yang beragam, termasuk dinamika penarikan (attractor), periodisitas, dan bahkanchaos. Sebuah jaringan kerja neuron yang menggunakan struktur internalnya untuk menghasilkan keluaran terstruktur secara temporer, tanpa memerlukan stimulus terstruktur yang berkorespondensi secara temporer disebut sebagaigenerator pola pusat.Penggenerasian pola internal beroperasi dalam rentang yang luas berdasarkan skala waktu, dari millidetik sampai jam atau lebih lama lagi. Satu dari jenis penting pola temporal adalahirama sirkadian yaitu, irama dengan sebuah periode kira-kira 24 jam. Semua hewan yang telah diteliti menunjukkan fluktuasi sirkadian dalam aktivitas neural, yang mengontrol perubahan sirkadian dalam tingkah laku seperti siklus tidur-bangun. Penelitian dari tahun 1990an telah menunjukkan bahwa irama sirkadian digenerasikan oleh sebuah "jam genetik" yang terdiri dari sekelompok gen khusus yang kadar ekspresinya meningkat dan menurun sepanjang hari. Hewan yang beragam seperti serangga dan vertebrata memiliki sistem jam genetik yang sama. Jam sirkadian dipengaruhi oleh cahaya tetapi terus berlanjut bekerja bahkan ketika kadar cahaya dipertahankan konstan dan tidak ada petunjuk waktu hari eksternal lain tersedia. Gen jam ini diekspresikan dalam berbagai bagian sistem saraf sebagaimana banyak organ periferal, tetapi dalam mamalia seluruh "jam jaringan" ini dipertahankan dalam sinkronisasi oleh sinyal yang keluar dari sebuah penjaga waktu utama dalam bagian kecil dalam otak yang disebutinti suprakiasmatik.Penghantaran rangsang[sunting|sunting sumber]Semuaseldalam tubuh manusia memiliki muatan listrik yangterpolarisasi, dengan kata lain terjadi perbedaan potensial antara bagian luar dan dalam dari suatumembransel, tidak terkecuali sel saraf (neuron). Perbedaan potensial antara bagian luar dan dalam membran ini disebutpotensial membran. Informasi yang diterima olehIndraakan diteruskan oleh saraf dalam bentuk impuls. Impuls tersebut berupa tegangan listrik. Impuls akan menempuh jalur sepanjangaksonsuatu neuron sebelum dihantarkan ke neuron lain melaluisinapsisdan akan seperti itu terus hingga mencapaiotak, dimana impuls itu akan diproses. Kemudian otak mengirimkan impuls menuju organ atau indra yang dituju untuk menghasilkan efek yang diinginkan melalui mekanisme pengiriman impuls yang sama.Membran hewan memilikipotensial istirahatsekitar -50mVs/d -90 mV, potensial istirahat adalah potensial yang dipertahankan oleh membran selama tidak ada rangsangan pada sel.Datangnya stimulus akan menyebabkan terjadinyadepolarisasidanhiperpolarisasipada membran sel, hal tersebut menyebabkan terjadinyapotensial kerja. Potensial kerja adalah perubahan tiba-tiba pada potensial membran karena datangnya rangsang. Pada saat potensial kerja terjadi, potensial membran mengalami depolarisasi dari potensial istirahatnya (-70 mV) berubah menjadi +40 mV. Akson vertebrata umumnya memilikiselubung mielin. Selubung mielin terdiri dari 80%lipiddan 20%protein, menjadikannya bersifatdielektrikatau penghambat aliran listrik dan hal ini menyebabkan potensial kerja tidak dapat terbentuk pada selubung mielin; tetapi bagian dari akson bernamanodus Ranviertidak diselubungi oleh mielin.Penghantaran rangsang pada akson bermielin dilakukan dengan mekanismehantaran saltatori, yaitu potensial kerja dihantarkan dengan "melompat" dari satu nodus ke nodus lainnya hingga mencapaisinapsis.Pada ujung neuron terdapat titik pertemuan antar neuron bernama sinapsis, neuron yang mengirimkan rangsang disebut neuron pra-sinapsis dan yang akan menerima rangsang disebut neuron pasca-sinapsis. Ujung akson setiap neuron membentuk tonjolan yang didalamnya terdapatmitokondriauntuk menyediakanATPuntuk proses penghantaran rangsang danvesikula sinapsisyang berisi neurotransmitter umumnya berupaasetilkolin(ACh),adrenalindannoradrenalin.Ketika rangsang tiba di sinapsis, ujung akson dari neuron pra-sinapsis akan membuat vesikula sinapsis mendekat dan melebur ke membrannya. Neurotransmitter kemudian dilepaskan melalui proseseksositosis. Pada ujung akson neuron pasca-sinapsis, protein reseptor mengikat molekul neurotransmitter dan merespon dengan membuka saluran ion pada membran akson yang kemudian mengubah potensial membran (depolarisasi atau hiperpolarisasi) dan menimbulkan potensial kerja pada neuron pasca-sinapsis.Ketika impuls dari neuron pra-sinaps berhenti neurotransmitter yang telah ada akan didegradasi. Molekul terdegradasi tersebut kemudian masuk kembali ke ujung akson neuron pra-sinapsis melalui prosesendositosis.Perkembangan[sunting|sunting sumber]Dalam vertebrata, hal penting dalam perkembangan saraf embrionik meliputi kelahiran dandiferensiasineuron darisel punca,migrasineuron yang belum matang dari tempat kelahiran mereka dalam embrio ke posisi akhir mereka, pertumbuhan akson dari neuron danpengarahangrowth conemotil melalui embrio menuju rekan postsinaptik, penghasilan sinaps di antara akson-akson ini dan rekan postsinaptik mereka, dan akhirnya perubahan seumur hidup dalam sinaps yang diduga mendasari pembelajaran dan ingatan.[55]Semua hewan bilateria pada tahap awal perkembangan membentuk sebuahgastrulayang terpolarisasi, dengan sebuah ujung yang disebutkutub hewandan yang lainkutub vegetal. Gastrula memiliki bentuk cakram dengan 3 lapisan sel, lapisan terdalam disebut endoderm, yang membangkitkan dasar dari kebanyakan organ dalam, sebuah lapisan tengah yang disebutmesoderm, yang membangkitkan tulang dan otot, dan lapisan terluar yang disebut ektoderm, yang membangkitkan kulit dan sistem saraf.[56]Embrio manusia, menunjukkan lekukan saraf (neural groove).Empat tahapan dalam perkembangan tabung saraf dalam embrio manusia.

