Bab 6 Sensorik System
Sensorik Sistem
Setiap spesies merespon Jenis informasi yang paling berguna. Beberapa burung memiliki reseptor untuk mendeteksi medan magnet, informasi yang digunakan ketika mengarahkan Utara dan Selatan selama migrasi. Telinga katak pohon hijau paling sensitif terhadap suara pada frekuensi yang menonjol dalam panggilan kawin jantan dewasa. Nyamuk memiliki reseptor yang mendeteksi bau keringat manusia dan karena itu membantu mereka menemukan kita dan menggigit kita. Kelelawar menemukan serangga dengan memancarkan gelombang sonar pada 20.000 hingga 100.000 hz jauh di atas jangkauan pendengaran manusia dewasa.
Manusia juga memiliki spesialisasi sensorik yang penting indera perasa kita mengingatkan kita akan kepahitan racun tetapi tidak menanggapi saat seperti selulosa yang tidak membantu atau membahayakan kita. Sistem penciuman kita tidak responsif terhadap gas yang tidak perlu deteksi misalnya karbon dioksida tetapi sangat responsif terhadap bau daging yang membusuk. Bab ini membahas Bagaimana sistem sensorik kita memproses informasi yang berguna secara biologis.
Audisi
Suara dan telinga
Pendengaran mengingatkan kita akan berbagai macam informasi yang berguna. Jika anda mendengarkan papan di rumah atau ranting patah di hutan anda tahu bahwa anda tidak sendirian. Anda mendengar suara nafas dan anda tahu ada orang atau binatang yang terdekat. Kemudian Anda mendengar suara ramah yang akrab dan anda tahu semuanya baik-baik saja.
Fisika dan psikologi suara
Gelombang suara adalah kompresi periodik udara, air atau media lainnya. Gelombang suara bervariasi dalam amplitudo dan frekuensi. Amplitudo adalah gelombang bunyi intensitasnya. Suara dengan amplitudo yang lebih besar terdengar lebih keras tetapi pengecualian terjadi misalnya orang yang berbicara cepat terdengar lebih keras daripada musik lambat dengan amplitudo fisik yang sama.
Frekuensi suara adalah Jumlah kompresi per detik diukur dengan Hz. Melempar adalah aspek persepsi yang terkait. Suara yang lebih tinggi frekuensinya lebih tinggi pula nadanya yang diilustrasikan pada ada gambar 6.1.
Kebanyakan manusia dewasa mendengarkan suara mulai dari sekitar 15 sampai 12 Hz sampai agak kurang dari 20.000 Hz. Anak-anak mendengar frekuensi yang lebih tinggi daripada orang dewasa karena kemampuan untuk merasakan frekuensi tinggi menurun seiring bertambahnya usia dan paparan suara keras.
Selain amplitudo dan nada aspek ketiga dari suara adalah warna nada yang artinya kualitas nada atau kompleksitas nada. 2 alat musik yang memainkan nada yang sama dengan penyaringan yang sama terdengar berbeda seperti halnya 2 orang yang menyanyikan ada yang sama dengan penyaringan yang sama.
Orang yang mengomunikasikan emosi dengan perubahan nada penyaringan dan timbre misalnya cara mengatakan itu menarik dapat menunjukkan persetujuan sangat menarik sarkasme sangat membosankan atau kecurigaan. Menyampaikan informasi emosi dengan nada suara dikenal sebagai prosodi.
Struktur telinga
Rube goldbeg (1884-1970) menggambarkan kartun dengan penemuan yang rumit dan dibuat-buat titik misalnya langkah seseorang di ambang pintu depan mungkin menarik seutas tali yang mengangkat ekor kucing membangunkan kucing yang kemudian mengejar seorang burung yang sedang bertumpu pada keseimbangan yang berayun ke atas untuk memukul bel pintu. Fungsi telinga cukup Kompleks untuk menyerupai perangkat Rube goldbeg.
Ahli anatomi membedakan telinga luar telinga tengah dan telinga dalam seperti gambar pada 6.2 telinga luar termasuk PIN, struktur daging dan tulang rawan yang melekat setiap sisi kepala. Dengan mengubah pantulan gelombang suara Tina membantu kita untuk menemukan sumber suara. kita harus belajar menggunakan informasi itu karena bentuk pinna setiap orang berbeda dari pinna orang lain.
Setelah gelombang suara melewati saluran pendengaran mereka menyerang Membran timpani atau gendang telinga telinga tengah. timpani bergetar pada frekuensi yang sama dengan gelombang suara yang menyerangnya. Membran timpani menghubungkan ketiga tulang kecil yang transmisikan. Kemudian getaran menuju ke jendela lonjong, membran telinga bagian dalam. Tulang-tulang ini kadang-kadang dikenal sebagai Palu, landasan dan sanggurdi atau nama latin mereka maleus, inkus, stapes.
Telinga bagian dalam berisi struktur berbentuk siput yang disebut koklea titik penampang melintang Korea seperti gambar 6.2 menunjukkan 3 terowongan panjang berisi cairan skala vestibuli, skala media, dan skala timpani. Sanggurdi membuat jendela oval bergetar di pintu masuk skala vestibuli, sehingga menggerakan cairan di koklea. Reseptor pendengar yang dikenal sebagai sel rambut. Terletak diantara membran basilaris di satu sisi dan membran tektorial di sisi lain. Getaran dalam cairan koklea menggantikan sel-sel rambut yang merespon perpindahan terkecil 10 meter sehingga membuka saluran ion di membrannya.
Persepsi nada
Menurut teori tempat, membran basiler menyerupai senar piano dengan setiap area di sepanjang membran disetel ke frekuensi tertentu. Menurut teori ini setiap frekuensi mengaktifkan sel-sel rambut hanya di suatu tempat di sepanjang membran basiler. Sistem saraf membedakan diantara frekuensi-frekuensi yang ditanggapi oleh neuron. Kejatuhan Teori ini memiliki berbagai bagian dari membran basiler yang terikat terlalu berat untuk setiap bagian beresonansi seperti senar piano. Menurut teori frekuensi kecepatan membran basilaris selaras dengan suara menyebabkan saraf pendengaran menghasilkan potensial aksi pada frekuensi yang sama misalnya suara pada 50 Hz akan menyebabkan 50 potensial aksi di saraf pendengaran.
Untuk suara frekuensi rendah, membran basilaris bergetar selaras dengan gelombang suara sesuai dengan teori gelombang. Suara lembut mengaktifkan lebih sedikit neuron dan suara yang lebih kuat mengaktifkan lebih banyak. Jadi pada frekuensi rendah frekuensi info mengidentifikasi nada dan jumlah sel yang menembak mengidentifikasi penyaringan.
Saat suara melebihi 100 Hz menjadi lebih sulit untuk bagian neuron untuk terus menembak secara sinkron dengan gelombang suara. Pada frekuensi yang lebih tinggi mungkin menyala pada setiap gelombang kedua ketiga keempat atau yang lebih baru. Potensi aksinya terkunci pada fase Puncak gelombang suara yaitu mereka menjadi pada fase yang sama dengan gelombang suara seperti yang diilustrasikan di bawah ini.
Setiap gelombang nada frekuensi tinggi akan adanya beberapa neuron pendengaran titik menurut prinsip voli diskriminasi nada saraf pendengaran secara keseluruhan menghasilkan impuls untuk suara hingga sekitar 4.000 per detik, Meskipun tidak ada akson individu yang mendekati frekuensi itu. Namun di luar sekitar 4000 Hz bahkan gelombang impuls yang terhuyung-huyung tidak dapat mengimbangi gelombang suara.
