Materi Neuro Biopsikologi 2- SINAPSIS.pdf

Materi neurosains biopsikologi

1. SINAPSIS
Memahami komunikasi saraf
Novia Sri Parindu Purba, M. Psi., Psikolog
Garvin, M. Psi., Psikolog

2. Percobaan Loewi
Persiapan
Otto Loewi menyiapkan
jantung katak berdetak
dengan saraf vagus
terhubung.
Stimulasi Saraf
Stimulasi saraf vagus
memperlambat detak jantung
katak.
Pengambilan Cairan
Cairan dari jantung pertama
dipindahkan ke jantung
kedua yang tidak terhubung
saraf.
Hasil
Jantung kedua juga
melambat, membuktikan
komunikasi saraf melibatkan
zat kimia.

3. Transmisi Kimia di Sinapsis: Sebuah Penemuan Penting
Perdebatanpanjangtentangapakahsinyalsarafditransmisikansecaraelektrikataukimiaakhirnyaterjawab
melaluieksperimenrevolusionerOttoLoewi.
Padatahun1921,Loewimenggunakanjantungkatakdanmenemukanbahwastimulasisarafvagusmelepaskanzatkimia(kemudiandiidentifikasi
sebagaiasetilkolin)yangdapatmemengaruhijantunglain.Penemuan"Vagusstoff"inisecaradefinitifmembuktikantransmisikimiasebagai
mekanismeutamakomunikasidisinapsis,membukajalanbagipemahamanmodernkitatentangkerjaotak.

4. Pengantar Sinapsis
Sinapsis adalah titik kontakantara dua neuron,
tempat impuls saraf ditransmisikan dari satu sel
ke sel lainnya.
Ini adalah dasar dari semua fungsi otak, mulai dari
berpikir hingga bergerak.

5. Sifat-Sifat Kunci Sinapsis
1
Arah Satu Jalur (Unidirectional)
Impuls saraf selalu bergerak dari neuron presinaptik
(pengirim) menuju neuron postsinaptik (penerima). Ini
memastikan transmisi sinyal yang terorganisir.
2
Jeda Transmisi
Ada sedikit penundaan sekitar 0,5 milidetik saat
neurotransmiter dilepaskan dan berinteraksi. Jeda singkat ini
krusial untuk pemrosesan sinyal.
3
Plastisitas Sinaptik
Kekuatan sinapsis dapat berubah seiring waktu dan
pengalaman. Fenomena luar biasa ini adalah dasar biologis
dari pembelajaran, memori, dan adaptasi otak.
4
Integrasi Sinyal
Satu neuron dapat menerima ribuan sinyal dari neuron lain.
Sinapsis memungkinkan neuron untuk menggabungkan
semua masukan ini dan menghasilkan respons yang
terkoordinasi.

6. Urutan Peristiwa Transmisi Kimia Sinaptik
01
Potensial Aksi Tiba
Sinyal elektrik (potensial aksi) mencapai ujung
terminal akson neuron presinaptik.
02
Kanal Kalsium Terbuka
Depolarisasi akibat potensial aksi membuka
kanal ion Ca²⁺yang peka tegangan,
memungkinkan ion kalsium masuk ke dalam
terminal.03
Pelepasan Neurotransmiter
Peningkatan Ca²⁺memicu vesikel sinaptik
(kantong berisi neurotransmiter) untuk bergerak
dan menyatu dengan membran presinaptik,
melepaskan neurotransmiter ke celah sinaptik
melalui eksositosis.
04
Pengikatan Reseptor
Neurotransmiter berdifusi melintasi celah
sinaptik dan berikatan dengan reseptor spesifik
pada membran neuron postsinaptik.
05
Pembukaan Kanal Ion
Pengikatan ini menyebabkan kanal ion pada
membran postsinaptik terbuka, mengubah
potensial membran dan menghasilkan Potensial
Postsinaptik Eksitatorik (EPSP) atau Inhibitorik
(IPSP).
06
Inaktivasi Neurotransmiter
Neurotransmiter yang dilepaskan kemudian
dinonaktifkan (dibersihkan dari celah sinaptik)
melalui pemecahan oleh enzim, pengambilan
kembali (reuptake) oleh neuron presinaptik,
atau difusi keluar.

7. Apa itu Neurotransmiter?
Neurotransmiter adalah molekul kimiayang berfungsi sebagai pembawa pesan vital dalam sistem saraf kita. Mereka mengalirkan
informasi dari satu neuron ke neuron atau sel target lainnya, melewati celah mikroskopis yang disebut sinaps.
Peran mereka sangat luas, memungkinkan kita untuk bergerak, merasakan emosi, belajar, dan beradaptasi dengan lingkungan.
Tanpa neurotransmiter, komunikasi antara otak dan tubuh akan terhenti.

