MODUL PERKULIAHAN Sistem Sensorimotor Fakultas Program Studi Tatap Muka Kode MK Disusun Oleh PSIKOLOGI PSIKOLOGI 11 MK61045 Abstract Membahas tentang sistem sensorimotor Kompetensi Mampu menjelaskan sistem sensorimotor
Sistem Sensorimotor adalah sistem yang bertanggung jawab untuk memproses informasi yang berhubungan dengan posisi tubuh dan melakukan gerakan. Ada tiga prinsip kontrol yang menjadi bahasan dalam bab ini, yaitu : 1. Sistem sensorimotor terorganisasi secara hierarkis 2. Output motorik dipandu oleh input sensorik 3. Belajar mengubah sifat dan lokus kontrol sensorimotor Sistem sensorimotor ini sangat mirip dengan prinsip-prinsip yang mengatur operasi sebuah perusahaan besar yang sangat efisien. A. Sistem Sensorimotor Terorganisasi Secara Hierarkis Keunggulan organisasi hierarkis adalah tingkat yang lebih tinggi dalam tingkatan hierarki yang melakukan fungsi secara lebih kompleks. Sistem sensorimotor adalah sistem hierarkis yang bersifat paralel dan terorganisasi secara fungsional. Maksud sistem hierarkis yaitu sinyal-sinyalnya mengalir diantara berbagai tingkat melalui banyak jalur. Hierarkis sensorimotor juga ditandai oleh segregasi fungsional, yang artinya setiap tingkat hierarki sensorimotor cenderung terdiri atas unit-unit (struktur-struktur neuro atau departemen-departemen) yang berbeda, dengan masing-masing menjalankan fungsi yang berbeda. Perbedaan utama antar sistem sensori dan sistem sensorimotor adalah aliran informasi primernya. Pada sistem sensori, informasi menyebar naik melalui hierarki. Sedangkan dalam sistem sensorimotor, informasi mengalir turun. B. Output Motorik Dipandu Oleh Input Sensorik Perusahaan yang efisien bersifat fleksibel. mereka terus menerus memantau efek dari setiap aktivitasnya dan mereka juga menggunakan informasi, begitu pun dengan sistem sensorimotor. Pada kebanyakan kasus, sensory feedback (arus balik sensorik) berperan penting dalam mengarahkan kesinambungan berbagai respon yang dihasilkannya. Satu-satunya respon yang biasanya tidak dipengaruhi oleh umpan balik sensori adalah ballistic movements (gerakan balistik), gerakan-gerakan pendek dan berkecepatan tinggi, contohnya seperti menepuk lalat. 2
Banyak penyesuaian dalam otot motorik yang terjadi sebagai respon terhadap umpan balik sensorik yang dikontrol secara tidak sadar oleh tingkat hierarki sensorimotor yang lebih rendah tanpa keterlibatan tingkat yang lebih tinggi. C. Belajar Mengubah Sifat dan Lotus Kontrol Ketika sebuah perusahaan baru saja mulai, setiap keputusan individual dibuat oleh presiden direktur setelah melalui pertimbangan seksama. Ketika perusahaan itu telah berkembang banyak tindakan individual yang dikoordinasikan menjadi sekuensi prosedur yang telah ditetapkan secara rutin dilaksanakan oleh para personil ditingkat yang lebih rendah dalam hierarki. Perubahan-perubahan serupa terjadi selama proses belajar sensorimotor. Bila kita memikirkan sejenak tentang keterampilan sensorimotor yang sudah kita dapatkan, misalnya mengetik, berenang, merajut, kita akan mengerti bahwa organisasi respon-respon individual menjadi program-program motorik berkesinambungan. Korteks Asosiasi Sensorimotor Korteks asosiasi berada dipuncak hierarki sensorimotor. Ada dua daerah korteks asosiasi sensorimotor, yaitu : Korteks Asosiasi Parietal Posterior dan Korteks Asosiasi Prefrontal Dorsolateral. Masing-masing memiliki fungsi yang berbeda pula. a. Korteks Asosiasi Parietal Posterior Korteks asosiasi parietal posterior (neokorteks parietal yang letaknya posterior terhadap korteks somatosensori primer) berperan penting dalam mengintegrasikan kedua macam informasi dan dalam mengarahkan perhatian. Pada gilirannya, banyak output korteks parietal posterior menyebar ke daerah-daerah korteks motorik, yang berlokasi di korteks frontal. Kerusakan pada korteks parietal posterior dapat menghasilkan berbagai defisit sensorimotor, termasuk defisit dalam persepsi dan ingatan, defisit dalam meraih dan memegang akurat, defisit dalam pengontrolan gerakan mata dan defisit dalam pemusatan perhatian. Apraxia (apraksia) dan collateral neglect adalah dua konsekuensi paling berat dari kerusakan korteks parietal posterior. 3
