Sistem saraf adalah satu dari dua sistem kontrol pada tubuh, yang lain adalah sistem endokrin. Secara umum, sistem saraf mengkoordinasikan respons-respons yang cepat, sementara sistem endokrin mengatur aktivitas yang lebih memerlukan durasi daripada kecepatan. Sistem saraf terdiri dari susunan/sistem saraf pusat (SSP), yang mencakup otak dan korda spinalis, dan sistem saraf perifer, yang mencakup serat-serat saraf yang membawa informasi ke (divisi aferen) dan dari (divisi eferen) SSP. Terdapat tiga kelas neuron: neuron aferen, neuron eferen, dan antarneuron yang membentuk sel dapat dirangsang pada sistem saraf. Neuron aferen memberitahu SSP mengenai kondisi lingkungan eksternal dan internal. Neuron eferen membawa instruksi dari SSP ke organ efektor, yaitu otot dan kelenjar. Antarneuron berperan mengintegrasikan informasi aferen dan memformulasikan respons eferen, serta untuk fungsi-fungsi mental yang lebih tinggi yang berkaitan dengan “pikiran”.
Perlindungan dan Makanan untuk Otak
Sel-sel glia membentuk jaringan ikat di dalam SSP serta menunjang neuron secara fisik dan metabolik. Otak diperlengkapi oleh beberapa perangkat pelindung, yang penting karena neuron tidak dapat membelah diri untuk mengganti sel yang rusak. Otak dibungkus dalam tiga lapisan membran protektif (menings) dan juga dikelilingi oleh pembungkus tulang yang keras. Cairan serebrospinalis mengalir di dalam dan di sekitar otak dan berfungsi sebagai bantalan bagi otak terhadap getaran. Proteksi terhadap cedera kimiawi dilaksanakan oleh sawar darah otak yang membatasi akses zat-zat di dalam darah ke otak. Otak bergantung pada pasokan darah konstan untuk penyampaian O2 dan glukosa karena otak tidak dapat menghasilkan ATP apabila kedua zat tersebut tidak tersedia.
Korteks Serebrum
Korteks Serebrum adalah lapisan luar substansia grisea yang menutupi bagian tengah di bawahnya, yaitu substansia alba; substansia alba terdiri dari berkas-berkas serat saraf yang menghubungkan berbagai daerah di korteks dengan daerah lainnya. Korteks itu sendiri terutama terdiri dari badan sel saraf dan dendrit. Tanggung jawab utama terhadap banyak fungsi tertentu diketahui berlokalisasi di daerah-daerah korteks tertentu: (1) lobus oksipitalis tempat korteks penglihatan; (2) lobus auditorius dijumpai di lobus temporalis; (3) lobus parietalis bertanggung jawab dalam penerimaan dan pengolahan perseptual masukan somatosensorik; dan (4) gerakan motorik voluter dijalankan oleh aktivitas lobus frontalis. Kemampuan berbahasa bergantung pada aktivitas terintegrasi dua daerah bahasa primer yang hanya terletak di hemisfer kiri. Daerah-daerah asosiasi adalah daerah korteks yang tidak secara spesifik ditugaskan untuk mengolah masukan sensorik atau memberi perintah motorik atau kemampuan berbahasa. Daerah-daerah ini merupakan penghubung integratif antara berbagai informasi sensorik dan tindakan bertujuan; mereka juga berperan sangat penting dalam fungsi-fungsi luhur otak, misalnya ingatan dan pengambilan keputusan.
Struktur Subkorteks dan Hubungannya dengan Korteks dalam Fungsi Luhur Otak
Struktur-struktur otak subkorteks, yang mencakup nukleus basal, talamus, dan hipotalamus berinteraksi secara ekstensif dengan korteks dalam melaksanakan fungsi mereka. Nukleus basal menghambat tonus otot; mengkoordinasikan kontraksi postural yang lambat dan menetap; serta menekan pola-pola gerakan yang tidak bermanfaat. Talamus berfungsi sebagai stasiun penyambung untuk pengolahan awal masukan sensorik dalam perjalanannya ke korteks. Talamus juga berperan dalam keadaan kasar mengenai sensasi dan beberapa tingkat kesadaran. Hipotalamus mengatur banyak fungsi homeostatik, sebagian melalui kontrol yang luas terhadap sistem saraf otonom dan sistem endokrin. Sistem limbik, yang mencakup bagian-bagian hipotalamus dan struktur otak depan lain, berperan dalam emosi serta pola perilaku dasar bawaan yang berkaitan dengan kelangsungan hidup. Sistem ini juga berperan penting dalam motivasi dan belajar. Terdapat dua jenis ingatan: (1) ingatan jangka pendek dengan kapasitas terbatas dan retensi yang singkat, yang dikode, paling tidak sebagian oleh modifikasi sementara pengeluaran neurotransmiter; dan (2) ingatan jangka panjang dengan kapasitas penyimpanan yang besar dan memiliki jejak-jejak ingatan yang bertahan lama. Ingatan ini diperkirakan melibatkan perubahan struktural atau fungsional yang relatif permanen antara neuron-neuron yang sudah ada.
Serebelum dan Batang Otak
Serebelum membantu mempertahankan keseimbangan, meningkatkan tonus otot, dan membantu mengkoordinasikan gerakan volunter. Serebelum terutama penting untuk memperhalus aktivitas-aktivitas motorik cepat-fasik. Batang otak adalah penghubung penting antara korda spinalis dan pusat-pusat otak yang lebih tinggi. Bagian ini merupakan tempat asal saraf-saraf kranialis; mengandung pusat-pusat yang mengontrol fungsi-fungsi kardiovaskuler, pernapasan, dan pencernaan; mengatur refleks-refleks postural; mengatur tingkat kewaspadaan korteks secara keseluruhan; dan membentuk siklus tidur-bangun. Tingkat kesadaran bergantung pada hubungan timbal balik siklis antara arousal system (reticular activating system), pusat tidur gelombang lambat, dan pusat tidur paradoksikal, yang semuanya berada di batang otak.
Korda Spinalis
Korda spinalis memiliki dua fungsi vital. Pertama, bagian ini berfungsi sebagai penghubung saraf antara otak dan sistem saraf perifer. Semua komunikasi ke atas dan ke bawah korda spinalis terletak di jaras-jaras (traktus) asendens dan desendens yang berbatas tegas dan independen pada substansia alba korda spinalis. Kedua, korda merupakan pusat integrasi untuk refleks spinal, termasuk sebagian refleks protektif dan postural serta refleks-refleks yang berkaitan dengan pengosongan organ-organ panggul. Komponen lengkung refleks dasar adalah reseptor, jalur aferen, pusat integrasi, jalur eferen, dan efektor. Substansia grisea yang terletak di tengah korda spinalis mengandung antarneuron-antarneuron yang terletak antara masukan aferen dan keluaran eferen serta badan sel neuron eferen. Serat aferen dan eferen, yang masing-masing membawa sinyal ke dan dari korda spinalis, menyatu menjadi saraf spinalis. Saraf-saraf ini melekat ke korda spinalis berpasangan di sepanjang korda. Saraf-saraf tersebut mempersarafi daerah-daerah tertentu di tubuh.
Referensi: Alkon, D. L. “Memory Storage and Neural
Systems.” Scientific American 261 (July 1989).