Dalam vertebrata, tanda pertama kemunculan sistem saraf adalah kemunculan sel tipis di sepanjang bagian tengah punggung yang disebutpiringan saraf(neural plate. Bagian dalam piringan saraf (sepanjang garis tengah) ditujukan untuk menjadi sistem saraf pusat (SSP), dan bagian luar sistem saraf tepi (SST). Sebagaimana perkembangan berlanjut, sebuah lipatan disebutlekukan saraf(neural groove) muncul di sepanjang garis tengah. Lipatan ini menjadi dalam dan kemudian menutup di atas. Pada titik ini SSP yang mendatang, tampak seperti struktur silindris yang disebut sebagaitabung saraf, tempat SST yang akan jadi tampak seperti 2 garis jaringan yang disebutpuncak saraf(neural crest), yang ada di atas tabung saraf. Rangkaian tahapan dari piringan saraf ke tabung saraf dan puncak saraf dikenal sebagaineurulasi.Pada awal abad 20, serangkaian percobaan terkenal oleh Hans Spemann dan Hilde Mangold menunjukkan bahwa pembentukan jaringan saraf "diinduksi" oleh sinyal dari sebuah kelompok mesodermal yang disebut "wilayah pengatur" (organizer region).[55]Namun, selama beberapa dasawarsa, sifat proses induksi tidak dapat diketahui, sampai pada akhirnya hal ini terpecahkan melalui pendekatan genetic pada tahun 1990an. Induksi jaringan saraf memerlukan penghambatan gen yang disebutprotein morfogenetik tulang(bone morphogenetic protein, disingkat BMP). Secara khusus, protein BMP4 tampaknya terlibat. Dua protein yang disebutNoggindanChordindisekresikan oleh mesoderm tampaknya mampu menghambat BMP4 dan oleh karenanya menginduksi ektoderm untuk berubah menjadi jaringan saraf. Tampaknya sebuah mekanisme molekular yang sama terlibat dalam berbagai jenis hewan yang berbeda, termasuk artropoda dan juga vertebrata. Namun, dalam beberapa hewan, sebuah jenis molekul lain yang disebutfaktor pertumbuhan fibroblas(Fibroblast Growth Factor, disingkat FGF) mungkin dapat berperan dalam induksi.Induksi jaringan neural menyebabkan pembentukan sel pendahulu saraf yang disebutneuroblas.[57]Dalamdrosophila, neuroblas terbagi secara asimetris, sehingga 1 produk adalah sebuah "sel induk ganglion" (ganglion mother cell, disingkat GMC), dan yang lain adalah sebauah neuroblas. Sebuah GMC terbagi sekali dan menghasilkan baik pasangan neuron atau pasangan sel glial. Secara keseluruhan, sebuah neuroblas mampu menghasilkan sejumlah neuron atau glia yang tak terbatas.Sebagaimana ditunjukkan dalam penelitian tahun 2008, sebuah faktor yang umum pada seluruh organisme bilateral (termasuk manusia) adalah kelompok molekul yang mensekresikanmolekul pensinyalanyang disebutneurotrofinyang mengatur pertumbuhan dan kelangsungan hidup neuron.[58]Zhu et al. mengidentifikasi DNT1, neurotrofin pertama yang ditemukan pada lalat. Struktur DNT1 mirip dengan semua neurotrofin yang dikenal dan merupakan sebuah faktor penting dalam penentuan nasib neuron dalam Drosophila. Karena neurotrofin sekarang telah teridentifikasi dalam vertebrata dan invertebrata, bukti ini menunjukkan bahwa neurotrofin ada alam nenek moyang yang umum organisme bilateral dan mungkin mewakili sebuah mekanisme umum untuk pembentukan sistem saraf.Patologi[sunting|sunting sumber]Sistem saraf Pusat (SSP) dilindungi oleh sawar (barrier) fisik dan kimia. Secara fisik, otak dan sumsum tulang belakang dikelilingi oleh membran meningeal yang kuat, dan dibungkus oleh tulang tengkorak danvertebratulang belakang, yang membentuk perlindungan fisik yang kuat. Secara kimia, otak dan sumsum tulang belakang terisolasi oleh yang disebut sawar darah-otak, yang mencegah kebanyakan jenis bahan kimia berpindah dari aliran darah kedalam bagian dalam SSP. Perlindungan ini membuat SSP kurang rentan bila dibandingkan dengan SST; namun, di sisi lain, kerusakan pada SSP cenderung lebih serius dampaknya.Walaupun saraf cenderung berada di bawah kulit kecuali di beberapa tempat, sepertisaraf ulnardekat dengan persambungan sendi siku, saraf-saraf ini cenderung terpapar kerusakan fisik, yang dapat menyebabkan rasa sakit, kehilangan sensasi rasa, atau kehilangan kontrol otot. Kerusakan pada saraf juga dapat disebabkan oleh pembengkakan atau memar di tempa saraf lewat di antara kanal tulang yang ketat, seperti terjadi padasindrom lorong karpal. Jika sebuah saraf benar-benar terpotong, saraf akan beregenerasi, tetapi untuk saraf yang panjang, proses ini mungkin akan memakan waktu berbulan-bulan untuk selesai. Sebagai tambahan pada kerusakan fisikneuropati periferaldapat disebabkan oleh masalah medis lain, termasuk kondisi genetik, kondisi metabolik seperti diabetes, kondisi peradangan sepertisindrom GuillainBarr,defisiensi vitamin, penyakit infeksi sepertikustaatauherpes zoster, atau keracunan oleh racun seperti logam berat. Banyak kasus tidak memiliki penyebab yang dapat teridentifikasi, dan disebut idiopatik. Saraf juga dapat kehilangan fungsinya untuk sementara waktu, mengakibatkan ketiadaan rasa penyebab umum meliputi tekanan mekanis, penurunan suhu, atau interaksi kimia dengan obat sepertilidokain.Kerusakan fisik pada sumsum tulang belakang mungkin berakibat pada kehilangan sensasi atau pergerakan. Jika sebuah kecelakaan pada tulang punggung menghasilkan sesuatu yang tidak parah dari pembengkakan, gejala hanya sementara, tetapi apabila serabut saraf di tulang belakang hancur, kehilangan fungsi biasanya menetap. Percobaan telah menunjukkan bahwa serabut saraf tulang belakang biasanya mencoba untuk tumbuh kembali dengan cara yang sama seperti serabut saraf, teapi dalam sumsum tulang belakang, kerusakan jaringan biasanya menghasilkan jaringan parut yang tidak dapat dipenetrasi oleh saraf yang tumbuh kembali.

