Otak manusia adalah struktur pusat pengaturan yang memiliki volume sekitar 1.350cc dan terdiri dari 100 juta sel saraf atau neuron. Otak berfungsi untuk mengatur dan mengkoordinasikan sebagian besar, gerakan, sifat dan fungsi tubuh homeostasis seperti denyut pada jantung, tekanan darah, keseimbangan cairan dan suhu tubuh.
Otak manusia bertanggung jawab untuk menetapkan seluruh tubuh dan pikiran manusia. Oleh karena itu ada hubungan yang kuat antara otak dan pikiran. Otak dan saraf sel di dalamnya diyakini mempengaruhi kognisi manusia.
Pengetahuan tentang otak mempengaruhi perkembangan psikologi kognitif. Otak juga bertanggung jawab untuk fungsi-fungsi seperti pengenalan, emosi, ingatan, pembelajaran motorik dan segala bentuk pembelajaran lainnya.
Baca juga: Perbedaan Otak Kanan dan Otak Kiri Manusia
Otak terdiri dari dua jenis sel yaitu glia dan neuron. Glia berfungsi untuk mendukung dan melindungi neuron, sedangkan neuron membawa informasi dalam bentuk pulsa elektrik yang dikenal sebagai potensial aksi.
Mereka berkomunikasi dengan neuron yang lain dan keseluruh tubuh dengan mengirimkan berbagai macam bahan kimia yang disebut neurotransmitter.
Neurotransmiter ini dikirimkan pada celah yang dikenal sebagai sinapsis. Invertebrata seperti serangga mungkin memiliki jutaan neuron di otak, vertebrata besar mungkin memiliki hingga seratus miliar neuron.
Neuron otak mengandung dua jenis asam lemak PUFA yaitu polyunsaturated fatty acids yang merupakan asam arakidonat (AA) dan asam docosahexaenoic (DHA) yang terletak di posisi Sn2 molekul phosphoglycerides dalam membran sel neuron. PUFA terlepas dari phosphoglycerides oleh fosfolipase PLA-2 stimulasi.
Molekul AA dirilis akan diproses oleh enzim cyclo oxygenase menjadi prostaglandin dan tromboksana, atau diproses oleh enzim 5-lipo oksigenase akan lipoksin. Kedua AA dan DHA dapat diproses oleh enzim oxygenase lipo untuk membentuk hidroksi senyawa turunan dan leukotriena.
Baca juga: Apakah Fungsi Saraf Motorik?
Bagian Dari Otak Manusia
Dalam anatomi otak vertebrata, otak depan adalah bagian atas dari otak.
Pada tahap perkembangan sistem saraf pusat otak depan berkembang dan memisahkan diri menjadi otak dan diencephalon. Jika embrio, otak depan mengalami hambatan untuk berkembang menjadi dua lobus ini, akan ada suatu kondisi yang disebut holoprosensefali.
a. Otak Besar
Otak besar (cerebrum) adalah bagian depan yang paling menonjol dari otak depan.
Otak terdiri dari dua belahan, otak kiri dan kanan. Setiap bagian tubuh mengatur dan melayani sebaliknya, otak kiri mengatur tubuh kanan dan sebaliknya. Jika otak kiri otak terganggu sisi kanan tubuh akan terganggu, dan bahkan kelumpuhan.
Masing-masing belahan dibagi menjadi empat lobus depan yaitu frontal, parietal, okspital, dan temporal. Antara lobus frontal dan parietal dipisahkan oleh alur pusat atau fissure dari Rolando.
Istilah ini mengacu pada struktur telencephalon embrio yang kemudian berkembang menjadi otak besar :
- Dorsal telencephalon atau pallium berubah jadi cerebral cortex
- Ventral telencephalon atau bagian pallium berkembang jadi basal ganglia.
Corteks Cerebral
Korteks serebral adalah lapisan tipis berwarna abu-abu yang terdiri dari 15-33 Miliar neuron, yang masing-masing terhubung ke sekitar 10.000 sinapsis, satu milimeter kubik terdapat kurang lebih satu miliar sinapsis.
Komunikasi antar neuron dalam bentuk serangkaian panjang sinyal pulsa yang disebut potensial aksi dimungkinkan melalui fiber protoplamik disebut akson yang dapat dikirim ke bagian terpencil dari otak atau tubuh untuk menemukan reseptor sel tertentu.
Ada enam lapisan korteks, neokorteks / isokorteks, arcikorteks, paleokorteks, allokorteks yang lipatan sehingga permukaan menjadi lebih luas dengan ketebalan 2 sampai 4 mm. Lipatan atau tonjolan berkerut yang membentuknya disebut gyri, sedangkan celah-celah diantaranya disebut sulci. Lapisan korteks terdapat berbagai jenis pusat saraf yang mengontrol memori, perhatian, persepsi, penalaran, bahasa dan kesadaran.
Masing-masing belahan cerebrum dan korteks serebral, baik kanan dan kiri, terdiri dari empat bagian yang disebut lobus otak. Keempat lobus otak tersebut adalah:
1. Lobus frontal. Ini merupakan bagian otak manusia yang berada di depan atau di belakang dahi. Fungsi otak depan ini untuk mengontrol pemikiran, perencanaan, pengorganisasian, pemecahan masalah, ingatan, dan gerakan jangka pendek.
2. Lobus parietal. Ini merupakan bagian otak yang berada di atas dan belakang lobus frontal. Fungsinya, yaitu menafsirkan informasi sensorik, seperti rasa, suhu, dan sentuhan, serta mengindentifikasi objek dan memahami hubungan spasial (di mana tubuh seseorang dibandingkan dengan objek di sekitar orang tersebut).