Sebagai besar pendengaran manusia terjadi dibawah 4000 Hz pada perkiraan prinsip holi sebagai perbandingan kunci tertinggi pada piano adalah 4244 Hz. Ketika kita mendengar frekuensi yang lebih tinggi kita menggunakan mekanisme yang mirip dengan teori tempat membran basilaris bervariasi dari kaku pada dasarnya. Dimana sanggurdi bertemu dengan hingga terkulai di ujung lain dari koklea yaitu Puncak titik rambut di sepanjang membran basiler memiliki sifat yang berbeda berdasarkan lokasinya dan mereka bertindak sebagai resonator yang disetel yang bergetar hanya untuk gelombang suara dengan frekuensi tertentu. Suara frekuensi tertinggi menggetarkan sel rambut di dekat pangkal suara frekuensi rendah menggetarkan selaput lebih jauh di sepanjang membran. Sebenarnya mekanisme mendengar suara berfrekuensi tinggi lebih kompleks tetapi ini adalah gambaran umum.
Untuk sebagian besar aspek perilaku kinerja orang bervariasi panjang kurva normal tapi Untuk persepsi nada cukup banyak orang bukan bagian dari distribusi normal. Perkiraan 4% orang memiliki usia gangguan deteksi perubahan frekuensi atau bisa disebut dengan tuli Meskipun tidak sepenuhnya tuli nada mereka umumnya tidak mendeteksi perubahan suara kurang dari perbedaan yang lebih tajam. Namun Meskipun mereka terganggu dalam mengendalikan perubahan nada secara dasar seperti mengatakan bahwa nada itu lebih tinggi dari itu atau bahkan berbeda dari yang itu mereka tidak kesulitan merupakan intonasi orang lain.
Nada Absolut atau nada sempurna adalah kemampuan untuk mendengar nada dan mengidentifikasinya titik tetapi pelatihan musik awal juga Penting Tidak semua orang dengan pelatihan musik mengembangkan nada Absolut tetapi hampir semua orang dengan nada Absolut memiliki latihan musik awal. Dalam bahasa-bahasa tersebut berarti bahwa sebuah suara bergantung pada nadanya dan oleh karena itu orang-orang belajar sejak kecil untuk memperhatikan sedikit perubahan ada.
Gangguan Pendengaran
Ketulian
Banyak orang memiliki gangguan yang cukup untuk mengurangi atau mencegah pemahaman bicara. Dua kategori gangguan pendengaran adalah tuli konduktif dan tuli saraf.
Penyakit, infeksi, atau pertumbuhan tulang tumor dapat mencegah telinga tengah mentransmisikan gelombang suara dengan benar ke koklea. Tuli konduktif atau tuli telinga tengah, terkadang bersifat sementara. Jika berlanjut, dapat dikoreksi dengan pembedahan atau dengan alat bantu dengar yang memperkuat stimulus. Karena orang dengan tuli konduktif memiliki koklea dan saraf pendengaran yang normal, mereka siap mendengar suara mereka sendiri, yang disalurkan melalui tulang tengkorak langsung ke koklea, melewati telinga tengah. Karena mereka mendengar diri mereka sendiri dengan jelas, mereka mungkin menuduh orang lain bergumam atau berbicara terlalu pelan.
Tuli saraf atau tuli telinga bagian dalam, hasil dari kerusakan pada koklea, sel-sel rambut, atau saraf pendengaran. Ini dapat terjadi pada tingkat apa pun dan mungkin terbatas pada satu bagian koklea, yang mengganggu pendengaran pada frekuensi tertentu dan bukan yang lain. Tuli saraf dapat diturunkan, dapat disebabkan oleh penyakit, atau dapat disebabkan oleh paparan suara keras. Misalnya, penggemar musik rock keras mengekspos diri mereka pada tingkat kebisingan yang merusak sinapsis dan neuron sistem pendengaran.
Tuli saraf sering menghasilkan tinitus(tin-EYE-tus) - dering sering atau konstan di telinga. Kerusakan pada bagian koklea seperti amputasi: Jika otak tidak lagi mendapatkan input normalnya, akson yang mewakili bagian tubuh lainnya dapat menyerang area otak yang sebelumnya responsif terhadap suara, terutama suara berfrekuensi tinggi.
Pendengaran, Perhatian, dan Usia Tua
Banyak orang lanjut usia terus mengalami masalah pendengaran meskipun telah menggunakan alat bantu dengar. Alat bantu dengar membuat suara cukup keras, tetapi orang masih kesulitan memahami pembicaraan, terutama di ruangan yang bising atau jika seseorang berbicara dengan cepat.
Sebagian dari penjelasannya adalah bahwa area otak yang bertanggung jawab untuk pemahaman bahasa menjadi kurang aktif (Peelle, Troiani, Grossman, & Wingfield, 2011). Jika seseorang menunda mendapatkan alat bantu dengar, korteks bahasa tidak mendapatkan input normalnya dan mulai menjadi kurang responsif.
Penjelasan selanjutnya berkaitan dengan perhatian. Seringkali Anda ingin mendengarkan satu orang sementara orang lain juga berbicara atau membuat suara. Latar belakang mungkin termasuk musik atau suara lain juga. Untuk mendengar apa yang Anda pedulikan, Anda perlu menyaring yang lainnya (Mesgarani & Chang, 2013). Banyak orang tua mengalami penurunan neurotransmiter penghambat mereka di bagian pendengaran otak. Akibatnya, mereka mengalami kesulitan menekan suara yang tidak relevan dan memperhatikan yang penting. Selain itu, alih-alih membuat respons yang cepat dan tajam untuk setiap suara, korteks pendengaran telah menunda respons yang menyebar ke setiap suara, sehingga respons terhadap satu suara sebagian tumpang tindih dengan respons lainnya (Anderson, Parbery-Clark, White- Schwoch, & Kraus, 2012). Perhatian meningkat jika pendengar memperhatikan wajah pembicara (Golumbic, Cogan, Schroeder, & Poeppel, 2013). Kita semua melakukan lebih banyak membaca bibir daripada yang kita sadari, dan fokus pada pembicara membantu mengunci perhatian pada suara yang sesuai.
Lokalisasi Suara
Lokalisasi suara kurang akurat dibandingkan lokalisasi visual, namun tetap mengesankan. Anda dapat mengidentifikasi arah suara bahkan jika itu terjadi hanya sebentar dan saat Anda memutar kepala Anda (Vliegen, Van Grootel, & Van Opstal, 2004).
Menentukan arah dan jarak suara membutuhkan perbandingan respon dari kedua telinga. Salah satu metode adalah perbedaan dalam waktu kedatangan pada kedua telinga. Suara yang datang langsung dari samping mencapai telinga yang lebih dekat sekitar 600 mikrodetik (µs) sebelum yang lain. Perbedaan yang lebih kecil dalam waktu kedatangan menunjukkan suara yang datang dari lebih dekat ke garis tengah. Waktu kedatangan paling berguna untuk melokalisasi suara dengan serangan tiba-tiba.
Isyarat lain untuk lokasi adalah perbedaan intensitas antara telinga. Untuk suara frekuensi tinggi, dengan panjang gelombang lebih pendek dari lebar kepala, kepala menciptakan a bayangan suara, membuat suara lebih keras untuk telinga yang lebih dekat. Pada manusia dewasa, mekanisme ini menghasilkan lokalisasi suara yang akurat untuk frekuensi di atas 2000 hingga 3000 Hz dan lokalisasi yang kurang akurat untuk frekuensi yang semakin rendah.
Petunjuk ketiga adalahperbedaan faseantara telinga. Setiap gelombang suara memiliki fase dengan puncak berurutan terpisah 360 derajat. Gambar di bawah menunjukkan gelombang suara yang sefase dan sefase dengan jumlah yang berbeda. Jika suara berasal dari sisi kepala, gelombang suara mengenai kedua telinga keluar dari fase. Berapa banyak keluar dari fase tergantung pada frekuensi suara, ukuran kepala, dan arah suara. Perbedaan fase memberikan informasi yang berguna untuk melokalisasi suara dengan frekuensi hingga sekitar 1500 Hz pada manusia.
