Bab 6 Penglihatan
Modul 6.1
Pengodean Visual dan Reseptor Retina
Prinsip Umum Persepsi Visual
Potensial Reseptor yaitu depolarisasi atau hiperpolarisasi lokal pada sebuah membran reseptor. Besarnya potensial reseptor akan menentukan besarnya eksitasi atau inhibisi yang akan dilakukan reseptor terhadap Neuron setelahnya di dalam lintasan menuju otak.
Dari Aktivias Neuron hingga Persepsi
Pada abad ke-1, seorang filsuf dengan nama Rene Descartes menyatakan bahwa representasi otak tentang stimulus fisik harus menyerupai stimulus itu sendiri. Artinya, ketika kita melihat sesuatu maka saraf dari mata akan memproyeksi pada pola impuls berupa gambar pada kortes visual Anda. Point utamanya adalah aktivitas otak Anda tidak meduplikasikan objek yang Anda lihat.Hukum Energi Saraf Spesifik
Pada tahun 1838, Jonathan Muller mendeskripsikan ide dalam hukum energi saraf spesifik. Muller menyatakan bahwa apapun yang mengeksitasi sebuuah saraf tertentu akan membentuk sebuah energi yang spesifik untuk sarah tersebut. Istilah modernnya adalah setiap aktivitas saraf tententu akan selalu menghantarkan jenih informasi yang sama ke otak.
Mata dan Hubungannya dengan Otak
Lintasan di dalam Retina
Dalam beberapa aspek, Retina dibentuk dari arah dalam ke luar. Apabila retina didesain oleh Anda atau Saya maka kita mungkin akan mengirimkkan pesan-pesan reseptor langsung ke otak. Tetapi pada pada hewan vertebrata, reseptor yang terletak di belakang bola mata tidak mengirimkan pesannya langsung ke otak. melainkan ke sel-sel bipolar, yaitu neuron-neuron yang terletak mendekati titik tengah bola mata bagian belakang. Sel bipolar mengirimkan pesan mereka ke sel ganglion yang letaknya masih di dekat titik bola mata bagian belakang. Akson-akson sel ganglion bergabung satu sama lain, berputar, dan menuju ke otak.Fovea dan Perifer Retina
Fovea adalah sebuah area kecil yang telah terspesialisasi untuk penglihatan tajam dan detail. Hal tersebut dapat terjadi karena pada area tertentu hampir tidak terdapat akson-akson sel ganglion serta pembuluh darah, area tersebut memiliki penglihatan yang paling sedikit gangguannya.
Mengarah ke bagian Retina, akan semakin banyak ditemui reseptor yang bergabung menjadi sel bipolar dan ganglion. Oleh karena itu, otak tidak dapat mendeteksi lokasi atau bentuk sumber cahaya perifer secara tepat. Penglihatan perifer dapat mengidentifikasi sebuah bentuk lebih mudah daripada jika bentuk tersebut dikelilingi objek lain.
Reseptor Visual: Sel Batang dan Kerucut
Sel batang (rods) merespons cahaya redup dan paling banyak ditemukan didarah perifer retina manusia, sel batang tidak bermanfaat pada cahaya terang siang hari karena akan merusak sel tersebut. Sel kercucut atau (cones) kurang merespons cahaya redup lebih bermanfaat pada cahaya terang dan sangat dibutuhkan untuk pengelihatan berwarna, sel tersebut banyak ditemukan didalam dan sekitar fovea. Oleh karena itu, pola persebaran sel batang dan kerucut kita memiliki pengelihatan bewarna yang baik pada fovea dan bukan pada bagian perifer retina.Pengelihatan Berwarna
Pembedaan warna menimbulkan masalah pengodean khusus pada sistem saraf. Sebuah sel pada sistem visual sama dengan neuron lainnya hanya dapat bervariasi dalam hal frekuensi potensial aksi atau pada sel yang memiliki potensial bertingkat, variasi dalam hal polarisasi membran. Jika respons sel mengindikasi kecerahan, maka sel tersebut tidak dapat sekaligus mengindikasikan warna. Jadi tidak ada neuron yang mampu mengindikasikan kecerahan dan warna secara bersamaan, persepsi kita tergantung dari kombinasi respons dari neuron-neuron yang berbeda.Teori Trikromatik Teori Young Helmholz
Teori Trikromatik pengelihatan berwarna atau teori Young HelmHolz adalah teori yang ditemukan oleh Thomas Young. Berdasarkan teori tersebut kita mempersepsikan warna melalui tingkat respons relatif 3 jenis neuron, tiap jenis neuron secara maksimal sensitif terhadap panjang gelombang tertentu. Cara yang dilakukan Helmholz untuk meyakini bahwa ada 3 jenis neuron untuk pengelihatan adalah dengan mengumpulkan bukti observasi psikofisik, laporan pengamat mengenai persepsi mereka terhadap beragam stimulusTeori Proses Bertentangan
Teori Proses Bertentangan adalah teori yang diajukan oleh seorang fisiolog abad-19 bernama Ewal Hering. Teori ini menjelaskan mengenai mempersepsikan warna dalam pasangan yang berlawanan seperti merah dan hijau. Artinya tidak ada warna hijau kemerahan. Otak memiliki mekanisme yang mempersepsikan warna dalam bentuk tak terputus dari warna merah menuju hijau.Teori Retineks
Kekonstanan warna adalah kemampuan mengenali warna suatu objek meskipun terjadi perubahan pada pencahayaan. Teori Retineks adalah korteks membandingkan informasi dari berbagai bagian retina untuk memutuskan kecerahan dan warna untuk tiap bagian retina tersebut.