3. Lobus oksipital. Lobus ini berada di bagian belakang kepala yang mengontrol penglihatan manusia.
4. Lobus temporal. Bagian ini berada di belakang dan bawah lobus frontal, tepatnya di atas telinga. Bagian otak ini memainkan peran penting dalam mengatur memori, ucapan, dan pemahaman.
b. Brainstem (Batang otak)
Brainstem (Batang otak) berada di dalam tengkorak atau kepala rongga dasar dan memanjang sampai ke tulang belakang atau sumsum tulang belakang. Bagian dari otak mengatur fungsi dasar manusia, termasuk pernapasan, denyut jantung, suhu tubuh, mengatur proses pencernaan, dan merupakan sumber insting dasar manusia yang fight or flight (melawan atau lari) saat kedatangan bahaya.
Batang otak juga ditemukan pada hewan seperti kadal dan buaya. Oleh karena itu, batang otak sering juga disebut otak reptil. Otak reptil mengatur “perasaan teritorial” sebagai insting primitif. Sebagai contoh, Anda akan merasa tidak nyaman atau terancam ketika orang yang Anda tidak tahu terlalu dekat dengan Anda.
Batang otak terdiri dari tiga bagian, yaitu :
1. Mesencephalon atau Otak Tengah adalah bagian atas dari otak yang menghubungkan otak batang Big dan Little Brain. Fungsi otak sentral dalam hal mengendalikan respon visi, gerakan mata, pembesaran pupil, mengatur gerakan tubuh dan pendengaran.
2. Medulla oblongata adalah titik awal dari sumsum tulang belakang tubuh kiri menuju sisi kanan tubuh, dan sebaliknya. Medulla otak mengontrol fungsi otomatis, seperti detak jantung, sirkulasi darah, pernapasan, dan pencernaan.
3. Pons merupakan stasiun pemancar yang mengirimkan data ke pusat otak bersama dengan formasi reticular. Pons yang menentukan apakah kita terjaga atau tertidur.
c. Otak Kecil
Cerebellum terletak di bagian belakang di bawah lobus oksipital serebrum. Otak kecil terdiri dari dua bagian dan permukaan berlekuk.
Fungsi otak kecil adalah untuk mengatur sikap atau postur, keseimbangan dan koordinasi gerakan otot yang terjadi secara sadar. Dalam kasus cedera otak kecil, dapat menyebabkan gangguan pada sikap dan koordinasi gerakan otot. Gerakan ini menjadi tidak terkoordinasi.
Selain tiga struktur utama di atas, anatomi otak juga terdiri dari bagian penting lainnya dengan fungsinya masing-masing. Berikut adalah bagian-bagian otak tersebut:
a. Thalamus
Thalamus merupakan bagian otak manusia yang berada di paling tengah atau di atas batang otak. Struktur otak ini bertindak sebagai penjaga gerbang untuk pesan yang melewati antara sumsum tulang belakang dan belahan otak.
b. Hipothalamus
Hipothalamus adalah struktur kecil yang juga berada di otak tengah, tepatnya di bawah thalamus. Bagian otak ini berperan dalam mengontrol fungsi tubuh, seperti makan, perilaku seksual, dan tidur, serta mengatur suhu tubuh, emosi, sekresi hormon, dan gerakan.
c. Sistem limbik
Sistem limbik adalah sistem di dalam otak yang berperan dalam kontrol emosi manusia. Beberapa bagian otak yang masuk ke dalam sistem ini adalah hipotalamus, bagian dari talamus, amigdala (aktif menghasilkan perilaku agresif), dan hipocampus (yang berperan dalam kemampuan mengingat informasi baru).
c. Kelenjar pituitari
Kelenjar pituitari atau hipofisis adalah kelenjar kecil yang berada di dasar otak (di belakang hidung). Fungsinya adalah mengontrol sekresi hormon, berperan dalam pertumbuhan dan perkembangan tubuh, serta mengoordinasikan fungsi berbagai organ tubuh (ginjal, payudara, dan rahim) dan kelenjar lain (kelenjar tiroid, gonad, dan adrenal).
d. Ventrikel
Ventrikel adalah ruang atau rongga di dalam otak berisi cairan otak atau disebut cairan serebrospinal. Terdapat empat ruang ventrikel yang saling terhubung satu sama lain oleh saluran atau lorong yang sempit.
e. Kelenjar pineal
Kelenjar pineal adalah kelenjar yang berada di dalam ventrikel otak. Kelenjar ini berperan dalam pematangan seksual manusia. Meski demikian, fungsi pasti lainnya dari kelenjar ini pada manusia masih belum jelas.
f. Cairan serebrospinal
Cairan serebrospinal adalah cairan yang mengalir di dalam dan sekitar empat ruang ventrikel otak dan di antara dua selaput lapisan otak (meninges) serta sumsum tulang belakang. Cairan ini melindungi otak dari cedera otak serta sumsum tulang belakang dari cedera tulang belakang.
Selain itu, cairan serebrospinal juga berfungsi membawa nutrisi ke otak dan membuang limbah dari dalam otak.
g. Struktur sel otak manusia
Otak terdiri dari dua jenis sel, yaitu neuron dan sel glia. Neuron berperan dalam mengirim dan menerima impuls atau sinyal saraf, sedangkan sel glia memberikan dukungan dan nutrisi, memelihara homeostasis, membentuk mielin, serta memfasilitasi transmisi sinyal dalam sistem saraf.
h. Saraf kranial
Saraf kranial adalah 12 pasang saraf yang dapat dilihat di permukaan bawah otak. Masing-masing saraf ini memiliki fungsi spesifik yang berbeda. Beberapa saraf kranial membawa informasi dari organ indera ke otak. Lalu ada pula yang mengontrol otot dan beberapa lainnya lagi terhubung ke kelenjar atau organ dalam manusia, seperti jantung dan paru-paru.