Apraxia (apraksia) adalah gangguan gerakan disengaja yang tidak dapat di distribusikan pada sebuah defisit motorik sederhana, (contohnya : pada kelumpuhan atau kelemahan) atau pada defisit apapun dalam komprehensi atau motivasi. Contralateral neglect adalah gangguan pada kemampuan pasien untuk merespons stimuli pada sisi tubuh yang berlawanan (kontralateral) dengan sisi lesi otak, tanpa disertai adanya defisit sensorik atau defisit motorik sederhana. Pasien-pasien dengan contralateral neglect, sering berperilaku seakan - akan sisi kiri dunianya tidak ada, dan mereka sering tidak tahu bahwa mereka memiliki masalah. Kebanyakan pasien dengan contralateral neglect mengalami kesulitan dalam merespons hal hal yang berada di sebelah kiri. b. Korteks Asosiasi Prefrontal Dorsolateral Daerah besar lain di korteks asosiasi yang memiliki fungsi sensorimotor penting adalah Korteks Asosiasi Prefrontal Dorsolateral. Ia menerima proyeksi-proyeksi dari korteks parietal posterior dan mengirimkan proyeksi tersebut ke daerah-daerah korteks motorik sekunder, korteks motorik primer, dan ke medan mata frontal. Aktivitas sebagian neuron bergantung pada : > karakteristik objeknya > lokasi objek > pada kombinasi antara keduanya (karakteristik objek & lokasi objek) Aktivitas neuron-neuron prefrontal dorsolateral lainnya berhubungan dengan responsnya, dan bukan terhadap objeknya. Korteks Motorik Sekunder Daerah korteks motorik sekunder adalah daerah yang menerima paling banyak inputnya dari korteks asosiasi dan mengirimkan banyak outputnya ke korteks motorik primer. Hanya ada 2 daerah korteks motorik sekunder yang diketahui yaitu : > Daerah motorik suplementer > Korteks Premotorik 4
Mirror Neurons Mirror neurons adalah neuron-neoron yang menembak ketika seorang individu melakukan gerakan tangan tertentu yang mengarah ke tujuan atau ketika ia melihat gerakan mengarah - tujuan yang sama yang dilakukan oleh orang lain. Mirror neurons ditemukan pada awal tahun 1990an di laboratorium Giocorno Rizzolatti. Mirror neurons memberikan kemungkinan mekanisme untuk kognisi sosial (pengetahuan tentang persepsi, ide, dan intensi orang lain). Kognisi sosial memiliki peran yang sangat besar di dalam eksistensi sehari-hari manusia. Contoh : mirror neurons yang bereaksi terhadap penglihatan terhadap sebuah tindakan yang mengeluarkan suaranya (misalnya, mengunyah kacang) ditemukan merespons sama kuatnya terhadap suaranya saja. Dengan kata lain mereka merespons tindakan tertentu terlepas dari bagaimana tindakan itu di deteksi. Korteks Motorik Primer Korteks motorik primer terletak di girus prefrontal lobus frontal. Korteks itu merupakan titik konvergensi utama dari sinyal - sinyal sensorimotor kortikal, dan bukan satu - satunya,dari sinyal- sinyal sensori motor dari korteks serebral. 5
Susunan somatopik korteks motorik primer manusia biasa disebut sebagai Homunculus Motorik (Lihat gambar B). Sebagian besar korteks motorik primer di gunakan untuk mengontrol bagian bagian tubuh yang mampu melakukan gerakan-gerakan ruwet, seperti tangan dan mulut. Setiap lokasi dalam korteks motorik primer menerima umpan balik sensori dari reseptor - reseptor dalam otot dan persendian yang dipengaruhi lokasi tersebut. Setiap lokasi di korteks motorik primer mengontrol sebuah otot di bagian kontralateral tubuh, dan bahwa setiap neuron menghasilkan gerakan dengan arah tertentu. Sebagai contoh, stimulasi terhadap lokasi secara reliabel menghasilkan respons menyuapkan makanan : lengan terulur ke depan, telapak tangan tertutup seolah olah memegang makanan, tangan yang tertutup itu dibawa ke mulut, dan akhirnya mulut terbuka. Studi-studi mutakhir telah mengungkapkan sebuah organisasi somatotopik kasar - artinya, stimulasi di daerah wajah cenderung membangkitkan gerakan wajah. Bukti bahwa banyak neuron korteks motorik primer disesuaikan dengan gerakan ke arah tertentu telah mendapatkan tantangan. Sebagai contoh, bila stimulasi terhadap sebuah lokasi kortikal tertentu menyebabkan siku kiri menekuk membentuk sudut 90 derajat, respons sebaliknya 6