Manusia melokalisasi frekuensi rendah dengan perbedaan fase, dan frekuensi tinggi dengan perbedaan kenyaringan. Kita dapat melokalisasi suara dengan frekuensi berapa pun berdasarkan waktu timbulnya jika suara itu muncul secara tiba-tiba. Semua metode ini memerlukan pembelajaran, karena saat kepala Anda tumbuh, jarak antara telinga Anda meningkat, dan Anda perlu mengkalibrasi ulang cara Anda melokalisasi suara (Kumpik, Kacelnik, & King, 2010).
Apa yang akan terjadi jika Anda menjadi tuli di satu telinga? Pada awalnya, seperti yang Anda harapkan, semua suara tampaknya datang langsung dari sisi telinga yang utuh. (Telinga itu mendengar suara lebih keras dan lebih cepat daripada telinga yang lain karena telinga yang lain tidak mendengarnya sama sekali.) Namun, pada akhirnya, orang belajar menafsirkan isyarat kenyaringan ketika mereka mendengar suara yang familiar di lokasi yang familiar. Mereka menyimpulkan bahwa suara yang lebih keras datang dari sisi telinga yang utuh dan suara yang lebih lembut datang dari sisi yang berlawanan. Akurasi mereka tidak sesuai dengan orang dengan dua telinga, tetapi menjadi berguna dalam beberapa kondisi (Van Wanrooij & Van Opstal, 2004).
6.2 Indra Mekanik
A. Sensasi Vestibular
Saat Anda menggerakkan kepala, organ vestibular yang berdekatan dengan koklea memonitor gerakan dan mengarahkan gerakan kompensasi mata Anda. Saat kepala Anda bergerak ke kiri, mata Anda bergerak ke kanan; ketika kepala Anda bergerak ke kanan, mata Anda bergerak ke kiri. Dengan mudah, Anda tetap fokus pada apa yang ingin Anda lihat (Brandt, 1991). Namun, berbeda halnya ketika Anda memindahkan objek yang anda lihat, organ vestibular tidak dapat menjaga mata Anda tetap pada sasaran.
Sensasi dari organ vestibular mendeteksi arah kemiringan dan besarnya percepatan kepala. Anda menggunakan informasi itu secara otomatis untuk memandu gerakan mata dan menjaga keseimbangan. Tikus dengan gangguan sensasi vestibular sering kehilangan keseimbangan dan jatuh. Mereka tidak bisa berenang atau mengapung karena sering terbalik (Mariño et al., 2010).
Organ vestibular, yang ditunjukkan pada gambar di atas, terdiri dari: sakulus, utrikulus,dan tiga saluran setengah lingkaran. Seperti reseptor pendengaran, reseptor vestibular adalah sentuhan yang dimodifikasi reseptor. Partikel kalsium karbonat disebutotolitterletak di sebelah sel-sel rambut. Ketika kepala dimiringkan ke arah yang berbeda, otolit mendorong sel-sel rambut yang berbeda dan merangsang mereka (Hess, 2001).
Tiga saluran setengah lingkaran, berorientasi pada bidang tegak lurus, diisi dengan zat seperti jeli dan dilapisi dengan selsel rambut. Percepatan kepala di setiap sudut menyebabkan zat seperti jeli di salah satu saluran ini mendorong sel-sel rambut. Potensial aksi yang diprakarsai oleh sel-sel sistem vestibular berjalan melalui bagian dari saraf kranial kedelapan ke batang otak dan otak kecil. (Saraf kranial kedelapan mengandung komponen pendengaran dan komponen vestibular).
Organ vestibular berukuran hampir sama untuk semua spesies mamalia. Paus 10 juta kali lebih besar dari tikus, tetapi organ vestibular mereka hanya 5 kali lebih besar (Squires, 2004). Rupanya organ vestibular kecil menyediakan semua informasi yang kita butuhkan. Sebagai analogi, termometer kecil bisa hampir seakurat yang lebih besar.
B. Somatosensasi
Sistem somatosensori, sensasi tubuh dan gerakannya, tidak hanya satu indra tetapi banyak, termasuk sentuhan diskriminatif (yang mengidentifikasi bentuk suatu objek), tekanan dalam, dingin, hangat, nyeri, gatal, gelitik, serta posisi dan pergerakan sendi.
Reseptor Somatosensori
Reseptor sentuhan dapat berupa ujung neuron sederhana (misalnya, banyak reseptor nyeri), dendrit yang dimodifikasi (cakram Merkel), ujung neuron yang diuraikan (ujung Ruffini dan sel darah Meissner), atau ujung kosong yang dikelilingi oleh sel lain yang memodifikasi fungsinya. (sel darah Pacini). Stimulasi reseptor sentuhan membuka saluran natrium di akson, sehingga memulai potensial aksi (Price et al., 2000)
Pertimbangkan sel darah Pacinian, yang mendeteksi perpindahan mendadak atau getaran frekuensi tinggi pada kulit. Di dalam struktur luarnya adalah membran neuron. Struktur luar seperti bawang memberikan dukungan mekanis yang menahan tekanan bertahap atau konstan. Dengan demikian mengisolasi neuron terhadap sebagian besar rangsangan sentuhan. Namun, stimulus tiba-tiba atau bergetar membengkokkan membran, memungkinkan ion natrium masuk, mendepolarisasi membran (Loewenstein, 1960).
Disk Merkel merespons sentuhan ringan, seperti jika seseorang membelai kulit Anda dengan lembut atau jika Anda merasakan suatu objek (Maricich et al., 2009). Rata-rata, wanita dapat mendeteksi alur dengan jarak sekitar 1,4 mm, sedangkan pria membutuhkan jarak sekitar 1,6 mm. Fakta bahwa rata-rata wanita memiliki jari yang lebih kecil, rupanya mereka memiliki jumlah cakram Merkel yang sama yang dipadatkan menjadi area yang lebih kecil. Jika Anda membandingkan pria dan wanita yang memiliki ukuran jari yang sama, sensitivitas sentuhan mereka sama (Peters, Hackeman, & Goldreich, 2009).
Tubuh memiliki reseptor khusus untuk mendeteksi berbagai derajat panas atau dingin. Hewan yang kekurangan reseptor ini gagal menghindari lingkungan yang panas atau dingin (Pogorzala, Mishra, & Hoon, 2013). Capsaicin, bahan kimia yang ditemukan dalam cabai seperti jalapeos, merangsang reseptor untuk panas yang menyakitkan. Capsaicin dapat menghasilkan sensasi terbakar atau menyengat di banyak bagian tubuh Anda, seperti yang mungkin Anda alami jika Anda pernah menyentuh bagian dalam cabai dan kemudian menggosok mata Anda. Paprika szechuan juga merangsang reseptor panas, dan selain itu merangsang reseptor sentuhan tertentu yang memberikan sensasi kesemutan (Bautista et al., 2008).
Gambar 6.11 Reseptor sensorik di kulit
Reseptor merespon
untuk beberapa jenis sensasi kulit, seperti yang dijelaskan pada Tabel 6.1.
Gambar 6.12 Sebuah sel darah Pacinian
Sel-sel pacini adalah reseptor yang paling baik merespons perpindahan kulit secara tiba-tiba atau getaran berfrekuensi tinggi. Struktur luar seperti bawang memberikan dukungan mekanis ke neuron di dalamnya sehingga stimulus tiba-tiba dapat menekuknya tetapi stimulus berkelanjutan tidak bisa.
Menggelitik
Simpanse menanggapi sensasi gelitik serupa dengan semburan terengah-engah yang menyerupai tawa. Kami suka humor, tetapi kebanyakan orang tidak suka digelitik, setidaknya tidak lama. Menertawakan lelucon membuat Anda lebih cenderung menertawakan lelucon berikutnya. Tapi digelitik tidak mengubah kemungkinan Anda menertawakan lelucon (C. R. Harris, 1999).