A.Sistem Saraf pada Manusia1.Sel Saraf (Neuron)Jaringan saraf tersusun atas sel-sel yang mempunyai bentuk khusus. Sel-sel tersebut dinamakanneurondanneuroglia. Kedua sel tersebut ibarat pasangan tak terpisahkan yang menyusun jaringan saraf. Jika ada sel neuron, pasti sel neuroglia akan menyertai. Adapun selneurogliaberfungsi memberikan nutrisi dan bahan-bahan lain yang digunakan untuk kehidupan neuron. Dengan kata lain, neuroglia berfungsi untuk menjamin kehidupan neuron agar tetap dapat melaksanakan kegiatan. Neuron merupakan unit struktural dan fungsional dari sistem saraf. Neuron memiliki kemampuan sebagai konduktivitas (penghantar) dan eksistabilitas (dapat dirangsang, serta memiliki kemampuan merespon rangsangan dengan sangat baik. Neuron terdiri dari tiga bagian yang berbeda satu dengan yang lain, yaitu sebagai berikut.a. Badan Sel (Perikarion)Bagian sel menyimpan inti sel (nukleus) dan anak inti (nukleolus), berjumlah satu atau lebih yang dikelilingi sitoplasma granuler. Dalam sitoplasma badan sel juga terdapat badan Nissl yang merupakan modifikasi dari retikum endoplasma kasar. Badan Nissl mengandung protein yang digunakan untuk mengganti protein yang habis. Selama metabolisme, protein ini juga bermanfaat untuk pertumbuhan neuron. Jika badan sel rusak, maka serabut-serabut neuron akan mati.b. DendritSeperti sudah dijelaskan sebelumnya bahwa dendrit merupakan tonjolan sitoplasma dari bagian badan sel. Dibandingkan akson, dendrit ini lebih halus, lebih pendek, dan memiliki percabangan yang lebih banyak. Fungsi dendrit ini adalah untuk meneruskan rangsang dari organ penerima rangsang (reseptor) menuju ke badan sel.c. AksonAkson sering disebut juga neurit. Bagian ini merupakan tonjolan sitoplasma yang panjang dan berfungsi untuk meneruskan impuls saraf yang berupa informasi berita dari badan sel. Akson memiliki bagian-bagian yang spesifik, yaitu sebagai berikut.1) NeurofibrilNeurofibril merupakan bagian terdalam dari akson yang berupa serabutserabut halus. Bagian-bagian inilah yang memiliki tugas pokok untuk meneruskan implus.2) Selubung MielinBagian ini tersusun oleh sel-sel pipih yang disebut sel Schwann. Selubung mielin merupakan bagian paling luar dari akson yang berfungsi untuk melindungi akson. Selain itu, bagian ini pulalah yang memberikan nutrisi dan bahan-bahan yang diperlukan untuk mempertahankan kegiatan dari akson.3) Nodus RanvierNodus ranvier merupakan bagian akson yang menyempit dan tidak dilapisi selubung mielin. Bagian ini tersusun dari sel-sel pipih. Dengan adanya bagian ini, terlihat bagian akson tampak berbuku-buku. Agar lebih dapat memahami tentang struktur dan bentuk neuron, perhatikan Gambar berikut :