akan dihasilkan bila lengan itu awalnya lurus (sudut 180 derajat) dan bila ia di tekuk setengahnya (sudut 45 derajat) tetapi titik akhirnya akan selalu sama. Hal ini berarti bahwa sinyal-sinyal dari setiap lokasi di korteks motorik primer sangat divergen sehingga setiap titik tertentu memiliki kemampuan untuk membawa sebuah bagian tubuh (misalnya lengan) ke lokasi target, terlepas dari posisi awalnya. Hal itu berarti bahwa sistem sensorimotor memang plastis. Efek - Efek Lesi Korteks Motorik Primer Lesi besar pada korteks motorik primer dapat mendisrupsi kemampuan pasien untuk menggerakkan salah satu bagian tubuh (misalnya, salah satu jarinya) secara independen, yang dapat menghasilkan astereognasia (defisit dalam stereognosis), dan dapat mengurangi kecepatan, keakuratan, dan kekuatan gerakan pasien. Serebelum dan Ganglia Basalis Struktur - struktur mielensefalon ( medula ) manusia dan metensefalon 7
Serebelum dan ganglia basalis keduanya merupakan struktur sensorimotor yang penting, tetapi bukan merupakan bagian utama jalur yang dilalui sinyal-sinyal yang turun melalui hierarki sensorimotor. Serebelum dan ganglia basalis berinteraksi dengan tingkat - tingkat yang berbeda dalam hierarki sensorimotor, dan dalam melakukan itu mereka mengkoordinasikan dan memodulasi aktivitas - aktivitasnya. a. Serebelum Kompleksitas cerebellum (serebelum) ditunjukkan oleh strukturnya. Meskipun ia hanya mencakup 10% massa otak, ia berisi lebih dari setengah neuronnya. Serebelum menerima informasi dari korteks motorik primer dan sekunder, informasi tentang sinyal - sinyal motorik yang turun dari nuklei motorik batang otak, dan umpan balik dari respons - respons motorik melalui sistem somatosensorik dan vestibuler. b. Ganglia Basalis Basal ganglia (ganglia basalis) tidak mengandung neuron sebanyak serebelum, tetapi dalam arti tertentu mereka lebih kompleks. Ganglia basalis merupakan sekumpulan nuklei heterogen yang saling berhubung secara kompleks. Anatomi ganglia basalis menunjukkan bahwa seperti halnya serebelum, mereka menjalankan fungsi modulatorik. Mereka tidak mengontribusikan fibra / serabut pada jalur - jalur motorik descending, tetapi merupakan bagian loops neural yang menerima input kortikal dari berbagai daerah kortikal dan mentrasmisikan kembali melalui talamus ke berbagai daerah korteks motorik. 8
Sirkuit-sirkuit sumsum tulang belakang sensorimotor Sirkuit-sirkuit sumsum tulang belakang sensorimotor menunjukkan kompleksitas yang cukup tinggi dalam fungsinya, terlepas dari sinyal-sinyal yang datang dari otak. Otot - Otot 1. Unit-unit motorik adalah unit-unit terkecil aktivitas motorik 2. Setiap unit motorik terdiri atas sebuah neuron motorik tunggal dan semua serabut otot skeletal individual yang diinervasinya 3. Sebuah otot skeletal terdiri atas ratusan ribu serabut otot seperti benang yang dipersatukan dalam sebuah selaput kuat dan dilekatkan pada tulang oleh sebuah tendon 4. Banyak otot skeletal yang tidak jelas menjadi bagian dari mana fleksor atau ekstensor. 5. Fleksor bekerja untuk membengkokkan atau melenturkan sendi, dan ekstensor bekerja untuk meluruskan atau mengulurkannya 6. Otot bisep dan trisep masing-masing adalah fleksor dan ekstensor sendi siku 7. Untuk memahami bagaimana otot bekerja, penting untuk disadari bahwa otot memiliki properti-properti mirip kabel yang elastis, bukan tidak fleksibel 8. Aktivitas-aktivitas otot skeletal dipantau oleh 2 jenis reseptor yaitu organ-organ tendon Golgi dan gelendong otot. Berikut perbedaannya : Aspek pembeda Organ Tendon Golgi Gelendong Otot Perlekatan Melekat pada tendon yang menghubungkan setiap otot skeletal ke tulang Melekat pada jaringan otot itu sendiri Kontraksi otot Merespon peningkatan ketegangan otot yaitu penarikan otot di tendon yang bersangkutan Tidak merespon ketegangan otot Perubahan panjang otot Fungsi Tidak sensitif terhadap perubahan panjang otot Memberikan informasi kepada sistem saraf pusat tentang ketegangan otot dan menjalankan fungsi protektif Merespon ketegangan otot Merespon perubahan-perubahan kecil pada panjang otot ekstrafusalnya 9
Daftar Pustaka Pinel, John P.J. (2009). Biopsikologi 7 th ed. (terjemahan). Yogyakarta : Pustaka Pelajar. Catatan : Materi telah dipinjam dan memberikan pembaca informasi yang diperlukan untuk mendapatkan sumber materinya. 10