Ketika Anda menyentuh diri sendiri, otak Anda membandingkan rangsangan yang dihasilkan dengan rangsangan yang "diharapkan" dan menghasilkan respons somatosensori yang lebih lemah daripada yang akan Anda alami dari sentuhan yang tidak terduga (Blakemore, Wolpert, & Frith, 1998).
Somatosensasi di Sistem Saraf Pusat
Informasi dari reseptor sentuhan di kepala memasuki sistem saraf pusat (SSP) melalui saraf kranial. Informasi dari reseptor di bawah kepala memasuki sumsum tulang belakang dan berjalan menuju otak melalui 31 saraf tulang belakang (Gambar 6.13), termasuk 8 saraf serviks, 12 saraf toraks, 5 saraf lumbar, 5 saraf sakral, dan 1 saraf coccygeal. Setiap saraf tulang belakang memiliki komponen sensorik dan komponen motorik.
Gambar 6.13 Sistem saraf pusat manusia (CnS)
Setiap saraf tulang belakang mempersarafi (menghubungkan ke) area terbatas tubuh yang disebut dermatom (Gambar 6.14). Misalnya, saraf toraks ketiga (T3) mempersarafi sepotong kulit tepat di atas puting susu serta daerah ketiak. Tapi batas antara dermatom kurang jelas dari Gambar 6.14 menyiratkan. Setiap dermatom tumpang tindih sepertiga hingga setengah dari dermatom berikutnya.
Gambar 6.14 Dermatom yang dipersarafi oleh 31 saraf spinal sensorik
Area I, II, dan III wajah tidak dipersarafi oleh saraf tulang belakang melainkan oleh tiga cabang saraf kranial kelima. Meskipun gambar ini menunjukkan batas yang jelas, dermatom sebenarnya saling tumpang tindih sekitar sepertiga sampai setengah lebarnya.
Informasi sensorik yang berjalan melalui sumsum tulang belakang mengikuti jalur yang jelas menuju otak. Jalur sentuh memiliki jenis akson terpisah yang menyampaikan sentuhan dalam dan sentuhan ringan (Löken, Wessberg, Morrison, McGlone, & Olausson, 2009). Jalur nyeri memiliki set akson yang menyampaikan nyeri tajam, nyeri terbakar lambat, dan sensasi dingin yang menyakitkan (Abrahamsen et al., 2008; Craig, Krout, & Andrew, 2001).
Rekaman dari otaknya menunjukkan tidak ada rangsangan pada korteks somatosensori primernya tetapi peningkatan aktivitas di korteks insular, yang merespons sentuhan ringan dan pengalaman emosional menyenangkan lainnya (Björnsdotter, Löken, Olausson, Vallbo, & Wessberg, 2009).
Berbagai aspek sensasi tubuh sebagian besar tetap terpisah sampai ke korteks. Sepanjang setiap strip korteks somatosensori, subarea yang berbeda merespon area tubuh yang berbeda. Dengan cara itu, korteks somatosensori bertindak sebagai peta lokasi tubuh.
Korteks somatosensori primer sangat penting untuk pengalaman sentuhan. Ketika lemah, rangsangan singkat diterapkan pada jari, orang hanya sadar akan rangsangan yang menghasilkan tingkat tertentu di korteks somatosensori primer (Palva, Linkenkaer-Hansen, Näätäen, & Palva, 2005).
Kerusakan pada korteks somatosensori merusak persepsi tubuh. Seorang pasien dengan penyakit Alzheimer yang mengalami kerusakan pada korteks somatosensori mengalami kesulitan mengenakan pakaiannya dengan benar.
Rasa Sakit
Rasa sakit, pengalaman yang ditimbulkan oleh stimulus berbahaya, mengarahkan perhatian Anda ke arah bahaya. Korteks prefrontal, yang penting untuk perhatian, biasanya hanya merespons secara singkat cahaya, suara, atau sentuhan baru. Setelah ini kita akan membahas tentang penelitian rasa sakit.
Stimuli dan Jalur Sumsum Tulang Belakang
Sensasi nyeri dimulai dengan reseptor yang paling tidak terspesialisasi, ujung saraf yang telanjang (Gambar 6.11). Akson yang membawa informasi nyeri memiliki sedikit atau tidak ada mielin dan oleh karena itu menghantarkan impuls relatif lambat, dalam kisaran 2 hingga 20 meter per detik (m/s). Akson yang lebih tebal dan lebih cepat menyampaikan rasa sakit yang tajam. Yang lebih tipis menyampaikan rasa sakit yang lebih tumpul, seperti nyeri pascaoperasi. Nyeri ringan melepaskan neurotransmitter glutamat, sedangkan nyeri yang lebih kuat juga melepaskan beberapa neuropeptida termasuk zat P dan CGRP (peptida terkait gen kalsitonin).
Jalur tulang belakang untuk rasa sakit dan sentuhan adalah paralel, tetapi dengan satu perbedaan penting, seperti yang diilustrasikan pada (Gambar 6.15) Jalur nyeri melintasi segera dari reseptor di satu sisi tubuh ke saluran yang naik ke sisi kontralateral sumsum tulang belakang.
Gambar 6.15 Jalur spinal untuk sentuhan dan nyeri
Informasi nyeri melintasi sisi kontralateral medula spinalis sekaligus, sedangkan informasi sentuhan tidak sampai ke medula. Sensasi sentuhan dan nyeri dari sisi kanan tubuh (tidak ditunjukkan pada gambar) adalah bayangan cermin dari apa yang Anda lihat di sini.
Sakit Emosional
Rangsangan nyeri juga mengaktifkan jalur yang melewati formasi retikuler medula dan kemudian ke beberapa inti pusat talamus, amigdala, hipokampus, korteks prefrontal, dan korteks cingulate (Gambar 6.16). Area-area ini tidak bereaksi terhadap sensasi tetapi terhadap asosiasi emosionalnya (Hunt & Mantyh, 2001). Sugesti hipnotis untuk tidak merasakan nyeri menurunkan respons di korteks cingulate tanpa banyak efek pada korteks somatosensori (Rainville, Duncan, Price, Carrier, & Bushnell, 1997).
Gambar 6.16 Pesan nyeri di otak manusia
Perasaan terluka memang menyerupai rasa sakit fisik dalam hal-hal penting. Apa yang terjadi dengan perasaan terluka yang lebih intens? Eksperimen mengukur aktivitas otak saat orang dewasa muda mengingat perpisahan romantis baru-baru ini, dibuat lebih intens dengan melihat foto mantan pacar atau pacar. Dalam hal ini, perasaan terluka muncul sebagai aktivitas di area emosional (terutama korteks cingulate) dan area sensorik yang responsif terhadap rasa sakit fisik (Kross, Berman, Mischel, Smith, & Wager, 2011).
Perasaan sakit hati seperti rasa sakit yang nyata dengan cara lain: Anda dapat meredakan perasaan sakit hati dengan obat-obatan pereda nyeri seperti acetaminophen (Tylenol®)!. Dan setelah dilakukan beberapa eksperimen memberikan kesimpulan, perasaan terluka sangat mirip dengan sakit fisik. (Dan lain kali seseorang mengatakan Anda menyakiti perasaan mereka, katakan saja padanya untuk berhenti mengeluh dan minum Tylenol!).
Cara Menghilangkan Rasa Sakit
Ketidakpekaan terhadap rasa sakit itu berbahaya. Orang dengan gen yang menonaktifkan akson nyeri menderita cedera berulang dan umumnya gagal belajar menghindari bahaya. Seperti tragedy seorang anak di Pakistan yang mengalami tragedy berulang, meskipun kita tidak ingin menghilangkan rasa sakit, kita ingin mengendalikannya
Opioid dan Endorfin
Candace Pert dan Solomon Snyder (1973) menemukan bahwa opiat berikatan dengan reseptor yang sebagian besar ditemukan di sumsum tulang belakang dan daerah abu-abu periakuaduktal otak tengah (lihat Gambar 6.17 dan 6.18).