Gambar 1.2 Sel SarafBagaimana hubungan antara sel saraf satu dengan yang lain? Sel-sel saraf tersebut membentuk jaringan saraf. Antara sel satu dengan yang lain terjalin saraf dan saling berhubungan. Ujung dendrit berhubungan langsung dengan penerima rangsang (reseptor). Selain itu, ujung dendrit ada pula yang berhubungan dengan ujung akson dari neuron lain. Ujung akson pada sel-sel lain ada juga yang berhubungan dengan efektor, yaitu struktur yang memberikan jawaban terhadap impuls yang diterima reseptor, misalnya otot dan kelenjar. Pertemuan antara akson dengan dendrit atau efektor disebut sinapsis. Berdasarkan hal ini Anda dapat membayangkan bahwa jaringan saraf ibarat jaringan komunikasi seperti sudah dijelaskan di depan. Antara sel saraf satu dengan yang lain terjalin hubungan sangat erat dalam meneruskan impuls.2.Macam-Macam NeuronDilihat dari struktur dan fungsinya, sel saraf (neuron) dapat dibedakan menjadi tiga.a. Neuron SensorikSel saraf ini sangat berhubungan erat dengan alat indra, sehingga disebut juga saraf indra. Fungsi saraf ini adalah untuk menerima rangsang dari alat indra kemudian meneruskan impuls sarat ke pusat saraf, yaitu otak atau sumsum tulang belakang. Badan sel dari neuron sensori ini bergerombol membentukganglia. Bagian dendrit berhubungan langsung dengan alat indera (reseptor) dan bagian aksonnya berhubungan dengan sel saraf yang lain. Akson akan berakhir di interneuron.b. Neuron MotorikStruktur neuron motor ini, yaitu pada bagian ujung dendritnya dihubungkan dengan ujung akson yang berhubungan langsung dengan bagian efektor, yaitu otot maupun kelenjar. Neuron motor ini berfungsi untuk meneruskan impuls dari sistem saraf pusat ke otot dan kelenjar yang akan melakukan respon tubuh. Impuls secara langsung berjalan dari neuron sensori ke neuron motor.c. Interneuron (Neuron Asosiasi)Interneuron ini merupakan sel saraf penyusun sistem saraf pusat, fungsinya untuk meneruskan impuls saraf dari neuron sensori ke neuron motor. Struktur interneuron ini, yaitu bagian ujung dendritnya dihubungkan langsung dengan ujung akson dari sel saraf yang lain.3.Mekanisme Jalannya ImpulsSecara umum, fungsi sel saraf adalah menerima rangsang dan dapat menanggapi rangsang tersebut. Seperti sudah dijelaskan sebelumnya, bahwa sistem saraf merupakan jaringan komunikasi yang kompleks.Sebagai jaringan komunikasi, tentunya saraf memiliki mekanisme khusus tentang cara meneruskan impuls. Ada dua mekanisme jalannya impuls saraf, yaitu sebagai berikut :

Gambar 1.3 Mekanisme Jalannya Impulsa. Impuls Dihantarkan Melalui Sel SarafImpuls dapat diteruskan dan mengalir melalui sel saraf yang disebabkan adanya perbedaan potensial listrik yang disebut denganpolarisasi. Muatan listrik di luar membran sel saraf adalah positif sedang muatan yang di luar adalah negatif. Apabila sel saraf diberi rangsangan akan mengakibatkan polarisasimembran berubah, sehingga polarisasi akan mengalami pembalikan. Proses pembalikan akan diulang yang menyebabkan rantai reaksi.b. Impuls Dihantarkan Lewat Sinaps. Struktur sinaps dapat Anda lihat pada Gambar berikut.

