Konduksi Neural dan Transmisi Sinaptik Pertemuan 8

2. Matakuliah : L0044/Psikologi Faal Tahun : 2009 Konduksi Neural dan Transmisi SinaptikPertemuan 8

3. Tempat neuron saling berhubungan  Sinaps. Sinaps bertanggungjawab untuk transmisi satu arah dari impuls saraf. Sinaps adalah tempat terjadinya kontak fungsional antarneuron atau antara neuron dan sel efektor lain (sel otot dan sel kelenjar). Fungsi sinaps  mengubah suatu sinyal listrik (impuls) dari sel prasinaptik menjadi sinyal kimia yang bekerja pada sel pascasinaptik. SINAPTIK dan NEUROTRANSMITER

5. Neurotransmiter  zat kimia yang membuka atau menutup kanal ion atau mengawali rentetan second-messenger bila bergabung dengan protein reseptor. Neuromodulator  messenger kimiawi yang tidak bekerja langsung pada sinaps namun memodifikasi sensitivitas neuron terhadap rangsangan atau hambatan sinaps. Sebagian neuromodulator merupakan neuropeptida atau steroid yang dihasilkan di jaringan saraf, dan sebagian lainnya berupa steroid yang beredar di sirkulasi.

6. Sinaps dibentuk oleh sebuah akson terminal (ujung prasinaps) yang menyampaikan sinyal; Sedang daerah permukaan lain, yang menghasilkan sinyal baru (ujung pascasinaps); Dan celah celah antar sel sempit (celah sinaps)

7. Sinaps Satu sinaps terdiri atas: Unsur prasinaps (umumnya satu sinaps). Unsur pascasinaps (suatu dendrit) Terdapat suatu celah sinaps ekstrasel yang sempit diantara keduanya.

8. Diperkirakan bahwa sebagian neuron di dalam susunan saraf pusat menerima masukan sinaptik sampai sebanyak 100.000.

9. Sinaps • Chemical sinaps • Impuls diteruskan melalui substansi kimiawi (neurotransmiter/ neuromedulator). • Misal: penerusan impuls saraf dari dendrit sel saraf ke otot. • Electrical sinaps • Impuls diteruskan dari neuron yang satu kelainnya melintas bebas melewati gap junctions. • Misal: di retina, korteks serebrum.

10. Meskipun kebanyakan sinaps merupakan SINAPS KIMIA dan menggunakan messenger kimiawi, beberapa sinaps menghantarkan sinyal ion melalui gap junction yang melintasi membran prasinaps dan pascasinaps sehingga sinyal saraf dapat diteruskan secara langsung  sinaps listrik.

11. Sinaps • Berdasarkan bagian sel saraf yang berkontak, sinaps dapat berupa: • Akso – dendritik • Akso – somatik • Dendro – dendritik • Akso – aksonik • Akson dengan serat otot

12. Transportasi aksonal • Protein yang disintesa di perikarion sel saraf dikirimkan sepanjang akson sampai ke bagian distal akson. • Akson tidak dapat mensintesa protein karena tidak mengandung badan nissl, ribosom dan kompleks golgi. • Transportasi aksonal : proses pengangkutan protein & zat-zat lainnya pada akson.

13. Cara transportasi aksonal Berdasarkan arah transportasi ada 2 macam : • Anterograde transport Pengangkutan protein & bahan-bahan lain dari perikarion ke ujung akson. • Retrograde transport Pengangkutan bahan-bahan dalam akson dari ujung akson ke perikarion. Materi yang diangkut adalah sisa-sisa protein vesikel sinaps yang sudah lama yang akan didegradasi di lisosom, zat-zat sisa lainnya. Toksin seperti toksin tetanus dan virus tertentu seperti herpes dan rabies diangkut secara retrograde.