Penemuan reseptor opiat penting karena menunjukkan bahwa opiat bekerja pada sistem saraf daripada jaringan yang terluka. Lebih jauh, ini menyiratkan bahwa sistem saraf memiliki bahan kimia jenis opiatnya sendiri. Pemancar yang menempel pada reseptor yang sama dengan morfin dikenal sebagai endorfin—Kontraksi dari akhirmo yang baik hatirhine. Otak memproduksi beberapa jenis endorfin, yang meredakan berbagai jenis rasa sakit, seperti rasa sakit akibat terpotong versus rasa sakit akibat luka bakar (Scherrer et al., 2009).
Morfin tidak mempengaruhi akson berdiameter besar yang menyampaikan rasa sakit yang tajam. Untuk alasan itu, morfin tidak efektif melawan rasa sakit yang tajam dari pisau ahli bedah. Namun, morfin memang memblokir pesan dari akson yang lebih tipis yang menyampaikan nyeri yang lebih lambat dan tumpul seperti nyeri pascaoperasi (Taddese, Nah, & McCleskey, 1995).
Plasebo
Sebuah plasebo adalah obat atau prosedur lain tanpa efek farmakologis. Dalam penelitian medis, kelompok eksperimen menerima pengobatan yang berpotensi aktif dan kelompok kontrol menerima plasebo. Plasebo memiliki sedikit efek pada sebagian besar kondisi medis, tetapi mereka sering menghilangkan rasa sakit atau depresi (Hróbjartsson & Gøtzsche, 2001). Orang yang menerima plasebo tidak hanya mengatakan rasa sakit berkurang; pemindaian otak dan sumsum tulang belakang juga menunjukkan penurunan respon (Eippert, Finsterbusch, Binget, & Büchel, 2009). Sebaliknya, jika seseorang diberitahu untuk mengharapkan rasa sakit meningkat, respon sumsum tulang belakang terhadap stimulus yang menyakitkan memang meningkat (Geuter & Büchel, 2013). Plasebo mengurangi sensasi nyeri tetapi juga menghasilkan efek yang lebih besar pada respons emosional terhadap rasa sakit, seperti yang tercatat di korteks cingulate (Petrovic, Kalso, Petersson, & Ingvar, 2002; Wager, Scott, & Zubieta, 2007). Umumnya, orang dengan pandangan hidup yang positif mendapatkan lebih banyak efek ini daripada orang dengan sikap bermusuhan (Peciña et al., 2013).
Cannabinoid dan Capsaicin
Cannabinoids - bahan kimia yang terkait dengan ganja – juga memblokir jenis rasa sakit tertentu. Tidak seperti opiat, cannabinoid bekerja terutama di perifer tubuh daripada di SSP. Para peneliti menemukan bahwa jika mereka menghapus reseptor cannabinoid di sistem saraf perifer hewan laboratorium sementara membiarkan reseptor utuh di SSP, cannabinoid kehilangan sebagian besar kemampuannya untuk mengurangi rasa sakit (Agarwal et al., 2007).
Pendekatan lain menggunakan capsaicin, bahan kimia dalam jalapenos dan paprika serupa yang merangsang reseptor panas. Capsaicin yang dioleskan ke bahu yang sakit, sendi rematik, atau area nyeri lainnya menghasilkan sensasi terbakar sementara diikuti dengan periode penurunan rasa sakit yang lebih lama. Ketika diterapkan dalam dosis tinggi, atau pada dosis rendah untuk waktu yang lama, capsaicin menyebabkan penumpukan kalsium yang berlebihan pada reseptor panas, dan merusak mitokondria pada reseptor tersebut, membuat sel tidak berfungsi untuk waktu yang cukup lama (Anand & Bley, 2011).
Sensitisasi Nyeri
Jaringan yang rusak atau meradang, seperti kulit yang terbakar sinar matahari, melepaskan histamin, faktor pertumbuhan saraf, dan bahan kimia lain yang membantu memperbaiki kerusakan tetapi juga memperbesar respons reseptor panas dan nyeri di dekatnya (Chuang et al., 2001; Devor, 1996; Tominaga et al., 1998). Stimulasi reseptor nyeri yang difasilitasi melepaskan bahan kimia yang menyebabkan pembengkakan dan peradangan (Chiu, vonHehn, & Woolf, 2012). Obat anti inflamasi nonsteroid, seperti ibuprofen, meredakan nyeri dengan mengurangi pelepasan bahan kimia dari jaringan yang rusak (Hunt & Mantyh, 2001).
Rentetan rangsangan nyeri mempotensiasi sel-sel responsif terhadap rasa sakit sehingga mereka merespon lebih kuat terhadap rangsangan serupa di masa depan (Ikeda et al., 2006; Seal et al., 2009; Walters, 2009). Akibatnya, otak belajar bagaimana merasakan sakit, dan menjadi lebih baik dalam hal itu. Pada hewan laboratorium, dosis obat opiat yang sangat tinggi dapat membatalkan jenis pembelajaran ini, mengurangi rasa sakit kronis. Namun, memberikan opiat sebanyak itu kepada manusia akan berisiko (Drdla-Schutting, Benrath, Wunderbaldinger, & Sandkühler, 2012)
Gatal
Para peneliti telah mengidentifikasi reseptor khusus untuk gatal (Y.-G. Sun et al., 2009) dan jalur sumsum tulang belakang khusus yang menyampaikan rasa gatal. Jalur sumsum tulang belakang tertentu menyampaikan sensasi gatal (Andrew & Craig, 2001). Beberapa aksonnya merespon gatal histamin dan beberapa gatal cowhage. Akson gatal mengaktifkan neuron tertentu di sumsum tulang belakang yang menghasilkan bahan kimia yang disebut peptida pelepas gastrin.
Gatal berguna karena mengarahkan Anda untuk menggaruk area yang gatal dan menghilangkan apa pun yang mengiritasi kulit Anda. Menggaruk kuat menghasilkan nyeri ringan, dan nyeri menghambat gatal (Davidson, Zhang, Khasabov, Simone, & Giesler, 2009). Opiat, yang mengurangi rasa sakit, meningkatkan rasa gatal (Andrew & Craig, 2001). Morfin dan prosedur lain yang mengurangi rasa sakit cenderung meningkatkan rasa gatal (Y. Liu et al., 2010; Moser & Giesler, 2013). Hubungan penghambatan antara rasa sakit dan gatal ini adalah bukti nyata bahwa gatal bukanlah jenis rasa sakit. Bukti lebih lanjut adalah demonstrasi bahwa memblokir serat gatal tidak mengurangi rasa sakit (Roberson et al., 2013).
Indera Kimia
Kebanyakan ahli teori percaya bahwa sistem sensorik pertama dari hewan paling awal adalah sensitivitas kimia (GH Parker, 1922). Perasaan kimiawi memungkinkan hewan kecil untuk menemukan makanan, menghindari jenis bahaya tertentu, dan bahkan menemukan pasangan. Sebagian besar dari kita tidak akan memilih untuk kehilangan penglihatan, pendengaran, atau sentuhan. Kehilangan sensitivitas nyeri bisa berbahaya. Anda mungkin memilih untuk mengorbankan bau atau rasa Anda.
