Bab 7 Sistem Sensorik Lainnya

Modul 7,1

Pendengaran

Pada umumnya kita mendefinisikan suara sebagai bentuk fenomena psikologi, yaitu getaran yang di dengan oleh sebagian organisme. Berdasarkan definisi tersebut, getaran bukanlah suara kecuali didengan oleh seseorang.

Suara dan Telinga

Gelombang suara adalah kompresi periodik medium, seperti: udara, air dan lain sebagainya. Ketika sebuah pohon roboh, hal tersebut menyebabkan pohon dan tanah bergetar sehingga menghasilkan geombang suara diudara yang ditangkap oleh kedua telinga kita.

Dimensi Fisik dan Psikologi Suara

Tingkat gelombang suara memiliki amplitudo dan frekuensi yang berbeda. Amplitudo adalah Kenyaringan (loudness) yang berkaitan dengan amplitudo, tetapi keduanya adalah hal yang berbeda.
intesitas suara. Kompresi udara dengan intensitas tinggi menghasilkan gelombang suara yang besar, contohya seperti petir yang menggelegar.

Frekuensi suara adalah jumlah kompresi per detik diukur dengan Hertz(Hz, siklus perdetik). Tinggi nada (pitch) adalah persepsi yang berkaitan dengan frekuensi.

Struktur Telinga

Ahli anatomi membagi telinga menjadi 3 bagian, yaitu: telinga luar, tengah dan dalam. Termasuk kedalam telinga luar adalah pinna(daun telinga), sebuah struktur yang mudah dikenali, terbentuk dari daging dan tulang rawan yang melekat dikedua sisi kepala kita.

Gelombang suara akan melintas masuk telinga melalui saluran pendeMembran timpani melekat pada tiga tulang kecil yang akan menghantarkan getaran ke tingkap oval, yaitu sebuah membran pada telinga dalam. ketiga tulang ini dikenal dengan nama populer sebagai tulang martil, landasan dan sanggurdi dan nama latinnya yaitu malleus, incus dan stapes. Pada telinga dalam terdapat sebuah struktur yang berbentuk seperti siput yang di sebut koklea
ngaran. Membran timpani bergetar sesuai dengan frekuensi getaran yang mengenainya.

Persepsi Tinggi Nada

Kemampuan manusia untuk memahami bahasa lisan atau menikmati musik tergantung pada kemampuannya untuk membedakan suara dari frekuensi yanng berbeda.

Teori Frekuensi dan Teori Tempat

Teori Frekuensi membran basilar bergetar secara sinkron dengan suara yang menyebabkan saraf auditori menghasilkori Frekuensi membran basilar bergetar secara sinkron dengan suara yang menyebabkan saraf auditori menghasilkan potensial aksi pada frekuensi yang sama.
Teori Tempat membran basilar bekerja layaknya dawai-dawai piano dimana setiap area pada membran telah teradaptasi untuk frekuensi tertentu dan bergetar bila frrekuensi tersebut muncul.

Berdasarkan prinsip voli (volley principle) dalam pembedaan tinggi nada, maka saraf auditori secara keseluruhan dapat mengeluarkan implus secara serentak hingga mencapai 4000 implus perdetik , walaupun tidak ada satupun neuron tunggal yang mampu mencapai frekuensi tersebut.

Korteks Auditori

Informasi yang berasaal dari sistem auditori melintasi beberapa struktur subkorteks dan dengan adanya struktur penghubung pada otak bagian tengah, memungkinkan tiap belahan otak bagian depan mendapatkan sebagaian besar inputnya dari sisi telinga yang berlawanan. (Glendening,Baker, Hutsodan Masterton, 1992). Pada akhirnya, informasi mencapai korteks auditori utama yang
terletak di korteks temporal superior.

Sebagian besar sel korteks juga memberikan repons terbaik untuk suara-suara yang menarik perhatian kita. Sel-sel korteks juga memberikan respons yang lebih kuat terhadap harmonisasi sebuah nada daripada frekuensi murni nada tersebut.

Beberapa auditori tambahan mengelilingi korteks auditori utama. Pada area tambahan tersebut sebagian besar sel memberikan respons yang lebih besar terhadap perubahan suara daripada terhadap satu suara yang diperpanjang.

