Otak Hidup, Organ Maha Rumit Dapat Ditaruh dalam Toples?

Otak merupakan pusat komputer dari semua alat tubuh, yang terletak di dalam rongga tengkorak (cranium) yang di bungkus oleh selaput otak yang kuat. Oleh karena itu otak adalah alat tubuh yang sangat penting. Otak yang beratnya kira-kira tiga pon merupakan organ maha rumit yang sangat berperan penting dalam kehidupan. Secara garis besar, otak dibagi menjadi tiga bagian utama, yaitu otak besar (cerebrum), otak kecil (cerebellum), dan batang otak (brain stem). Bagian-bagian tersebut masih dibagi menjadi bagian yang lebih kecil. Ruang antar bagian dibatasi oleh cairan otak (cere-brospinal fluid), sementara bagian luarnya terlindungi oleh tiga lapis selaput otak (meninges) dan tulang tengkorak.

Otak terbentuk dari dua jenis sel: glia dan neuron. Glia berfungsi untuk menunjang dan melindungi neuron, sedangkan neuron membawa informasi dalam bentuk pulsa listrik yang di kenal sebagai potensi aksi. Mereka berkomunikasi dengan neuron yang lain dan ke seluruh tubuh dengan mengirimkan berbagai macam bahan kimia yang disebut neurotransmiter. Neurotransmiter dikirimkan pada celah yang dikenal sebagai sinapsis. Avertebrata seperti serangga mungkin mempunyai jutaan neuron pada otaknya, vertebrata besar bisa mempunyai hingga seratus miliar neuron.

Neuron otak mengandung dua jenis asam lemak PUFA, yaitu asam arakidonat (AA) dan asam dokosaheksaenoat (DHA) yang terletak pada posisi sn₂ dari molekul fosfogliserida dalam membran sel neuron. PUFA dapat terlepas dari fosfogliserida oleh stimulasi fosfolipase PLA-2. Molekul AA yang terlepas akan diproses oleh enzim siklo oksigenase menjadi prostaglandin dan tromboksan, atau diproses oleh enzim 5-lipo oksigenase menjadi lipoksin. Baik AA maupun DHA dapat diproses oleh enzim lipo oksigenase guna membentuk senyawa turunan hidroksil dan leukotriena.

Otak merupakan alat tenun yang mengagumkan dan bagian dalamnya terdapat jutaan benang yang berkedap-kedip, menganyam membentuk pola yang mempunyai arti dan tidak pernah ada yang diam. Otak manusia mengandung bagian-bagian yang memiliki fungsinya masing-masing. Struktur otak manusia sangat menentukan kepandaian dan kreativitas manusia itu sendiri.

Secara garis besar, otak terbagi menjadi tiga bagian utama, yaitu:

1. Otak besar (cerebrum)

Cerebrum merupakan bagian terbesar dari otak. Cerebrum terbagi menjadi 2 bagian, yaitu otak kanan dan otak kiri. Belahan otak kanan berfungsi untuk mengontrol pergerakan di sisi kiri tubuh dan belahan otak kiri mengontrol gerakan di sisi kanan tubuh. Cerebrum memiliki permukaan luar yaitu cerebral cortex dan merupakan area otak di mana sel saraf membuat koneksi yang disebut sinaps. Sinaps merupakan sistem saraf yang mengendalikan aktivitas otak. Bagian dalam cerebrum mengandung sel-sel saraf berselubung (mielin) yang berperan dalam menyampaikan informasi antara otak dan saraf tulang belakang.

Otak besar terbagi lagi menjadi 4 bagian, yaitu:

1. Lobus frontal: terletak di otak bagian depan, kira-kira sejajar dengan tulang dahi. Lobus ini berfungsi mengendalikan gerakan, ucapan, perilaku, memori, emosi, kepribadian, dan berperan dalam fungsi intelektual, seperti proses berpikir, penalaran, pemecahan masalah, pengambilan keputusan, dan perencanaan.
2. Lobus parietal (atas): terletak di belakang lobus frontal yang berfungsi mengendalikan sensasi, seperti sentuhan, tekanan, nyeri, suhu, dan juga mengendalikan orientasi spasial atau pemahaman tentang ukuran, bentuk, dan arah.
3. Lobus temporal: terletak di sisi kanan dan kiri otak, di dekat telinga. Lobus ini berfungsi mengendalikan indra pendengaran, ingatan, emosi, dan juga berperan dalam fungsi bicara.
4. Lobus oksipital: terletak di bagian belakang otak yang berfungsi mengendalikan fungsi penglihatan.

2. Otak Kecil

Otak kecil terletak di bawah otak besar pada bagian belakang otak, di bawah lobus oksipital. Sama seperti otak besar, otak kecil juga memiliki 2 belahan. Otak kecil bertanggung jawab dalam mengendalikan gerakan, menjaga keseimbangan, serta mengatur posisi dan koordinasi gerakan tubuh. Bagian otak ini juga berperan dalam mengendalikan motorik halus, seperti menulis dan melukis, koordinasi tangan dan kaki. Otak kecil atau otak bagian belakang ini berfungsi dalam keseimbangan tubuh, postur, dan pemerataan fungsi otak kiri dan kanan (equilibrium).