8. Mekanisme Kerja Neurotransmiter
Proses kerja neurotransmiter adalah sebuah tarian kompleks dalam
skala mikroskopis:
•Saat sebuah neuron menerima sinyal listrik(aksi potensial), ia
melepaskan neurotransmiter dari kantung-kantung kecil yang
disebut vesikel sinaptik.
•Neurotransmiter kemudian menyeberangi sinaps, celah kecil
antara neuron pengirim dan penerima.
•Di sisi lain, mereka menempel pada reseptorspesifik di neuron
penerima, seperti kunci yang menemukan gemboknya.
•Perlekatan ini menentukan apakah neuron berikutnya akan
distimulasi (eksitatori)atau dihambat (inhibitori), memicu atau
meredam sinyal.

9. Klasifikasi Utama Neurotransmiter
1
Neurotransmiter Molekul Kecil
Ini adalah kelompok terbesar, termasuk:
•Asam amino:Glutamat (eksitatori)
dan GABA (inhibitori).
•Monoamin:Dopamin, serotonin,
norepinefrin (berperan dalam mood,
motivasi).
•Asetilkolin:Penting untuk kontraksi
otot dan memori.
2
Neuropeptida
Molekul yang lebih besar yang berfungsi
sebagai modulator, mempengaruhi
sinyal neurotransmiter lain. Contohnya
termasuk Substance P(terlibat dalam
transmisi nyeri) dan opioid(untuk
pereda nyeri alami tubuh).
3
Neurotransmiter Non-
Konvensional
Beberapa gas, seperti Nitric Oxide
(NO), juga bertindak sebagai
neurotransmiter. Mereka unik karena
tidak disimpan dalam vesikel dan dapat
berdifusi langsung melintasi membran
sel.

10. Neurotransmiter Eksitatori Utama
Glutamat
Neurotransmiter eksitatori yang paling melimpah di otak.
Krusial untuk pembelajaran dan memori, berperan dalam
plastisitas sinaptik, dasar dari kemampuan otak untuk
membentuk dan menyimpan informasi baru. Terlalu banyak
glutamat dapat menyebabkan eksitotoksisitas.
Adrenalin (Epinefrin)
Dikenal sebagai hormon "lawan atau lari" (fight or flight).
Neurotransmiter ini meningkatkan kewaspadaan, detak
jantung, dan aliran darah ke otot, mempersiapkan tubuh untuk
merespons ancaman. Disintesis dari norepinefrin.
Contoh: Peningkatan aktivitas glutamatdi hipokampus sangat penting saat kita mencoba mengingat informasi baru atau
membentuk kebiasaan.

11. Neurotransmiter Inhibitori Utama
•GABA (Gamma-Aminobutyric Acid)Ini
adalah neurotransmiter penghambat utama di
sistem saraf pusat. GABA berfungsi untuk
menenangkan aktivitas otakyang berlebihan,
mengurangi kecemasan, dan membantu
tidur. Obat penenang sering menargetkan
reseptor GABA.
•SerotoninDikenal karena perannya
dalam mengatur mood, tidur, nafsu
makan, dan emosi. Kekurangan
serotonin sering dikaitkan dengan
kondisi seperti depresi dan gangguan
kecemasan. Banyak antidepresan
bekerja dengan meningkatkan kadar
serotonin.
Contoh: Aktivitas GABA yang efektif sangat penting untuk mencegah kejangkarena ia

12. Neurotransmiter Monoamin Penting
Dopamin
Sering disebut "kimia kesenangan" karena perannya dalam
sistem hadiah otak, motivasi, dan kesenangan. Juga
penting untuk kontrol motorik, perhatian, dan emosi.
Gangguan dopamin terkait dengan penyakit Parkinson dan
skizofrenia.
Norepinefrin
Berperan sentral dalam respons stres tubuh, perhatian,
dan kewaspadaan. Ini mirip dengan adrenalin dan
membantu mengatur siklus tidur-bangun, mood, dan
kemampuan berkonsentrasi. Kekurangan dapat
menyebabkan depresi.
Contoh: Terapi untuk Penyakit Parkinsonsering berfokus pada peningkatan kadar dopamin di otak untuk meringankan gejala
motorik seperti tremor dan kekakuan.

13. Neurotransmiter Lain yang Berperan Penting
Asetilkolin
Neurotransmiter pertama yang
ditemukan. Sangat vital untuk
koneksi saraf-otot, memungkinkan
gerakan. Juga berperan penting
dalam pembelajaran, memori, dan
perhatian. Penurunan asetilkolin
terkait dengan penyakit Alzheimer.
Histamin
Dikenal sebagai mediator alergi,
tetapi juga berfungsi sebagai
neurotransmiter. Histamin
mengatur siklus bangun-tidur,
nafsu makan, dan kewaspadaan.
Antihistamin sering menyebabkan
kantuk karena memblokir reseptor
histamin di otak.
Neuropeptida
Kelompok luas molekul yang
bertindak sebagai modulator.
Contoh penting termasuk
Substance P, yang terlibat dalam
transmisi sinyal nyeri, dan
berbagai opioid endogen yang
meredakan rasa sakit dan
menciptakan perasaan euforia.