Hilang Pendengaran

Tuli secara menyeluruh jarang terjadi, sekitar 99% penderita gangguan pendengaran paling tidak dapat memberikan suatu respons terhadap suara nyaring. Tuli dibagi menjadi dua kategori, yaitu tuli konduktif dan tuli saraf.

Tuli konduktif atau tuli telinga tengah terjadi apabila tulang-tulang pada telinga tengah gagal menghantarkan getaran secara tepat ke koklea. Hal tersebut dapat disebabkan oleh penyakit,infeksi, atau pertumbuhan tulang tidak wajar didekat tengah telinga. Tuli konduktif terkadang bersifat sementara. Apabila terus berlanjut, dapat dikoreksi dengan melakukan pembedahan atai penggunaan alat bantu dengar untuk mengamplifikasi stimulus.
Tuli saraf atau tuli telinga dalam terjadi karena adanya kerusakan pada koklea, sel-sel rambut atau saraf auditori. Tingkat kerusakan dapat bervariasi dan kerusakan dapat hanya terjadi di koklea. Tuli saraf dapat di turunkan ( A.Wang et al,1998) atau dapat berkembang akibat adanya beragam gangguan pra kelahiran atau gangguan pada masa awal kanak-kanak, termasuk hal-hal sebagai berikut.

Ibu hamil yang terpapar rubela (campak jerman), sifilis atau penyakit dan beracun lain
Suplai oksigen ke otak bayi tidak mencukupi selama kelahiran
Kelenjar tiroid yang tidak berfungi normal
Beberapa penyakite tertentu, seperti: multipel sklerosis dan meningitis
Reaksi terhadap obat pada masa kanak-kanak, termasuk aspirin
Paparan berulang terhadap suara nyaring

Banyak penderita tuli saraf mengalami tinifus, yaitu bunyi denging yang terus menerus terdengar dalam telinga.

Lokalisasi Suara

Perbedaan intensitas suara antar telinga merupakan salah satu penanda lokasi suara. Kepala kita menghasilkan sebuah bayangan suara (sound shadow) untuk berfrekuensi tinggi yang gelombangnya lebih pendek daripada lebar kepala kita, hal tersebut menyebabkan suara terdengar lebih nyaring pada telinga yang lebih dekat dengan sumber suara.

Indra Mekanik

Indra mekanik merespons tekanan, tekukan, dan bentuk distorsi lain dari reseptor. Yang termasuk kedalam bentuk distorsi lain adalah : sentuhan,nyeri, sensasi vestibula dan sensasi tubuh lainnya. Vestibula adalah organ yang mendeteksi posisi dan pergerakan kepala.

Sensasi Vestibula

Sensasi yang beraasal dari organ vestibula mendeteksi arah kemiringan kepala dan akselerasinya. Kita jarang menyadari sensasi vestibular kecuali pada kondisi yang tidak umum, seperti ketika berada dalam permainan roller coaster. Walaupun kita jarang menyadarnya, sensasi vestibuls berperan penting untuk memadu pergerakan mata dan mempertahankan keseimbangan.

Organ vestibula terdiri dari sakulus,utrikulus, dan tiga kanal setengah lingkaran. Reseptor vestibula merupakan reseptor sentuhan yang termodifikasi.

Tiga buah kanal setengah lingkaran memiliki orientasi bidang yang berbeda, ketiga kanal tersebut berisi subtansi yang mirip dengan jeli dan dilapisi oleh sel-sel rambut.

Sensasi Somatis

Sistem somatosensorik yaitu sensasi tubuh dan pergerakannya tidak hanya merespons satu stimulus.Termasuk stimulus yang direspons oleh sistem somatosensorik adalah: sentuhan pembeda(yang mengenali bentuk sebuah objek), tekanan,kuat,dingin,hangat,nyeri,gatal,geli dan posisi serta pergerakan sendi.

Reseptor Somatosensorik

Reseptor somatosensorik dan fungsi yang mungkin dimilikinya. Terdapat banyak reseptor yang merespons lebih dari satu stimulus, misalnya reseptor yang merespons sentuhan dan suhu. Reseptor lain (tidak dalam daftar) merespons tekanan kuat, pergerakan sendi atau pergerakan otot.