14. Source: Pinel, J. P. J. (2006). Biopsychology (6th ed.). Boston: Pearson.

15. Sinaps hanya beroperasi dalam satu arah; yaitu, neuron prasinaps mempengaruhi neuron pascasinaps, tetapi neuron pascasinaps tidak mempengaruhi neuron prasinaps. Hal ini disebabkan karena hanya terminal prasinaps yang dapat mengeluarkan neurotransmiter dan hanya membran subsinaps di neuron pascasinaps yang memiliki reseptor untuk neurotransmiter, sinaps hanya dapat beroperasi dengan arah dari neuron prasinaps ke pascasinaps.

16. Skematik struktur dan kejadian yang berlangsung di sebuah sinaps. From: Basic Histology, Junqueira, 2007.

17. Dua jenis sinaps: Sinaps eksitatorik Sinaps inhibitorik Tergantung pada perubahan permeabilitas di neuron pascasinaps yang diinduksi oleh gabungan zat-zat neurotransmiter dengan reseptornya.

18. Sinaps Eksitatorik Respons terhadap kombinasi neurotransmiter-reseptor  pembukaan saluran Na+ dan K+ di dalam membran subsinaps  peningkatan permeabilitas ion tsb. Menyebabkan perpindahan secara simultan sedikit ion K+ ke luar dari neuron pascasinaps dan sebagian besar ion Na+ masuk. Menimbulkan depolarisasi kecil di neuron pascasinaps. Perubahan potensial pascasinaps yang terjadi di sinaps eksitatorik disebut Potensial Pascasinaps Eksitatorik (excitatory post-synaptic potential, EPSP).

19. Sinaps Inhibitorik Kombinasi perantara kimiawi yang dilepaskan dengan reseptornya meningkatkan permeabilitas nenbran subsinaps terhadap K+ atau Cl-  perpindahan ion yang menimbulkan hiperpolarisasi kecil di neuron pascasinaps. Hiperpolarisasi ringan ini menyebabkan potensial membran semakin menjauhi ambang, sehingga memungkinkan neuron pascasinaps mendekati ambang dan mengalami potensial aksi semakin kecil. Pada keadaan ini, membran dikatakan mengalami inhibisi, dan hiperpolarisasi kecil di sel pascasinaps disebut Potensial Pascasinaps Inhibitorik (inhibitory postsynaptic potential, ISPS)

20. From: Sherwood, L. (2007). Human physiology: From cells to systems. Belmont, CA: Thomson.

21. Perubahan listrik di neuron prasinaps (potensial aksi) menjadi sinyal listrik di neuron pascasinaps (EPSP maupun IPSP) secara kimiawi (kombinasi neurotransmiter-reseptor) memerlukan waktu. Perlambatan sinaps ini biasanya memerlukan waktu 0,5 – 1 mdet. Semakin kompleks jalur saraf, semakin banyak perlambatan sinaps dan waktu reaksi total ( waktu yang diperlukan untuk berespon terhadap suatu kejadian tertentu) akan memanjang. Pentingnya neurotransmiter tidak terletak pada nama atau sifat kimiawinya, tetapi pada ketanggapan membran pascasinaps setelah neurotransmiter berikatan dengan reseptor subsinapsnya. Neurotransmiter tertentu akan selalu menginduksi ESPS sementara yang lain selalu menginduksi IPSP.

22. Suatu neurotransmiter mungkin menimbulkan ESPS di satu sinaps tetapi ISPS di sinaps yang lain. PENTING  respons suatu kombinasi neurotransmiter-reseptor selalu konstan. Suatu sinaps selalu eksitatorik atau selalu inhibitorik. Sinaps tidak akan menimbulkan ESPS pada satu keadaan dan menimbulkan ISPS pada keadaan lain Neurotransmiter perlu diinaktifkan setelah menimbulkan respons yang sesuai di neuron pascasinaps, sehingga “lempeng” pascasinaps “terseka bersih” dan siap menerima pesan-pesan baru dari masukan prasinaps yang sama atau yang lain.