Gambar 1.4 Sturktur SinapsApabila impuls mengenai tombol sinaps, maka permeabilitas membran prasinapsis terhadap ion kalsium menjadi meningkat. Ion kalsium kemudian akan masuk, sedangkan gelembung sinaps akan melepaskan neutransmitter ke celah sinaps. Gelembung sinaps melebur dengan membran prasinaps. Impuls sampai ke membran postsinaps karena dibawa oleh neurotransmitter, kemudian neurotransmitter dihidrolisis oleh enzim yang dihasilkan oleh membran postsinaps.4.Susunan Saraf ManusiaStruktur dari sel saraf (neuron) akan membentuk jaringan saraf dan kemudian menyusun sistem saraf. Antara sel saraf satu dengan yang lain saling berhubungan dan bekerja sama dalam menerima dan menanggapi rangsang sehingga dapat menghasilkan suatu respon tubuh. Berdasarkan macamnya, sistem saraf itu meliputi sistem saraf pusat dan sistem saraf tepi. Apakah yang dimaksud sistem saraf pusat dan tepi? Materi tersebut akan kita bahas pada materi selanjutnya.a. Sistem Saraf PusatDari macamnya, sistem saraf pusat tersusun atas otak dan sumsum tulang belakang, sedangkan sistem saraf tepi terdiri atas saraf sadar dan tidak sadar (otonom). Jika dilihat dari namanya, sistem saraf pusat berarti sebagai pusat koordinasi dari segala aksi yang harus dilaksanakan. Adapun sistem saraf tepi berfungsi untuk memberikan informasi kepada sistem saraf pusat tentang adanya rangsangan dan menyebabkan otot dan kelenjar melakukan respons. Dari pengertian ini, dapat diketahui antara sistem saraf pusat dan tepi ada kerja sama yang sinergis, dan tidak dapat bekerja sendirisendiri. Sistem saraf pusat meliputi:1) OtakManusia di dunia mempunyai kecerdasan yang berbeda-beda. Ada orang yang sangat pandai atau sering disebut jenius, ada orang yang kecerdasannya sedang atau biasa, dan adapula orang yang bodoh atau kurang cerdas. Mengapa terdapat perbedaan kecerdasan pada setiap orang? Pusat kecerdasan tersebut terletak di dalam otak.

Gambar 1.5 OtakOtak manusia dewasa memiliki berat 1,5 kg dan wujudnya dalam keadaan lembek seperti alpukat yang matang. Berkat adanya tulang tengkorak itulah, maka otak dapat terlindung dari benturan yang datang dari luar. Otak manusia itu ibarat komputer, dapat terisi data atau program tertentu dan banyak file yang dapat tersimpan di sana. Apabila Anda ingin mengingat peristiwa yang telah terjadi, maka otak akan menampilkan kembali semacam rekaman atas peristiwa itu. Otak manusia terdiri atas bagian kiri dan kanan. Masing-masing bagian mempunyai tugas tersendiri. Otak kiri mengatur kegiatan bagian kanan tubuh, sebaliknya otak kanan mengatur kegiatan bagian kiri tubuh. Otak dibungkus oleh tiga membran pelindung yang disebutmeninges.Di antara dua membran sebelah dalam ada cairan serebrospinal yang berfungsi sebagai bantalan bagi otak terhadap goncangan atau benturan. Pada tengkorak lapisan terluar dari meninges disebutduramater, lapisan tengah disebut denganarachnoiddan lapisan terdalam, yaitupiamater. Otak memiliki empat kamar berupa ventrikel yang terisi juga oleh cairan serebrospinal. Sel-sel yang melapisi ventikel dilengkapi dengan silia yang berfungsi untuk menjaga agar cairan serebrospinal tetap beredar.Antara dua ventrikel terdapat alas kapiler yang luas sehingga dapat memungkinkan pertukaran bahan antara darah dan cairan serebrospinal. Di dalam otak terdapat 12 pasang saraf kranial. Adapun otak sendiri dapat dibedakan menjadi otak depan, otak tengah, dan otak belakang untuk mengetahui lebih mendetail dapat Anda simak penjelasan di bawah ini!a) Otak BesarOtak besar terletak di bagian paling depan dengan struktur yang menonjol yang disebut denganserebrum. Bagian ini memiliki dua belahan, yaitu kiri dan kanan. Bagian kiri mengkoordinasikan bagian tubuh sebelah kanan, sedangkan otak bagian kanan mengatur dan mengkoordinasikan bagian tubuh sebelah kiri. Otak besar berfungsi sebagai pusat berpikir (kepandaian), kecerdasan, dan kehendak. Otak besar juga mengendalikan semua kegiatan yang didasari seperti bergerak, mendengar, melihat, berbicara, berpikir, dan lain-lain. Otak besar ini terdiri atas dua lapisan berikut.(1) KorteksKorteks merupakan bagian luar dari serebrum. Bagian ini terbuat dari bahan abu-abu, yaitu massa badan sel. Keadaan korteks memiliki permukaan yang berlipat-lipat sehingga dapat memperluas permukaannya.(2) Lapisan DalamPada lapisan ini terdapat serabut saraf bermielin yang disusun dari bahan putih.Di bagian otak besar ini terdapat talamus, hipotalamus, bagian dari kelenjar pituitari, dan kelenjar pineal.Talamusmerupakan penjaga pintu gerbang pada korteks serebrum. Semua pesan sensori yang sampai ke otak harus melalui talamus terlebih dahulu agar dapat dirasakan secara sadar, kecuali bau semua rangsangan dari reseptor diterima talamus dan kemudian diteruskan ke area sensorik serebrum.Hipotalamusberfungsi sebagai pusat koordinasi bagi banyak kegiatan organ-organ dalam. Selain itu, hipotalamus juga berfungsi untuk mengatur suhu dan kandungan air dalam darah. Hipotalamus juga merupakan penghasil hormon. Hormon yang dihasilkan, antara lainoksitosindan ADH (antideuretik hormon) yang tersimpan di lobus posterior pada pituitari, serta TSH (hormon perangsang tiroid) dan LH (Luteinizing hormon) yang tersimpan di lobus anterior pada pituitari. Otak besar dibagi menjadi beberapa bagian penting sebagai berikut.(1) Lobus OsksipitalisDaerah ini berperan penting terhadap penglihatan. Seseorang yang mengalami kecelakaan dan mengalami kerusakan pada bagian ini, maka akan mengalami kebutaan. Apabila kita membuka mata dan melihat suatu pemandangan, jumlah radioaktifnya sangat meningkat di daerah penglihatan pada lobus oksipitalis. Coba Anda perhatikan daerahdaerah otak yang mempengaruhi fungsi organ tubuh manusia pada Gambar berikut :