Sebuah reseptor sentuhan dapat berupa satu ujung neuron yang tak bercabang (contohnya reseptor nyeri), satu ujung saraf yang percabangannya rumit (contohnya ujung saraf tak bercabang yang fungsinya telah termodifikasi (contohnya korpuskula pacini).

Salah satu contoh reseptor sentuhan adalah korpuskula pacini yang mendeteksi perubahan posisi kulit secara mendadak atau getaran berfrekuensi tinggi pada kulit.

Input Menuju Sumsum Tulang Belakang dan otak

Informasi dari reseptor sentuhan yang berada di dalam kulit daerah kepala masuk ke dalam sistem saraf pusat (SSP) melalui saraf-saraf krainal. Informasi dari reseptor sentuhan yang berada didalam kulit di daerah kepala ke bawah msuk ke dalam sumsum tulang belakang dan menuju otak melalui 31 pasang saraf tulang belakang. Termasuk dalam pasangan saraf tersebut adalah 8 pasang saraf servikal,12 pasang saraf torakal, 5 pasang saraf tumbal, 5 pasang saraf sakral dan 1 pasang saraf koksigeal. Setiap saraf tulang belakang memiliki komponen sensorik dan motorik.

Setiap saraf tulang belakang terhubung dengan suatu area tubuh secar terbatas. Area kulit yang terhubung dengan satu saraf sensorik tulang belakang disebut dengan dermatom. Setiap informasi sensorik yang masuk ke dalam sumsum tulang belakang menuju otak melalui lintasan yang khusus.

Berbagai area pada talamus somatosensorik mengirimkan implus ke area tertentu pada korteks somatosensorik utama yang terletak pada lobus parietal. Pada korteks somatosensorik utama terdapat dua pita sejajar yang memberikan sebagian besar respons untuk sentuhan kulit pada kulit dan dua pita sejajar lain memberikan sebagian besar respons untuk sentuhan pada kulit dan dua pita sejajar lain.

Korteks somatosensorik utama mengirimkan output ke area korteks lain yang tidak terlalu jelas kaitannya dengan peta bagian tubuh manapun.

Sensasi Nyeri

Korteks prefrontal yang memberikan respons singkat hampir terhadap semua stimulus, memberikan respons terhadap stimulus nyeri selama stimulus tersebut berlangsung (Downar,Mikulis,dan Davis,2003).

Stimulus Dan Lintasan Nyeri

Terdapat beberapa reseptor nyeri yang memberikan respons untuk asam dan suhu di atas 43C (110F). Senyawa kimia kapsaisin(capsaicin) yang ditemukan dalam cabai juga menstimulasi reseptor tersebut. Kapsaisin dapat menimbulkan sensasi panas dan menyengat pada berbagai bagian tubuh.

Akson yang membawa informasi nyeri hanya memiliki sedikit myelin atau tidak sama sekali, oleh karena itu akson tersebut menghantarkan impuls relatif lambat dengan kecepatan yang berkisar antara 2 hingga 20 m per second. Akson yang tebal dan cepat menghantarkan nyeri yang luar biasa; akson yang paling tipis mengantarkan rasa sakit yang terpendam contohnya rasa nyeri pasca operasi.

Cara-Cara Meredakan Nyeri

Obat-obatan opiat melekat pada reseptor endorfin otak. Endorfin meredakan nyeri dengan cara menghalangi pelepasan substansi P dan neurotransmiter lain oleh neuron nyeri. Pengalaman menyenangkan dan tidak menyenangkan dapat menyebabkan pelepasan endorfin.

Sensitisasi Nyeri

Stimulus yang berbahaya mungkin dapat meningkatkan atau menurunkan intensitas nyeri, hal tersebut tergantung pada stimulus lain yang baru terjadi. Berdasarkan teori kendali gerbang nyeri, stimulus lain dapat menutup gerbang tertentu sehingga menghambat penghantar nyeri.