Defisiensi Pengelihatan Berwarna
Defisiensi Pengelihatan Berwarna(buta warna) adalah sebuah gangguan proses persepsi perbedaan warna. Buta warna mutlak adalah ketidakmampuan mempersepsikan warna apapun selain warna putih dan hitam. Pada kasus buta warana yang paling umum individu mengalami kesulitan untuk membedakan warna merah dan hijau. Hal tersebut terjadi karena sel kerucut yang sensitif terhadap panjang gelombang sedang dan panjang memiliki foto pigmen yang sama dan juga karena gen yang menyebabkan defisien itu berbeda karena kromosom X. Namun, dapat pula terjadi karena umur,penyakit ataupun kecelakaan.Modul 6.2
Persepsi Visual dan Saraf
Tinjauan Umum Sistem Visual Mamalia
Struktur dan susunan sistem visual pada tiap individu dan bahkan antar spesies adalah sama, kecuali untuk perbedaan kuantitatif. Jumlah akson pada saraf optik beberapa individu 2 sampai 3 kali lebih banyak daripada individu lain dan begitu juga dengan jumlah sel pada korteks visual mereka. Sel kerucut dan batang membuat hubungan sinaptik dengan sel horizontal dan bipolar. Sel horizontal membentuk hubungan inhibitor dengan sel bipolar. Sel bipolar membentuk sinapsis dengan sel amakrin dan ganglion. Sebagian besar akson sel gang lion melintas menuju nukleus genikulat lateral, yaitu sebuah nukleus pada talamus yang terspesialiasasi untuk persepsi visual.
Pengolahan Dalam Retina
Retina manusia terdiri dari kurang lebih 120.000.000 sel batang dan 60.000.000 sel kerucut. Respons setiap sel pada retina tergantung pada input eksipator atau inhibitor yang diterima sel tersebut. Inhibisi Lateral adalah cara yang di tempuh retina untuk mempertajam kontras dan penegasan batas antar objek. Sel reseptor mengeksipasi sebuah sel horizontal yang akan menyebabkan inhibisi sel bipolar. Oleh karena itu, eksitasi pada reseptor manapun akan menginhibisi sejumlah besar sel bipolar.
Pengenalan Pola Pada Korteks Serebrum
Sebagian besar informasi visual yang berasal dari nukleus genikulat lateral pada talamus meilntas menuju korteks visual utama pada korteks oksipital, yang dikenal dengan nama area V1 atau korteks lurik karena penampang melintangnya memperlihatkan pola lurik. Individu-individu yang buta karena kerusakan mata akan terus mengalami mimpi visual jika korteks visualnya masih utuh, tetapi individu yang mengalami kerusakan parah pada korteks visualnya mereka tidak lagi memiliki pengelihatan sadar, imajinasi visual, dan citra visual dalam mimpi. Terdapat banyak individu yang mengalami kerusakan pada area v1 tidak memperlihatkan fenomena pengelihatan buta atau hanya memperlihatkan fenomena tersebut hanya untuk stimulus di lokasi-lokasi tertentu
Lintasan Dalam Korteks Visual
Korteks visual utama mengirim informasi ke korteks visual sekunder (area v2) yang mengolah informasi lebih lanjut dan mentransmisikannya ke area lain. Contohnya v1 mengirimkan informasi ke v2 dan v2 mengembalikannya lagi ke v1 (v1 > v2 > v1). Peneliti menyebut semua jalur visual yang menuju korteks temporal sebagai aliran ventral atau jalur "apa", karena jalur tersebut terspesialisasi untuk pengidentifikasian dan pengenalan objek. Jalur visual yang menuju korteks parietal adalah aliran dorsal atau jalur " di mana " atau "bagaimana", karena jalur tersebut membantu sistem motorik untuk menemukan objek dan memutuskan bagaimana cara gerak ke objek tersebut, meraih objek tersebut, dan seterusnya.