Gambar Fungsi bagian serebrum pada manusia(2) Lobus TemporalisBagian ini berperan sebagai pusat pendengaran. Adanya bunyi dapat meningkatkan metabolisme daerah pembicaraan pada lobus temporalis.(3) Lobus FrontalisDaerah ini berperan dalam koordinasi dan pengendalian gerak otot dan berpikir, belajar, memori, pandangan ke depan, analisis logis, kreativitas, dan beberapa emosi bergantung kepada kegiatan saraf di lobus frontalis. Berdasarkan sebuah penelitian (tahun 1848 olehPhineas P. Gage) ternyata kerusakan pada lobus frontalis dapat mengakibatkan perubahan pada perilaku manusia. Pada penelitian yang sudah dilakukan pada manusia ditemukan ternyata kerusakan ini mengakibatkan karakter seseorang yang sebelumnya tenang dan bersungguh-sungguh bisa berubah menjadi sembrono, tidak bertanggung jawab, resah, kepala batu, dan tidak sopan.(4) Lobus ParientalisDaerah ini terletak di bagian belakang. Antara lobus frontalis dengan lobus parientalis terdapat lekukan atau parit yang disebut dengan sulkus sentralis atau celah Rolando. Lobus parientalis ini berfungsi untuk menerima rangsang panas, dingin, tekanan, dan sentuhan.b) Otak TengahOtak tengah disebut jugadisensefalondan terletak di depan otak kecil dan jembatan varol. Otak tengah ini berukuran kecil dan tidak mencolok. Fungsi utamanya adalah untuk memberikan impuls antara otak depan dengan otak belakang dan otak dengan mata. Di samping itu juga berfungsi menjaga keseimbangan.Melalui pusat medula oblongata dan otak tengah menuju ke atas merupakan jaringan serabut saraf yang disebut dengan formasi retikuler yang berfungsi dalam mengaktifkan atau membangunkan otak depan. Aksi formasi retikular sangat selektif, artinya formasi retikular ini dapat mengakibatkan kematian.c) Otak BelakangOtak belakang terbagi menjadi dua bagian, yaitu medula oblongata (sumsum lanjutan) dan serebelum (otak kecil). Masing-masing bagian tersebut memiliki koordinasi dan fungsi sendiri-sendiri.(1) Medula OblongataBagian ini tampak seperti ujung bengkak pada tali spinal. Sebenarnya ukurannya kecil tetapi fungsinya sangat besar, karena jika terjadi kerusakan pada bagian medula oblongata ini dapat mengakibatkan kematian. Fungsi medula oblongata, antara lain menstimulasi otot-otot antartulang rusuk dan diafragma sehingga dapat memungkinkan untuk pernapasan; mengkoordinir saraf yang mengatur detak jatung diameter arteriola, tekanan darah, suhu tubuh, gerakan alat-alat pencernaan, dan sekresi kelenjar pencernaan; mengkoordinir gerak refleks, misalnya kedipan mata, bersin, bersendawa, dan muntah. Medula oblongata ini akan diteruskan ke bawah yang disebut sumsum tulang belakang. Bagian sumsum lanjutan yang menghubungkan antara sumsum lanjutan dengan otak disebut vons varolii(jembatan varoli).(2) Serebelum (otak kecil)Serebelum terdiri atas dua belahan yang berliku-liku sangat dalam. Fungsinya adalah untuk mengkoordinasikan kegiatan lokomotor tubuh, antara lain pengaturan otot, posisi, dan keseimbangan tubuh. Rusaknya bagian serebelum ini dapat mengakibatkan seseorang kehilangan koordinasi gerakan otot tubuh. Pada gambar di depan gerakan halus dan lemah gemulai yang dihasilkan penari dikoordinir oleh serebelum.Tugas Individu :

Untuk lebih memahami lagi tentang struktur tubuh otak, Anda dapat melakukan kegiatan mengamati model otak di laboratorium sekolah Anda! Tunjukkanlah bagian-bagian otak dan jelaskan fungsinya!