Sensasi Gatal

Peneliti telah mengindentifikasi lintasan sensai gatal yang menuju ke sumsum tulang belakang ( Andrew dan Craig 2001). Histamin di dalam kulit akan mengeksitasi akson-akson pada lintasan tersebut, sementara stimulus lain tidak menghasilkan eksitasi. Walaupun sebuah stimulus telah melepaskan histamin, tapi lintasan gatal lambatlah yang menghasilkan respon. Ketika lintasan tersebut memang menghasilkan respon, maka akson-akson mengantarkan impuls dengan kecepatan jauh dibawah normal, yaitu sekitar 1/2 meter per detik.

Indra Kimiawi

Sebagian besar pakar teori meyakini, bahwa sistem sensorik pertama yang ada pada hewan-hewan awal adalah sensitivitas kimiawi.

Isu-Isu Utama Tentang Pengodean Kimiawi

Salah satu kemungkinan pengodean adalah dengan menandai ketiga lonceng tersebut. Lonceng bernada tinggi berarti "Saya butuh tepung terigu". Lonceng bernada sedang berarti " Saya butuh gila". Lonceng bernada rendah berarti " Saya butuh telur". Sistem tersebut kita berinama sistem kode garis berlabel.

Pada sebuah sistem yang bergantung pada prinsip sistem pola lintas serat, tiap reseptor memberikan respon terhadap stimulus dengan kisaran yang lebih luas dan berkonstribusi pada presepsi tiap reseptor tersebut.

Cita Rasa

Cita rasa merujuk pada stimulus bintil pengecap, reseptor yang ada pada lidah ketika kita membicarakan tentang cita rasa makanan, umumnya yang kita maksu
d adalah rasa makanan yang merupakan kombinasi pengecap dan penciuman.

Reseptor Cita Rasa

Reseptor cita rasa bukanlah neuron sejati, tetapi merupakan sel-sel kulit yang termodifikasi sama seperti neuron, reseptor cita rasa memiliki membran yang dapat tereksitasi dan melepaskan neurontransmiter untuk mengeksitasi neuron.

Reseptor cita rasa mamalia berada di dalam bintil pengecap yang terletak di Papila (papilalae), suatu struktur yang ada di permukaan lidah.

Berapakah Reseptor Cita Rasa

Salah satu cara untuk mengidentifikasi jenis-jenis reseptor cita rasa adalah dengan menemukan sebuah prosedur yang dapat mengubah satu bintil pengecap tanpa merubah bintil pengecap lain.

Senyawa pengubah cita rasa lain adalah ekstrak dari tumbuhan Gymnema Slyvestre.

Mekanisme Reseptor Cita Rasa

Cara kerja reseptor cita rasa asam sedikit berbeda. Ketika asam berikatan dengan reseptor maka asam akan menutup kanal ion kalium, sehingga mencegah ion keluarnya ion dari neruon. Hasilnya adalah peningkatan muatan positif didalam neuron yang menyebabkan depolarisasi membran.

Secara kimiawi cita rasa manis, pahit, dan umami memiliki kemiripan.

Pengodean Cita Rasa di Dalam Otak

Anda mungkin telah berasumsi bahwa kelima jenis reseptor cita rasa memiliki sistem kode garis berlabel yang langsung terhubung dengan otak, maka penelitian membuktikan bahwa tedapat sebuah sistem kode yang lebih rumit (Hettinger dan Frank,1992). Otak dapat menentukan cita rasa apa yang sedang dikecap lidah dengan cara membandingkan respons beberapa neuron cita rasa.

Olfaksi

Olfaksi atau penciuman, adalah pendeteksian zat-zat kimia uang menyebabkan kontraksi membran di dalam hidung.

Beberapa dekade yang lalu, penelitian telah menyatakan bahwa indra penciuman memiliki waktu respons lambat, tetapi studi lanjutan telah memperlihatkan bahwa mencit dapat merespons bau dalam waktu 200ms setelah bau tersebut muncul.

Metode Perilaku dalam Pengidentifikasi Reseptor Olfaktori

Neuron-neuron yang bertanggung jawab untuk penciuman adalah sel olfaktori yang melapisi
epitel olfaktori pada bagian belakang saluran udara hidung. Reseptor olfaktori terdapat pada silia.