14. EPSP, IPSP, DAN PENENTUAN POTENSIAL AKSI
Potensial Postsinaptik Eksitatorik(EPSP)
EPSPadalahdepolarisasikecilpada
membranpostsinaptik.Inimeningkatkan
kemungkinanneuronmencapaiambang
batasdanmenembakkanpotensialaksi.
Potensial Postsinaptik Inhibitorik (IPSP)
IPSP adalah hiperpolarisasi pada membran
postsinaptik. Ini menurunkan kemungkinan
neuron mencapai ambang batas, menghambat
terjadinya potensial aksi.

15. Proses Transmisi Sinaptik
Potensial Aksi
Impuls listrik mencapai ujung akson.
Influx Kalsium
Saluran kalsium terbuka, ion Ca2+ masuk.
Pelepasan Neurotransmiter
Vesikel berfusi, melepaskan neurotransmiter ke celah
sinaptik.

16. Reseptor Sinaptik
Neurotransmiter berikatan dengan reseptor spesifikpada membran
postsynaptic, memicu respons.
Reseptor Ionotropik
Saluran ion yang langsung terbuka
saat berikatan, menyebabkan
respons cepat.
Reseptor Metabotropik
Mengaktifkan jalur sinyal kedua,
menghasilkan respons yang lebih
lambat namun lebih tahan lama.

17. Penghentian Sinyal
Untuk memastikan sinyal yang tepat, neurotransmiter harus dihilangkan dari celah sinaptik.
Degradasi Enzimatik
Enzim memecah neurotransmiter.
Reuptake
Neurotransmiter diserap kembali
oleh neuron presynaptic.
Difusi
Neurotransmiter berdifusi menjauh
dari celah.

18. Pentingnya Kimiawi Sinapsis
•Dasar komunikasi sarafyang kompleks.
•Mempengaruhi fungsi otakseperti memori, emosi, dan gerakan.
•Target untuk obat-obatanyang mengobati gangguan neurologis dan
psikiatris.

19. Neurotransmiter vs. Hormon: Perbedaan Kunci
Neurotransmiter
Pembawa pesan kimia yang bekerja cepat di sinapsis, mentransmisikan
sinyal spesifik antar neuron dalam hitungan milidetik. Efeknya langsung
dan singkat.
Hormon
Pembawa pesan kimia yang dilepaskan ke aliran darah, memengaruhi sel
dan organ target di seluruh tubuh. Bekerja lebih lambat (detik hingga jam)
dengan efek jangka panjang dan luas.

20. Contoh Hormon Penting
Adrenalin (Epinefrin)
Dilepaskan saat stres, meningkatkan
detak jantung, aliran darah, dan
kesiapan respons "fight or flight".
Kortisol
Hormon stres utama, mengatur
metabolisme, tekanan darah, dan
respons imun.
Oksitosin
Dikenal sebagai "hormon cinta",
berperan dalam ikatan sosial, kasih
sayang, dan perilaku pro-sosial.

21. Gangguan Terkait Neurotransmiter
Ketidakseimbangan kadar neurotransmiter dapat memiliki dampak serius pada kesehatan mental dan fisik,
memicuberbagai kondisi neurologis dan psikiatri.
•Depresi & Gangguan Kecemasan:Sering dikaitkan
dengan tingkat serotonin, norepinefrin, atau dopamin
yang rendah.
•Penyakit Parkinson:Ditandai oleh degenerasi neuron
penghasil dopamin, menyebabkan masalah motorik.
•Skizofrenia:Diyakini melibatkan disregulasidopamindan glutamat.
•Epilepsi:Sering dikaitkan dengan ketidakseimbangan antara
neurotransmiter eksitatori dan inhibitori, terutama GABA dan
glutamat.

22. Kesimpulan & Takeaways
1Transmisi Kimiawi
Sinapsis menggunakan
neurotransmiter untuk
mengirimkan sinyal.
2Peran Neurotransmiter
Setiap neurotransmiter memiliki
fungsi spesifik dalam tubuh.
3Regulasi Sinyal
Proses penghentian memastikan
sinyal yang tepat dan terkontrol.

23. Diskusi & Tugas Lanjutan
Untuk memperdalam pemahaman kita tentang kompleksitas komunikasi otak dan peran neurotransmiter, mari kita diskusikan beberapa
pertanyaan kunci dan pertimbangkan tugas-tugas berikut:
Poin Diskusi
•Bagaimana implikasi penemuan transmisi kimia sinaptik oleh Otto Loewi mengubah pandangan kita tentang cara kerja otak?
•Selain neurotransmiter yang telah disebutkan, neurotransmiter lain apa yang Anda ketahui dan apa fungsinya?
•Menurut Anda, tantangan terbesar apa dalam mengembangkan obat yang menargetkan sistem neurotransmiter untuk mengobati gangguan
neurologis atau mental?
Tugas & Eksplorasi Lebih Lanjut
•Pilih satu neurotransmiter (yang belum dibahas secara mendalam) dan teliti mekanisme kerjanya serta perannya dalam perilaku ataupenyakit
tertentu.
•Buat diagram alur yang lebih detail tentang proses penjumlahan (summation) EPSP dan IPSP di neuron postsinaptik.
•Telusuri perkembangan terkini dalam riset sinapsis atau neurotransmiter, dan bagikan satu temuan menarik yang Anda dapatkan.

24. Terima Kasih!
Pertanyaan?