Jalur Bentuk
David Huble dan Torten Wisel 1959 memulai sebuah riset. Mereka menyinari retina kucing dan monyet dengan pola cahaya dan kemudian merekam responnya pada sel-sel otak. Pada mulanya peneliti tersebut hanya memperlihatkan titik-titik cahaya menggunakan proyektor dan layar dan sel-sel korteks hanya memberikan respons lemah. Huble dan Wisel mengidentifikasi beberapa tipe sel pada korteks visual. Bentuk medan reseptif merupakan bentuk medan yang umumnya dimiliki sel sederhana yang hanya dapat ditemukan pada korteks visual utama. Medan reseptif sel sederhana memiliki zona inhibitor dan eksitator yang tetap. berbeda dengan sel sederhana, sel kompleks yang letaknya di area v1 dan v2 memiliki bentuk medan reseptif yang tidak memiliki zona eksitator dan inhibitor yang tetap
Organisasi Kolom Visual Korteks
Didalam korteks visual, sel yang memiliki beragam karakteristik dikelompokkan menjadi satu dalam sebuah kolom yang tegak lurus terhadap permukaan. Sel dalam satu kolom juga memberi respon yang sangat baik terhadap garis searah. singkatnya sel dialam sebuah kolom memproses informasi yang serupa.
Apakah sel-sel Visual Korteks Adalah Detektor Bentuk?
Neuron pada area v1 memberi respon kuat terhadap pola persegi atau pola bentuk yang memiliki tepian. Oleh karena itu, wajar jika menganggap aktifitas sel tersebut (atau paling tidak diperlkukan untuk) persepsi bentuk persegi garis atau tepian. Sel pada area korteks memberikan respon terhadap yang lebih komplek dan neuron tersebut mungkin adalah detektor bujung sangkar, lingkaran dan seterusnya. Seperti halnya sel kerucut yang sensitif terhadap panjang gelombang dapat merespon panjang gelombang dengan kisaran yang lebar, maka sebuah sel korteks yang dapat merespon suatu stimulus dengan sangat baik dapat merespon stimulus lain.
Analisi Setelah Area v1
Seiring dengan perpindahan informasi visual sari sel sederhana menuju sel kompleks dan dilanjutkan ke area pengolahan visual lanjutan, maka medan reseptif akan menjadi semakin besar, dan lebih terspesialisasi. Contohnya pada area v2 (disebelah v1) terdapat banyak sel yang masih memberikan respon terbaik untuk stimulus berupa garis, tepian dan gelombang sinus acak.
Gangguan Pengenalan Objek
Keruskan pada jalur (pengenalan) bentuk di korteks seharusnya menyebabkan gangguan yang sangat khusus terhadap kemampuan pengenalan objek. Anosia visual (artinya "kurangnya pengetahuan visual") adalah ketidak mampuan sistem pengelihatan untuk mengenali objek walaupun semua fungsi lain berjalan normal. Contoh : ketika seorang pasien diperlihatkan sebuah kunci, ia berkata, "saya tidak tau apa benda itu ; mungkin itu adalah berkas atau suatu jenis perkakas".
Prosofagnosia adalah kebalikan dari agnosia pengelihatan, yaitu ketidakmampuan mengenali wajah. Penderita prosofagnosia dapat mengenali objek apapun selain wajah. Kesimpulan yang diperolah adalah masalah penderita prosofagnosia bukan pada pengellihatan mereka, tetapi sesuatu yang khusus dari wajah.
Lintasan Warna, Gerak dan Kedalaman
Kecerahan sebagian besar tergantung pada jalur magnoselular. Beberapa peniliti telah mengungkapkan peran khusus area visual atau daerah sekitanya yang penting untuk kekonstanan warna. Selain berperan pada kekonstanan warna sel pada area korteks visual juga berperan pada perhatian visual. Terdapat banyak sel pada sel magnoselular yang terspesialisasi untuk persepsi kedalaman stereoskopik, yaitu kemampuan untukk membedakan kedalaman berdasarkan perbedaan pandangan pada kedua mata.
Struktur Yang Penting Untuk Persepsi Gerak
Sebuah Objek yang bergerak mungkin merupakan mahluk hidup; yang mungkin berbahaya, mungkin enak dimakan atau dapat menjadi calon pasangan yang potensial. Karena ketika mata bergerak cepat, sudah pasti pengelihatan menjadi samar. Selain itu penekanan aktifitas korteks visual juga membantu kita untuk membedakan antara perubahan yang disebabkan perubahan mata dan perubahan objek.