Kita dapat melakukan eksperimen terhadap penciuman. Ambilah beberapa substansi yang berbau, misalnya bau almond, bunga lilac, dan singung. Kemudian, ujilah apakah ada orang yang dapat mencampur bau-bau tersebut dengan proporsi tertentu untuk menghasilkan bau-bau yang lain.

Pengenalan Biokimia Tipe Reseptor

Metode terbaik untuk menentukan jumlah reseptor olfaktori adalah dengan mengisolasi molekul reseptor itu sendiri. seperti pada reseptor neurotransmitter metabotropik, setiap protein pada reseptor olfaktori melintasi sel membran sebanyak 7 kali dan merespon zat kimia yang ada diluar sel dengan cara memicu perubahan pada protein G yang ada didalam sel.

Implikasi Pengodean

kita hanya memiliki 3 jenis sel kerucut dan mungkin 5 jenis reseptor cita rasa.
oleh karena itu, penemuan beratus-ratus jenis reseptor olfaktori merupakan hal yang mengejutkan.
tiap jenis sel kerucut harus berkontribusi dalam hampir setiap persepsi pengelihatan berwarna.
respons dari sebuah reseptor olfaktori mungkin berbunyi "saya mencium sebuah asam lemak jenuh yang terdiri dari 3 hingga 5 atom karbon". Respons dari reseptor lain mungkin berbunyi " saya mencium sebuah asam lemak atau sebuah aldehida rantai lurus yang terdiri dari 3 hingga 5 atom karbon".

Informasi Ke Otak

ketika reseptor olfaktori tertimulasi, maka aksonnya akan membawa impuls menuju bulbus olfaktori. Ternyata bagian bulbus olfaktori yang aktif merupakan pengodean. Bulbus olfaktori memiliki akson yang memanjang ke arah area olfaktori pada korteks serebrum. Artinya area korteks yang memberikan respons terhadap suatu bau pada setiap individu adalah sama.

Perbedaan Antara Individu

seperti layaknya hal lain, penciuman pun perbeda antara individu. Wanita secara rata-rata lebih peka terhadap mendeteksi bau terhadap pria. Wanita juga sepertinya memberikan perhatian lebih besar terhadap bau. Umumnya penghilangan sebuah gen akan menyebabkan gangguan. Oleh karena itu bayangkanlah betapa terkejutnya ketikka peneliti meneliti mencit yang telah mereka hilangkan salah satu gen yang mengode kanal ion kalium, justru memiliki indra penciuman diatas normal

Sensasi Vomeronasal dan Feromon

Terdapat sebuah indra tambahan yang penting untuk sebagian besar mamalia teorgan Vomeronasal. Berbeda dengan sistem olfaktori yang dapat mengidentifikasi sejumlah besar zat-zat kimia, reseptor organ vomeronasal. Telah terspesialiasi untuk merespon feromon saja. Feromon (Pheromones) adalah zat kimia yang dikeluarkan oleh hewan yang dapat memengaruhi perilaku hewan. Organ vomeronasal pada sebagian besar mamalia cukup menonjol karena fungsinya yang penting. Organ tersebut juga dapat dengan mudah ditemukan pada fetus manusia. Sepertinya organ tersebut merupakan salah satu organ vestigial yaitu organ yang tersisa dari proses evolusi.
tapi tidak terlalu penting bagi manusia, yaitu

Sinestesia

Sinestesia adalah pengalaman pada satu indera sebagai bentuk respon terhadap stimulasi lain. Tiap orang memiliki pengalaman sinestesia yang berbeda. Telah diperkirakan bahwa dari 500 orang, terdapat 1 orang yang mengalami sinestesia. Contohnya : temukanlah angka 2 diantara angka 5 pada setiap ilustrasi tersebut :

5555555555

5555552555

5555555555

5555555525

5555555555

5525555555

5555555555

Seorang dengan sinestesia secara konsisten dapat menemukan angka 2 lebih cepat dari orang lain. Penjelasanya adalah karena individu tersebut hanya memindai tiap ilustrasi dan mencari gangguan pola berwarna oranye. Singkatnya individu yang mengalami Sinestesia melihat huruf sebagai warna tetapi, warna tersebut tidak secara warna aslinya.