23. Aplikasi Medis Obat bius lokal merupakan molekul hidrofobik yang terikat pada kanal natrium, yang menghambat transpor natrium dan akibatnya juga menghambat potensial aksi yang bertanggungjawab untuk impuls saraf. Para atlet angkat beban, petenis, dan olahraga lainnya kadang berteriak ketika melakukan manuver yang memerlukan kekuatan untuk mencoba meningkatkan rangsangan eksitatorik. Pada bidang olahraga panco, reflek inhibitorik dikalahkan oleh kontrol volunter sampai pada titik saat atlet yang bersangkutan mengalami ruptur otot atau tendo bahkan patah tulang lengan selama kompetisi.

24. Pengaruh obat & penyakit thd efektivitas transmisi Sebagian besar obat yg mempengaruhi sistem saraf melakukannya dengan mengubah mekanisme sinaps. Obat dpt bekerja menghambat suatu efek yang tidak diinginkan atau meningkatkan efek yang diinginkan. Obat tsb bekerja melalui cara: Perubahan sintesis, transportasi akson, penyimpanan, atau pengeluaran suatu neurotransmiter; Modifikasi interaksi neurotransmiter dengan reseptor pascasinaps; Pengaruh pada penyerapan kembali atau penguraian neurotransmiter; atau Penggantian suatu neurotransmiter yang jumlahnya kurang dengan zat perantara pengganti.

25. Contoh: Kokain Menghambat penyerapan ulang Dopamin di terminal prasinaps melalui pengikatan scr kompetitif dengan pengangkutan dopamin untuk diserap ulang. Dgn adanya kokain tsb, dopamin tetap berada di celah sinaps untuk waktu yg lbh lama; Pengaktifan berkepanjangan jalur saraf yg menggunakan zat kimia ini sbg neurotransmiter; Mempengaruhi jalur yang berperan dalam respons emosi, terutama perasaan nikmat. Penyalahgunaan kokain menyebabkan aktivitas dopamin berlebihan.

26. Sedangkan Penyakit Parkinson disebabkan oleh defisiensi Dopamin di daerah tertentu otak yang berperan dalam mengatur gerakan-gerakan kompleks. Therapi levodopa (L-dopa), suatu senyawa yang berikatan erat dengan Dopamin, sehingga menggantikan kekurangan Dopamin ini. Bagi sebagian besar pasien, hal ini sangat mengurangi gejala-gejala yang berkaitan dengan defisit dopamin. Dopamin sendiri tidak dapat diberikan karena zat ini tidak mampu melewati sawar darah-otak sedangkan L-dopa dapat masuk ke otak melalui darah.

28. Di antara neuron terdapat dua hubungan yang penting: Konvergensi (neuron dapat memiliki banyak neuron yang bersinaps padanya). Divergensi (percabangan terminal akson menyebabkan sebuah sel bersinaps dengan banyak sel lain). Sebagian besar neuron bersifat prasinaps bagi satu kelompok neuron dan pascasinaps bagi kelompok lain. Otak  100 miliar neuron  hubungan timbal balik yang luas dan rumit antara neuron tsb melalui jalur konvergensi dan divergensi. Rumitnya mekanisme kabel-kabel pada sistem saraf kita, tidak tertandingi oleh komputer paling canggih.

29. From: Junqueira, L. C. (2007). Histologi dasar: Teks dan atlas. Jakarta: EGC.

30. Common Neurotransmitter and Functions Their Receptors Elicit

31. References Carlson, N. R. (2007). Physiology of behavior (9th ed.). Boston: Pearson. Junqueira, L. C. (2007). Histologi dasar: Teks dan atlas. Jakarta: EGC. Lesson, T. S., Leeson, C. R., Paparo, A. A. (1988). Text/atlas of histology. Philadelphia: W. B. Saunders. Pinel, J. P. J. (2006). Biopsychology (6th ed.). Boston: Pearson. Sherwood, L. (2007). Human physiology: From cells to systems. Belmont, CA: Thomson.

32. THANKS