3. Batang otak (brain stem)

Batang otak adalah seikat jaringan saraf di dasar otak, yang terletak di depan otak kecil. Fungsinya sebagai stasiun pemancar yang menghubungkan otak besar ke saraf tulang belakang, serta mengirim dan menerima pesan antara berbagai bagian tubuh dan otak. Batang otak terdiri dari 3 struktur utama, yakni:

• Otak tengah (mesencephalon): adalah struktur yang sangat kompleks karena terdiri dari berbagai kelompok neuron, jalur saraf, dan lain-lainnya. Fungsi otak tengah adalah untuk pendengaran, gerakan mata, sensasi wajah, hingga respon dari perubahan lingkungan, serta mengatur pergerakan mata, memproses informasi visual dan suara yang diterima oleh otak.
• Pons : merupakan bagian terbesar dari batang otak yang terletak di bawah otak tengah. pons merupakan kumpulan dari saraf yang menghubungkan berbagai bagian otak, dan terdapat ujung awal saraf kranial. Saraf kranial adalah saraf yang berperan dalam pergerakan wajah dan mengantarkan informasi sensori ke otak.
• Medulla oblongata : merupakan bagian otak yang terletak paling bawah, yaitu bagian otak yang bertemu dengan sumsum tulang belakang. Medulla oblongata berfungsi sebagai pusat pengaturan aktivitas tubuh termasuk mengalirkan darah, kadar osigen, serta fungsi jantung dan paru-paru.

Apakah kalian pernah menonton adegan kartun Futurama yang menampilkan kepala manusia di simpan di dalam toples? Kini, dunia medis sudah berhasil melakukan itu. Sekelompok ilmuwan dari University of Texas Southwestern Medical Center mengambil dua ekor babi dan memisahkan otak dengan tubuh mereka. Otak tersebut kemudian terhubung dengan perangkat Extracorporeal Pulsatile Circulatory Control (EPCC) yang terus memompa darah menuju otak selayaknya fungsi tubuh.Tujuan prosedur mengerikan ini adalah untuk mempelajari otak secara independen, saat tidak mendapat pengaruh dari tubuh. Selain itu, hal ini juga membantu pengembangan desain Bypass Kardiopulmoner, mesin yang mengambil alih fungsi jantung dan paru-paru selama proses operasi.

“Metode baru ini memberikan ruang penelitian yang berfokus pada otak secara independen dari tubuh, juga memberikan kita jawaban atas pertanyaan fisiologis yang belum pernah ada sebelumnya,” ujar Juan Pascual, profesor kedokteran Universitas Pusat Medis Barat Daya Texas dan peneliti utama studi tersebut.

Selama proses penelitian, subjek berada di bawah pengaruh anestesi dan terhubung dengan monitor untuk memantau tanda-tanda vital yang ada. Mereka kemudian membuka tengkoraknya untuk memasang probe elektroda pada otak, memisahkan arteri penting yang menghubungkan otak dengan tubuh, kemudian menghubungkan otak-otak tersebut ke EPCC. Prosedur ini lengkap dengan peralatan canggih seperti tabung dan pompa yang mampu mengalirkan darah ke otak seperti aslinya berkat perangkat lunak yang di desain sedemikian rupa.Hasilnya, ilmuwan sukses mempertahankan kehidupan otak selama lima jam di dalam tabung. Dan selama itu, riset soal dampak gula terhadap otak yang independen dimulai. Ini akan menjadi awal dari penelitian yang membawa kemajuan di dunia medis masa depan.

Sementara itu, mereka terus meningkatkan proses penelitian untuk masa depan. Mereka tertarik menciptakan model lain dari bypass kardiopulmoner yang tak hanya mengalirkan darah ke seluruh tubuh secara terus menerus, model ini nantinya beroperasi selayaknya jantung, sehingga bisa menghindari komplikasi dari perangkat bypass yang ada.

Referensi:

• Beatty, J. (2001) The Human Brain: Essentials of Behavioral Neuroscience. Thousand Oak, CA: Sage Publicaion
• Gabriel Jangkang, Dr. dr. Oski Illiandri, M.Kes., Gastin (2022). Anatomi Tubuh Manusia Tingkat Dasar. Bekasi. hlm. 66. ISBN 9786234952124. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2023-02-11. Diakses tanggal 23 November 2023.
• Lusiawati, I. (2017). Pengembangan otak dan optimalisasi sumber daya manusia. Tedc, 11(2), 162–171.
• Supradewi, R. (2010). Otak, musik, dan proses belajar. Buletin Psikologi, 18(2), 58–68. https://doi.org/10.22146/bpsi.11538
• “The role of eicosanoids in the brain“. Deakin University, School of Exercise & Nutrition Sciences; Tassoni D, Kaur G, Weisinger RS, Sinclair AJ. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2011-12-17. Diakses tanggal 2023-11-25.