2) Sumsum Tulang Belakang (Medula Spinalis)Telah dijelaskan sebelumnya bahwa sumsum tulang belakang (medula spinalis) merupakan lanjutan ke bawah dari medula oblongata. Sumsumtulang belakang ini terletak memanjang dari ruas tulang leher sampai denganantara tulang pertama dan kedua. Fungsi sumsum tulang belakang adalahsebagai berikut.a) Menghubungkan sistem saraf tepi ke otak. Informasi melalui neuron sensori ditransmisikan dengan bantuan interneuron.b) Sebagai pusat dari gerak refleks, misalnya refleks menarik diri. Irisan melintang menunjukkan bagian luar berwarna putih yang banyak mengandung dendrit dam akson, sedangkan bagian dalam berwana abuabu. Pada bagian yang berwarna abu-abu inilah terdapat cairanserebrospinal, seperti yang terdapat pada otak. Cairan ini tepatnya terletak di saluran tengah yang berhubungan dengan rongga ventrikel dalam otak. Bagian tengah yang berwarna abu-abu ini jika dilihat seperti huruf H. bagian ini mengandung badan saraf motorik yang mempunyai akson menuju ke efektor dan juga mengandung saraf sensorik.c. Susunan Saraf TepiSusunan saraf tepi terdiri atas serabut saraf otak dan serabut saraf sumsum tulang belakang (spinal). Serabut saraf sumsum dari otak, keluar dari otak sedangkan serabut saraf sumsum tulang belakang keluar dari sela-sela ruas tulang belakang. Tiap pasang serabut saraf otak akan menuju ke alat tubuh atau otot, misalnya ke hidung, mata, telinga, dan sebagainya. Sistem saraf tepi terdiri atas serabut saraf sensorik dan motorik yang membawa impuls saraf menuju ke dan dari sistem saraf pusat. Sistem saraf tepi dibagi menjadi dua, berdasarkan cara kerjanya, yaitu sebagai berikut.1) Sistem Saraf SadarSistem saraf sadar bekerja atas dasar kesadaran dan kemauan kita. Ketika Anda makan, menulis, berbicara, maka saraf inilah yang mengkoordinirnya. Saraf ini mene-ruskan impuls dari reseptor ke sistem saraf pusat, dan meneruskan impuls dari sistem saraf pusat ke semua otot kerangka tubuh. Sistem saraf sadar terdiri atas 12 pasang saraf kranial, yang keluar dari otak dan 31 pasang saraf spinal yang keluar dari sumsum tulang belakang 31 pasang saraf spinal terlihat pada Gambar 8.8. Saraf-saraf spinal tersebut terdiri atas gabungan saraf sensorik dan motorik. Dua belas pasang saraf kranial tersebut, antara lain sebagai berikut.a)Saraf olfaktori, saraf optik, dan saraf auditori. Saraf-saraf ini merupakansaraf sensori.b)Saraf okulomotori, troklear, abdusen, spinal, hipoglosal. Kelima saraf tersebut merupakan saraf motorik.c)Saraf trigeminal, fasial, glossofaringeal, dan vagus. Keempat saraf tersebut merupakan saraf gabungan dari saraf sensorik dan motorik. Agar lebih memahami tentang jenis-jenis saraf kranial, perhatikan Tabel 1.1 di bawah ini!Tabel 1.1 Jenis-Jenis Saraf Beserta AsalnyaNomorsarafNama SarafJenis SarafAsal Saraf SensorikAsal Saraf Motorik

IOlfaktoriSensoriSelaput lendir hidungTidak ada

IIOptikSensoriRetina mataTidak ada

IIIOkulomotorMotorOtot penggerak bolamataOtot pengerak bolamata, lensa mata,pupil mata

IVTroklearMotorOtot penggerak bolamataOtot lain penggerakbola mata

VTrigeminalGabunganGigi dan kulit mukaOtot pengunyah

VIAbdusenMotor mataOtot penggerak bolamataOtot lain penggerakbola mata

VIIFasialGabunganLidah bagian ujungOtot muka,kelenjar ludah

VIIIAuditoriSensoriKoklea dan saluransetengah lingkaranTidak ada

IXGlossofaringealGabunganLidah bagian belakangtonsilKelenjar ludah,otot penelan ditaring

XVagusGabunganLaring, paru-paru,jantung, lambung,pankreas, hatiSaraf simpatetik kelaring, esofagus,paru-paru, jantung,lambung, pankreas.