Pengkodean Kimia
Sebuah sistem sensorik secara teoritis dapat menggunakan salah satu jenis pengkodean. Dalam sistem yang mengandalkan prinsip garis berlabel, setiap reseptor akan merespons rentang rangsangan yang terbatas, dan maknanya akan bergantung sepenuhnya pada neuron mana yang aktif. Dalam sistem yang mengandalkan prinsip pola lintas-serat, setiap reseptor merespons rangsangan yang lebih luas, dan respons yang diberikan oleh akson tertentu tidak banyak berarti kecuali dibandingkan dengan apa yang dilakukan akson lainnya (RP Erickson, 1982).
Misalnya, persepsi hijau membutuhkan respons yang lebih kuat oleh kerucut dengan panjang gelombang menengah daripada kerucut dengan panjang gelombang panjang dan pendek. Dalam persepsi nada pendengaran, reseptor tertentu memberikan respons terbaik terhadap nada frekuensi tinggi tertentu, tetapi juga merespons secara bertahap dengan sejumlah nada frekuensi rendah (seperti halnya semua reseptor lainnya). Setiap reseptor juga merespon white noise (statis) dan berbagai campuran nada. Demikian pula, rasa atau bau tertentu menggairahkan beberapa neuron lebih dari yang lain, tetapi arti dari respons neuron tertentu tergantung pada konteks apa yang dilakukan neuron lain. Singkatnya, hampir semua persepsi bergantung pada pola di seluruh susunan akson.
Rasa
Penglihatan, pendengaran, dan sentuhan memberikan informasi yang berguna untuk banyak tujuan, tetapi rasa berguna hanya untuk satu fungsi, memberi tahu kita apakah akan menelan sesuatu atau meludahkannya.
Rasa hasil dari stimulasiselera, reseptor di lidah. Ketika kita berbicara tentang rasa makanan kita umumnya berarti rasa, yang merupakan kombinasi dari rasa dan bau. Sementara indra lain tetap terpisah di seluruh korteks, akson pengecap dan penciuman bertemu di banyak indra yang sama sel di daerah yang disebut korteks endopiriform (W. Fu, Sugai, Yoshimura, & Onoda, 2004). Konvergensi itu memungkinkan rasa dan bau untuk menggabungkan pengaruhnya pada pemilihan makanan.
Reseptor Rasa
Reseptor untuk rasa bukanlah neuron sejati tetapi sel kulit yang dimodifikasi. Seperti neuron, reseptor rasa memiliki membran yang dapat dirangsang dan melepaskan neuro transmiter untuk merangsang neuron tetangga, yang pada gilirannya mengirimkan informasi ke otak. Seperti sel-sel kulit, bagaimanapun, reseptor rasa secara bertahap terkelupas dan diganti, masing-masing berlangsung sekitar 10 sampai 14 hari (Kinnamon, 1987).
Reseptor pengecap mamalia terdapat pada kuncup pengecap yang terletak di papila pada permukaan lidah (lihat Gambar 6.19). Sebuah papila tertentu dapat berisi hingga 10 atau lebih kuncup pengecap (Arvidson & Friberg, 1980), dan setiap kuncup pengecap mengandung sekitar 50 sel reseptor.
Pada manusia dewasa, indera pengecap terletak terutama disepanjang tepi lidah.
Berapa Macam Reseptor Rasa?
Secara tradisional, masyarakat Barat menggambarkan rasa dalam bentuk manis, asam, asin, dan pahit. Salah satu cara untuk mengidentifikasi jenis reseptor rasa adalah untuk menemukan prosedur yang mengubah satu reseptor. Pada sistem saraf pusat dipengaruhi beberapa hal antara lain memori terhadap makanan, sedangkan pada system saraf perifer ditentukan oleh reseptor indera rasa pengecap Pernahkah Kamu meminum jus jeruk setelah menyikat gigi? Bagaimana bisa sesuatu yang begitu indah tiba-tiba terasa begitu buruk? Kebanyakan pasta gigi mengandung natrium lauril sulfat, bahan kimia yang meningkatkan rasa pahit dan melemahkan rasa manis, tampaknya dengan melapisi reseptor manis dan mencegah apa pun mencapainya. Kita memiliki setidaknya empat jenis reseptor rasa, beberapa jenis bukti menunjukkan yang kelima, glutamat, seperti pada monosodium glutamat (MSG). Lidah memiliki reseptor glutamat yang menyerupai reseptor glutamat sebagai neurotransmitter.
Dalam rasa, pola temporal juga penting, mungkin lebih penting. Gambar dibawah ini menunjukkan respons satu neuron otak terhadap penyajian lima detik sukrosa (manis), NaCl (asin), HCl (asam), dan kina (pahit). Neuron ini merespons keempatnya, tetapi dengan pola yang berbeda dari waktu ke waktu.
Mekanisme Reseptor Rasa
Reseptor rasa asin itu sederhana. Bahwa neuron menghasilkan potensial aksi ketika ion natrium melintasi membrannya. Reseptor rasa asin, yang mendeteksi keberadaan natrium, hanya mengizinkan ion natrium di lidah untuk melewati membrannya. Bahan kimia yang mencegah natrium melintasi membran melemahkan rasa asin. Reseptor asam mendeteksi keberadaan asam Reseptor rasa manis, pahit, dan umami menyerupai sinapsis metabotropik. Setelah molekul mengikat salah satu reseptor ini, ia mengaktifkan protein G yang melepaskan utusan kedua didalam sel. Masing-masing reseptor tersebut melepaskan adenosin trifosfat (ATP) sebagai neurotransmitter.
Pengodean Rasa di Otak
Saraf pengecap memproyeksikan kenukleus traktus solitarius (NTS), sebuah struktur di medula. Dari NTS, informasi bercabang, mencapai pons, hipotalamus lateral, amigdala, thalamus ventral-posterior, dan dua area korteks serebral Salah satu area ini, korteks somatosensori, merespon aspek sentuhan dari rangsangan lidah. Area lain, yang dikenal sebagai insula, adalah korteks rasa utama. Insula di setiapbelahan korteks menerima input dari kedua sisi lidah. Meskipun sebagian besar sel di NTS merespon agak ke berbagai rasa — manis, asam, asin, pahit, dan umami — insula memiliki area di mana setiap sel merespon terutama untuk satu jenis rasa, seperti manis atau asin.
Variasi dalam Sensitivitas Rasa
Masing-masing orang juga berbeda dalam kepekaan rasa mereka. Demonstrasi yang kadang-kadang digunakan di kelas laboratorium biologi adalah mencicipi phenylthiocarbamide (PTC) atau 6-Sebuah-propiltiourasil (PROP). Kemampuan mengecap PTC seseorang dapat berguna dan penting untuk mempelajari keragaman genetik pada populasi manusia. Sensitivitas rasa PTC penting dalam pemilihan makanan. Kebanyakan orang — disebut pencicip — merasakan konsentrasi rendah sebagai pahit, tetapi orang lain—bukan pencicip—Gagal mencicipinya kecuali pada konsentrasi tinggi. Satu gen mengendalikan sebagian besar varian, meskipun gen lain juga berkontribusi. Pada 1990-an, para peneliti menemukan bahwa orang dengan sensitivitas rendah terhadap zat pahit juga kurang sensitif daripada rata-rata rasa lainnya.
Penciuman
Penciuman, indera penciuman, adalah respons terhadap bahan kimia yang menghubungi selaput di dalam hidung. Bagi kebanyakan mamalia, penciuman sangat penting untuk menemukan makanan dan pasangan dan untuk menghindari bahaya. Misalnya, tikus dan mencit menunjukkan penghindaran langsung yang tidak dipelajari dari bau kucing, rubah, dan pemangsa lainnya. Tikus yang kekurangan reseptor penciuman tertentu gagal untuk menghindari. Penciuman sangat penting untuk pemilihan makanan kita. Apa yang kita sebut "rasa". Penciuman juga memainkan peran penting dalam perilaku sosial. Kmu mungkin pernah mendengar ungkapan "bau ketakutan", dan penelitian mendukung gagasan itu. Yaitu dengan eksperimen mengumpulkan keringat dari ketiak pria muda sementara para pria menonton video yang membangkitkan rasa takut, jijik, atau tanpa emosi.