Buta Gerak
Kerusakan pada bagian pada area MT dapat menimbulkan buta gerak. Jika seorang individu memiliki MT utuh tetapi area v1 rusak, maka individu tersebut dapat melihat arah pergerakan walaupun tidak memiki persepsi pengelihatan sadar terhadap objek yang bergerak tersebut.
Modul 6.3
Perkembangan Pengelihatan
Pengelihatan Pada Bayi
Mata bayi lebih dulu mencapai ukuran maksimum dibandingkan organ lain dikepala, bayi yang baru lahir bahkan telah memiliki pengelihatan fungsional walaupun masih banyak bagian yang akan berkembang
Perhatian Pada Wajah dan Pengenalan Wajah
Manusia yang baru lahir ke dunia cenderung memerhatikan satu stimulus lebih besar daripada yang lain. Kecenderungan tersebut menarik, karena mendukung teori bahwa terdapat "modul pengenal wajah" yang tertanam dalam otak, kemungkinan berpusat di gurus fusifom. Tentunya, secara bertahap seseorang akan lebih mahir mengenali wajah. Suatu hari nanti mungkin anda akan datang ke reoni SMA dan dengan cepat mengenal orang yang berpuluh-puluh tahun tidak anda lihat, walaupun ternyata mereka mengalami banyak perubahan.
Perhatian Visual dan Kontrol Motorik
Kemampuan untuk mengendalikan kemampuan visual berkembang secara bertahap. Contohnya pola titik yang berputar, berikut ini adalah sebuah demonstrasi yang bagus untuk memerlihatkan gabungan antara perhatian visual dan kontrol motorik. Letakanlah telapak tangan anda di sisi kepala seorang anak kecil. katakanlah kepadanya bahwa jika anda menggerakan salah satu jari ditangan anda, maka anak itu harus melihat ke arah tangan anda yang sebaliknya. Sebagian besar anak kecil akan sangat kesulitan mengacungkan jari yang bergerak dan memandang tangan yang berlwanan sebelum mereka mencapai umur 5 atau 6 tahun.
Pengalaman Awal dan Perkembangan Pengelihatan
Arah pertumbuhan akson yang sedang berkembang pada sistem visual adalah berdasarkan gradien kimia. Tanpa adanya pengalaman visual normal, karakteristik yang ada akan melemah.
Kurangnya Stimulasi Satu Mata di Masa Awal Perkembangan
Untuk kucing dan primata yang matanya menghadap pada sisi yang sama, sebagian besar neuron menerima input binokular (input yang berasal dari kedua mata) jika salah satu kelopak mata kucing yang baru lahir dijahit selama 4 sampai 6 bulan, maka sinapsis pada korteks visual secara bertahap tidak akan responsif lagi. Oleh karena itu setelah mata yang terjahit dibuka anak kucing tidak meresponsnya
Kurangnya stimulasi Kedua Mata di Masa Awal Perkembangan
Jika kedua mata kucing yang baru lahir ditutup selama beberapa minggu maka kita mungkin akan menyangka bahwa kedua mata kucing akan menjadi buta. Tetapi hal tersebut tak terjadi. Ternyata ketika salah satu mata kucing ditutup pada awal masa perkembangan, sinapsis aktif pada mata yang terbuka akan menggantikan sinapsis yang tidak aktif pada mata yang terjahit
Stimulasi Tidak Berkorelasi Pada Kedua Mata
Hampir setiap neuron pada setiap korteks visual manusia merespon area yang berkaitan pada kedua mata (pengecualian : beberapa neuron korteks hanya merespon apa yang dilihat mata kiri pada sudut paling kiri dan apa yang dilihat paling kanan pada mata kanan). Begitu pula yang terjadi jika seekor anak kucing memiliki otot mata yang lemah atau rusak sehingga matanya tidak dapat sama-sama fokus pada satu titik
Restorasi Respon Setelah Kehilangan Pengelihatan Pada awal Masa Perkembangan
Setelah neuron korteks neuron tidak sensitif terhadap mata yang tidak aktif, pengalaman terjadi pada waktu cukup cepat. Apabila seekor kucing dihilangkan pengelihatan pada salah satu matanya selama periode sensitif dan kemudia menerima pengalaman normal pada kedua matanya maka sensitif pada kedua mata tersebut akan pulih dengan cepat.
Pemajanan Terhadap Susunan Pola tertentu Pada Masa Awal Perkembangan
Jika seekor kucing pada seluruh bagian awal periode sensitifnya dipakaikan penutup mata berpola garis-garis horizontal maka hampir semua sel korteks visualnya hanya meresponsif pada garis horizontal
Pemulihan Pengelihatan Individu Setelah Kehilangan Pengelihatan Pada Masa Perkembangan
Komentar
Posting Komentar