XISpinalMotorOtot belikat, laring,taring, langit-langithalusOtot laring, taring,dan langit-langithalus

XIIHipoglosalMotorOtot-otot lidahOtot lidah

2) Sistem Saraf Tak Sadar (Otonom)Sistem saraf ini bekerja tanpa disadari, secara otomatis, dan tidak di bawah kehendak saraf pusat. Contoh gerakan tersebut misalnya denyut jantung, perubahan pupil mata, gerak alat pencernaan, pengeluaran keringat, dan lain-lain. Kerja saraf otonom ternyata sedikit banyak dipengaruhi oleh hipotalamus di otak. Coba Anda ingat kembali fungsi hipotalamus yang sudah dijelaskan di depan. Apabila hipotalamus dirangsang, maka akan berpengaruh terhadap gerak otonom seperti contoh yang telah diambil, antara lain mempercepat denyut jantung, melebarkan pupil mata, dan menghambat kerja saluran pencernaan.Sistem saraf otonom ini dibedakan menjadi dua.a) Sistem Saraf SimpatikSaraf ini terletak di depan ruas tulang belakang. Fungsi saraf ini terutama untuk memacu kerja organ tubuh, walaupun ada beberapa yang malah menghambat kerja organ tubuh. Fungsi memacu, antara lain mempercepat detak jantung, memperbesar pupil mata, memperbesar bronkus. Adapun fungsi yang menghambat, antara lain memperlambat kerja alat pencernaan, menghambat ereksi, dan menghambat kontraksi kantung seni.b) Sistem Saraf ParasimpatikSaraf ini memiliki fungsi kerja yang berlawanan jika dibandingkan dengan saraf simpatik. Saraf parasimpatik memiliki fungsi, antara lain menghambat detak jantung, memperkecil pupil mata, memperkecil bronkus, mempercepat kerja alat pencernaan, merangsang ereksi, dan mepercepat kontraksi kantung seni. Karena cara kerja kedua saraf itu berlawanan, maka mengakibatkan keadaan yang normal.B.Gerak RefleksPernahkah kaki Anda tanpa sengaja menginjak duri atau benda tajam lainnya? Apa yang terjadi seketika itu? Pasti Anda akan dengan cepat menarik kaki, mungkin dibantu dengan gerakan tangan, dan sambil berteriak secara spontan. Gerakan yang Anda lakukan tersebut merupakan contoh gerak refleks.Gerak refleksmerupakan gerakan yang tidak kita sadari. Proses gerak ini lebih cepat daripada gerak sadar. Gerak refleks ini sebenarnya merupakan mekanisme dalam rangka mengelak dari suatu rangsang yang berbahaya, seperti contoh di atas. Refleks di atas merupakan refleks penarikan. Aksiaksi yang terjadi pada peristiwa itu, antara lain:1.Rangsang dari luar diterima oleh reseptor;2.Impuls-impuls saraf neuron sensorik pada reseptor tersebut dilanjutkan ke sistem saraf pusat, yaitu sumsum tulang belakang;3.Di sumsum tulang belakang ini impuls dilanjutkan oleh interneuron dari neuron sensorik ke neuron motorik;4.Dari neuron, motorik impuls dilanjutkan ke efektor kemudian efektor dirangsang untuk berkontraksi, akibatnya terjadi gerakan secara spontan dengan menarik kaki sambil berteriak.Setelah mengamati video di atas bahwa mekanisme gerak refleks adalah dari rangsangan melalui saraf sensorik tidak menuju ke otak tetapi melalui lengkung refleks. Proses lengkung refleks tersebut dapat dijelaskan dengan video di atas. Jika memperhatikan proses tersebut, dapat kita ketahui bahwa gerak refleks berbeda dengan gerak biasa yang kita sadari, terutama adanya perbedaan impuls dari saraf sensorik yang dikirim ke otak terlebih dahulu dan diolah di sana, baru kemudian impuls tersebut ditanggapi oleh otak dan hasilnya akan dibawa oleh saraf motor menuju ke efektor.

C.Fungsi Sistem SarafSistem saraf dapat mengalami kelainan-kelainan berikut.1. Penyakit ParkinsonPenyakit parkinson biasanya menyerang orang yang berusia 40 tahun ke atas. Penyakit ini disebabkan karena berkurangnya neurotransmitter dopanmin pada basal ganglia. Gejala penyakit ini, yaitu gemetar pada tangan, kaku otot, sehingga sulit bergerak.2. EpilepsiEpilepsi disebabkan karena beberapa hal, antara lain karena terdapatnya jaringan parut pada otak, tumor, gangguan metabolisme, dan lain-lain. Epilepsi ditandai dengan kejang-kejang dan hilang kesadaran.3. StrokeStroke dapat dipicu oleh tekanan darah tinggi (hipertensi). Hipertensi dapat mengakibatkan pecahnya pembuluh darah di otak, sehingga akan mengganggu fungsi otak. Gejala stroke, antara lain pusing-pusing, apabila sudah parah diikuti dengan gejala lain, yaitu sulit berbicara, tidak dapat melihat, lumpuh, bahkan mati separuh.4. NeuritisNeuritis merupakan penyakit radang saraf yang disebabkan karena benturan fisik misalnya pukulan, patah tulang. Ada juga yang disebabkan oleh defisiensi vitamin, antara lain vitamin B1, B6, dan B12. Gejala neuritis, antara lain kesemutan dan terasa sakit pada daerah yang disarafi.