Reseptor penciuman
Neuron yang bertanggung jawab untuk penciuman adalahsel penciumanyang melapisi epitel olfaktorius di bagian belakang saluran udara hidung (lihat Gambar 6.26). Pada mamalia, setiap sel penciuman memiliki silia (dendrit seperti benang) yang memanjang dari badan sel ke permukaan mukosa saluran hidung. Reseptor penciuman terletak di berapa banyak jenis reseptor penciuman yang kita miliki? Para peneliti menjawab pertanyaan analog untuk penglihatan warna pada 1800-an tetapi membutuhkan waktu lebih lama untuk penciuman.
Gambar 6.26 Reseptor penciuman (a) Lokasi reseptor di rongga hidung. (b) Tampilan jarak dekat dari sel-sel penciuman.
Linda Buck dan Richard Axel (1991) mengidentifikasi keluarga protein dalam reseptor penciuman, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 6.27. Seperti reseptor neurotransmitter metabotropik, masingmasing protein ini melintasi membran sel tujuh kali dan merespon bahan kimia di luar sel (di sini molekul bau bukan neurotransmitter) dengan memicu perubahan protein G di dalam sel. Protein G kemudian memicu aktivitas kimia yang mengarah pada potensial aksi. Perkiraan terbaik adalah bahwa manusia memiliki beberapa ratus protein reseptor penciuman, sedangkan tikus dan tikus memiliki sekitar seribu jenis (X. Zhang & Firestein, 2002). Sejalan dengan itu, tikus membedakan bau yang Linda Buck dan Richard Axel (1991) mengidentifikasi keluarga protein dalam reseptor penciuman, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 6.27. Seperti reseptor neurotransmitter metabotropik, masingmasing protein ini melintasi membran sel tujuh kali dan merespon bahan kimia di luar sel (di sini molekul bau bukan neurotransmitter) dengan memicu perubahan protein G di dalam sel. Protein G kemudian memicu aktivitas kimia yang mengarah pada potensial aksi. Perkiraan terbaik adalah bahwa manusia memiliki beberapa ratus protein reseptor penciuman, sedangkan tikus dan tikus memiliki sekitar seribu jenis (X. Zhang & Firestein, 2002).
6.27 Salah satu dari protein reseptor olfaktorius Protein ini menyerupai protein reseptor sinaptik di Gambar 2.17. Ini menanggapi kimia di luar sel dan memicu aktivitas protein G di dalam sel. Reseptor penciuman yang berbeda sedikit berbeda dalam struktur mereka. Setiap lingkaran kecil dalam diagram ini mewakili satu asam amino dari protein. Lingkaran hijau muda mewakili asam amino yang merupakan sama di sebagian besar penciuman protein reseptor. Kegelapan lingkaran hijau mewakili amino asam yang bervariasi.
Implikasi untuk Coding
Kami hanya memiliki tiga jenis kerucut dan lima jenis reseptor rasa, jadi para peneliti terkejut menemukan begitu banyak jenis reseptor penciuman. Keragaman itu memungkinkan spesialisa.si fungsi yang sempit. Sebagai ilustrasi, karena kita hanya memiliki tiga jenis kerucut, setiap kerucut berkontribusi pada setiap persepsi warna. Setiap reseptor penciuman hanya merespon sedikit rangsangan. Respon dari satu reseptor mungkin berarti, "asam lemak dengan rantai lurus tiga sampai lima atom karbon." Tanggapan yang lain mungkin berarti, "baik asam lemak atau aldehida dengan rantai lurus dari lima sampai tujuh atom karbon". Aktivitas gabungan dari kedua reseptor tersebut mengidentifikasi bahan kimia secara tepat. Pertanyaan mungkin muncul di benak Anda, “Mengapa evolusi bersusah payah merancang begitu banyak jenis reseptor penciuman? Lagi pula, penglihatan warna hanya bisa dilakukan dengan tiga jenis kerucut.” Alasan utamanya adalah bahwa energi cahaya dapat diatur sepanjang satu dimensi, panjang gelombang. Penciuman memproses bahan kimia di udara yang tidak berkisar di sepanjang rangkaian tunggal.
Pesan ke otak
Ketika reseptor olfaktorius dirangsang, aksonnya membawa impuls ke bulbus olfaktorius. Meskipun reseptor sensitif terhadap bahan kimia tertentu tersebar sembarangan di hidung, akson mereka menemukan jalan mereka ke sel target yang sama di bulbus olfaktorius, sehingga bahan kimia dengan bau yang sama merangsang daerah tetangga, dan bahan kimia dengan bau yang berbeda merangsang daerah yang lebih terpisah. Juga, bau yang menyenangkan cenderung mengelompok bersama, dan bau yang tidak menyenangkan bersama-sama. Artinya, sel-sel bulbus olfaktorius mengkode identitas bau. Bola penciuman mengirimkan akson ke area penciuman korteks serebral. Zat kompleks seperti makanan mengaktifkan populasi sel yang tersebar. Banyak sel memberikan respons terbesarnya terhadap jenis makanan tertentu, seperti beri atau melon. Reseptor penciuman rentan terhadap kerusakan karena terpapar udara. Tidak seperti reseptor penglihatan dan pendengaran Anda, yang tetap bersama Anda seumur hidup, reseptor penciuman memiliki waktu bertahan hidup rata-rata lebih dari sebulan. Pada saat itu, sel induk matang menjadi sel penciuman baru di lokasi yang sama dengan yang pertama dan mengekspresikan protein reseptor yang sama. Aksonnya kemudian harus menemukan jalan ke target yang benar di bulbus olfaktorius. Setiap akson neuron penciuman mengandung salinan protein reseptor penciumannya, yang digunakannya seperti: kartu identitas untuk menemukan pasangan yang benar. Namun, jika seluruh permukaan penciuman rusak sekaligus oleh ledakan asap beracun sehingga sistem harus mengganti semua reseptor pada saat yang sama, banyak dari mereka gagal untuk membuat koneksi yang benar, dan pengalaman penciuman tidak sepenuhnya pulih.
Perbedaan Individu
Dalam penciuman, seperti hampir semua hal lain, orang berbeda. Rata-rata, wanita mendeteksi bau lebih mudah daripada pria, dan respons otak terhadap bau lebih kuat pada wanita daripada pria. Perbedaan tersebut terjadi pada semua usia dan dalam semua budaya yang telah diuji oleh para peneliti (Doty, Applebaum, Zusho, & Settle, 1985; Yousem et al., 1999). Selain itu, jika orang berulang kali memperhatikan beberapa bau samar, wanita dewasa muda secara bertahap menjadi lebih dan lebih sensitif terhadapnya, sampai mereka dapat mendeteksinya dalam konsentrasi sepersepuluh dari apa yang mereka bisa pada awalnya. Pertimbangkan studi yang mengejutkan ini: Melalui keajaiban bioteknologi, para peneliti menghapus sebuah gen yang mengontrol saluran yang dilalui sebagian besar kalium di neuronneuron tertentu dari bohlam penciuman. Kalium, seperti yang dibahas dalam Bab 1, meninggalkan neuron setelah potensial aksi, dengan demikian memulihkan potensial istirahat. Tanpa hipotesis tertentu, para peneliti menguji apa yang akan terjadi jika mereka menghapus saluran kalium itu pada tikus. Biasanya, menghapus gen apa pun menyebabkan defisit, dan menghapus gen penting seringkali berakibat fatal. Bayangkan keheranan para peneliti ketika mereka menemukan bahwa tikus yang kekurangan saluran kalium ini memiliki indera penciuman yang sangat meningkat. Bahkan, bisa dibilang mereka memiliki kekuatan super: Mereka mendeteksi bau samar, kurang dari seperseribu minimum yang dideteksi tikus lain. Bulbus olfaktoriusnya memiliki anatomi yang tidak biasa, dengan jumlah neuron yang lebih banyak tetapi lebih kecil. Rupanya, menghapus gen kalium ini menyebabkan peningkatan kompensasi saluran natrium tertentu yang meningkatkan sensitivitas bau.
Feromon
Indera tambahan penting bagi kebanyakan mamalia, meskipun kurang penting bagi manusia. Ituorgan vomeronasal (VNO) adalah satu set reseptor yang terletak dekat, tetapi terpisah dari, reseptor penciuman. Tidak seperti reseptor penciuman, reseptor VNO hanya meresponsferomon, bahan kimia yang dilepaskan oleh hewan yang mempengaruhi perilaku anggota lain dari spesies yang sama. Misalnya, jika Anda pernah memiliki anjing betina yang tidak dikebiri, setiap kali dia dalam masa subur (estrus), meskipun Anda memeliharanya di dalam rumah, halaman Anda menarik setiap anjing jantan di lingkungan itu untuk bebas berkeliaran. Setiap reseptor VNO merespon hanya satu feromon, dalam konsentrasi serendah satu bagian dalam seratus miliar. Selanjutnya, reseptor tidak beradaptasi dengan stimulus berulang. Pada manusia dewasa, VNO kecil dan tidak memiliki reseptor. Ini adalah sisa — yaitu, sisa dari masa lalu evolusioner kita. Namun demikian, bagian dari mukosa penciuman manusia mengandung reseptor yang menyerupai reseptor feromon spesies lain. Efek perilaku feromon tampaknya terjadi secara tidak sadar. Artinya, orang bereaksi terhadap bahan kimia tertentu di kulit manusia bahkan ketika mereka menggambarkannya sebagai tidak berbau. Bau wanita yang berkeringat meningkatkan sekresi testosteron pria, terutama jika wanita itu mendekati waktu ovulasi. Efek ini lebih kuat untuk pria heteroseksual daripada pria homoseksual. Bau pria yang berkeringat menghasilkan beberapa efek pada wanita, meskipun kami tidak memiliki bukti peningkatan gairah seksual. Bau pria yang berkeringat mengaktifkan hipotalamus wanita, tetapi juga pada pria. Efek terbaik yang didokumentasikan dari feromon manusia berkaitan dengan waktu siklus menstruasi wanita. Wanita yang menghabiskan banyak waktu bersama menemukan bahwa siklus menstruasi mereka menjadi lebih sinkron, kecuali mereka menggunakan pil KB. Untuk menguji apakah feromon bertanggung jawab atas sinkronisasi, para peneliti memaparkan wanita sukarelawan muda ke sekresi ketiak wanita donor. Dalam dua penelitian, sebagian besar wanita yang terpapar sekret menjadi sinkron dengan siklus menstruasi donor.
Sinestesia
Sinestesiaadalah pengalaman yang dimiliki beberapa orang di mana stimulasi satu indera membangkitkan persepsi indra itu dan yang lain juga. Misalnya, seseorang mungkin menganggap huruf J berwarna hijau atau mengatakan bahwa setiap rasa terasa seperti bentuk tertentu di lidah. Sinestesiaadalah pengalaman yang dimiliki beberapa orang di mana stimulasi satu indera membangkitkan persepsi indra itu dan yang lain juga. Misalnya, seseorang mungkin menganggap huruf J berwarna hijau atau mengatakan bahwa setiap rasa terasa seperti bentuk tertentu di lidah. Orang yang melaporkan sinestesia mengalami peningkatan jumlah materi abu-abu di area otak tertentu dan mengubah koneksi ke area lain. Orang yang mempersepsikan warna dalam huruf dan angka mengalami peningkatan koneksi antara area otak yang merespons warna dan mereka yang merespons huruf dan angka. Mereka juga menunjukkan karakteristik perilaku yang sulit untuk berpura-pura. Coba temukan 2 di antara 5 di setiap tampilan berikut:
Satu orang dengan sinestesia dapat menemukan 2 secara konsisten lebih cepat daripada orang lain, menjelaskan bahwa dia hanya mencari sepetak jeruk! Namun, dia lebih lambat dari orang lain untuk menemukan 8 di antara 6 karena keduanya 8 dan 6 terlihat biru baginya.
Orang lain mengalami masalahmenemukan A di antara 4 karena keduanya terlihat merah tetapi dapat dengan mudah menemukan A di antara 0 karena 0 terlihat hitam. Namun anehnya, seseorang yang melihat huruf P berwarna kuning tidak kesulitan menemukannya ketika dicetak dengan tinta hitam pada halaman kuning. Dalam beberapa hal, dia melihat surat itu dalam warna aslinya. Dalam penelitian lain, orang diminta untuk mengidentifikasi secepat mungkin bentuk yang dibentuk oleh karakter yang kurang umum dalam tampilan seperti ini:
Di sini, jawaban yang benar adalah "persegi panjang", bentuk yang dibentuk oleh Cs. Orang yang menganggap C dan T sebagai warna yang berbeda menemukan persegi panjang lebih cepat daripada rata-rata orang lain. Namun, mereka tidak menemukannya secepat orang lain akan menemukan persegi panjang di tampilan ini, di mana Cs benar-benar berwarna:
Apa yang menyebabkan sinestesia? Ini mengelompok dalam keluarga, menunjukkan kecenderungan genetik, dan sering terjadi pada keluarga yang sama dengan orang dengan nada absolut, menunjukkan bahwa kedua kondisi tersebut memiliki kecenderungan genetik yang sama. Namun, jelas orang tidak dilahirkan dengan sinestesia huruf-ke-warna atau angka-ke-warna. (Tidak ada orang yang dilahirkan mengetahui huruf-huruf alfabet.) Dalam beberapa kasus, kita melihat di mana orang mempelajari asosiasi mereka. Peneliti menemukan 10 orang penderita sinestesia yang asosiasinya cocok atau hampir sama dengan warna magnet kulkas Fisher-Price yang pernah mereka gunakan semasa kecil, seperti merah A, kuning C, dan hijau D. Hanya sebagian kecil dari anak-anak yang bermain dengan magnet ini mengembangkan sinestesia, Ketika orang salah memahami stimulus — seperti dalam ilusi — pengalaman sinestetis sesuai dengan apa yang orang tersebutpikiran stimulus itu, bukan apa yang sebenarnya. Hasil ini menyiratkan bahwa fenomena tersebut terjadi di korteks serebral, bukan di reseptor atau koneksi pertama mereka ke sistem saraf. Lebih lanjut, bagi sebagian orang, gagasan tentang sebuah kata memicu pengalaman sinestetik sebelum mereka memikirkan kata itu sendiri. Satu hipotesis adalah bahwa akson dari satu area kortikal bercabang ke area kortikal lain. Penjelasan ini berlaku untuk setidaknya beberapa kasus. Seorang wanita mengalami kerusakan pada area somatosensori thalamus kanannya. Awalnya dia, seperti yang diharapkan, tidak peka terhadap sentuhan di lengan dan tangan kirinya. Lebih dari satu setengah tahun, dia secara bertahap memulihkan sebagian dari sensasi sentuhannya. Namun, selama periode itu, area somatosensori korteks kanannya menerima sedikit masukan. Beberapa akson dari sistem pendengarannya menginvasi korteks somatosensori. Akibatnya, ia mengembangkan sinestesia pendengaran-ke-sentuhan yang tidak biasa. Banyak suara menyebabkan dia merasakan sensasi kesemutan yang intens di lengan dan tangan kirinya.
Link jurnal :
https://academicjournal.yarsi.ac.id/index.php/sainstekes/article/view/1700
Youtube
Ganggguan Pendengaran :
Plasebo :
Komentar
Posting Komentar