TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Elektroensefalografi
2.4 Fisiologi Pembelajaran dan Memori .1 Pengertian Belajar
2.4.3 Mekanisme biokimia ingatan jangka pendek dan ingatan jangka panjang A. Ingatan jangka pendek
Terdapat dua bentuk ingatan jangka pendek yaitu habituasi adalah bentuk penurunan responsivitas terhadap presentasi berulag suatu stimulus biasa, yaitu rangsangan yang tidak menghasilkan penghargaan atau hukuman dan sensitasi adalah pengingkatan responsifitas terhadap rangsangan ringan setelah rangsangan kuat atau merusak. Kedua bentuk ingatan ini diuji cobakan pada siput laut aplysia.21
Gambar 2.13 mekanisme habituasi dan sensitasi pada Aplysia.20
25 1. Mekanisme Habituasi
Mekanisme habutasi terjadi ketika adanya modifikasi kanal di terminal akson presinaps. Kanal Ca2+ berpintu listrik terbuka menyebabkan masuknya ion Ca2+ dan memicu eksositosis neurotransmitter. Ketika respons ini dianggap biasa saja maka akan disebut sebagai habitusi, akan terjadi modifikasi kanal di terminal akson presinaps. Ca2+ yang sebelumnya akan masuk jika mendapatkan respon yang sama, pada saat ini tidak jumlahnya tidak akan sama yang akan masuk kedalam terminal akson presinaps, mengakibatkan tidak terjadinya eksositosis neurotransimitter, sehingga terjadi penurunan respons atau perilaku terhadap rangsangan tersebut. Mekanisme ini dipercaya sebagai bentuk pembelajaran manusia yang pertama, ketika bayi mendapatkan stimulus yang sama maka ia cenderung mengabaikannya dan lebih fokus terhadap stimulus – stimulus baru yang lebih penting.21
2. Mekanisme Sensitasi
Mekanisme sensitasi terjadi akibat rangsangan yang kuat atau merusak. Terjadi peningkatan pelepasan neurotransmitter di terminal presinaps akibat dari meningkatnya Ca2+ yang masuk kedalam akson terminal presinaps. Hal ini terjadi karena adanya pelepasan serotonin dari antar-neuron fasilitatif, menyebabkan pengaktifan jalur caraka kedua cAMP di akson terminal presinaps, sehingga terjadi penyumbatan kanal K+.
Keadaan ini mengakibatkan terjadinya pemanjangan potensial aksi dineuron presinaps sehingga influx Ca2+ meningkat, menyebabkan peningkatan pelepasan neurotransmitter dan peningkatan potensial pascasinaps di neuron eferen mengakibatkan terjadinya peningkatan respons perilaku terhadap rangsangan yang ringan.21
B. Mekanisme Potensial Jangka Panjang
Proses habituasi dan sensitasi yang masuk dalam ingatan jangka pendek tadi, termasuk dalam proses awal makhluk hidup dalam beradaptasi dengan lingkungannya, proses tadi merupakan suatu informasi yang akan disimpan lebih spesifik oleh mekanisme yang dinamakan potensial jangka panjang.21
26
Potensial jangka panjang merupakan keadaan peningkatan transmisi di sinaps akibat perubahan dari neuron presinaps (peningkatan pengeluaran neurotransmitter) atau dari neuron pascasinaps (peningkatan responsivitas terhadap neurotransmitter). Perubahan ini terjadi ketika hubungan sinaps ini sering digunakan. Potensial jangka panjang (PJP) paling sering ditemukan di daerah hipokampus yang merupakan bagian dari sitem limbik.21
PJP diawali oleh pelepasan glutamate oleh terminal neuron presinaps, kemudian glutamate ini kan berikatan dengan dua reseptor pascasinaps yaitu reseptor AMPA, dan reseptor NMDA.21
Ketika glutamate berikatan dengan reseptor AMPA akan menyebabkan masukna Na+ ke dalam neuron pascasinpas sehingga terjadi potensial aksi. Berbeda dengan reseptor AMPA, reseptor NMDA memiliki mekanisme yang cukup rumit.
kanal NMDA akan terbuka jika berikatan dengan glutamate dan depolarisasi oleh masukan lain, karena dalam fase repolarisasinya kanal ini tidak akan terbuka karena adanya ion Mg2+ yang menutup kanal ini.20
Mekanisme pembukaan reseptor NMDA diawali dengan berikatan dengan glutamate, tetapi hal ini belum cukup karena masih terdapat ion mg2+ di neuron pascasinaps, untuk mengeluarkan mg2+ dibutuhkan keadaan depolarisasi oleh aktiviatas eksitatorik lainnya. keadaan depolarisasi ini dibantu oleh depolariasi yang diakibatkan oleh reseptor AMPA pada neuron pasca sinaps yang sama dan dari sumber lain. Hal ini menyebabkan keadaan depolarisasi yang memadai di neuron pascasinaps untuk mengeluarkan Mg2+ dari kanal NMDA sehingga Ca2+
dapat masuk melalui kanal NMDA ini. Masuknya Ca2+ ini mengaktifkan jalur caraka kedua Ca2+ sehingga terjadi penambahan reseptor AMPA di neuron pascasinaps dan pelepasan nitrat oksida. Nitrat oksida ini akan merangsang peningkatan pelepasan glutamate oleh neuron presinaps.20
Keadaan ini menyebabkan informasi yang akan disampaikan oleh jalur sinaps ini akan lebih cepat dan effisien karena peningkatan aktivitas di akson antar neuronnya jika teraktivasi lagi di masa yang akan datang. 21
1. Ingatan Jangka Panjang
27
Mekanisme konsolidasi memori sampai saat ini masih belum jelas. Para peneliti meyakini konsolidasi memori ini terjadi karena perubahan struktur dan fungsional dari neuron neuron yang ada di otak akibat pengaktifan gen – gen spesifik yang mengontrol sintesis protein. Suatu penelitian yang dilakukan pada hewan percobaan dengan desain penelitian meletakkan suatu hewan di lingkungan yang kaya akan stimulus dan yang miskin stimulus. Hasilnya didapatkan perbedaan secara mikroskopik terjadi di struktur neuron masing – masing hewan percobaan.
Hewan yang diletakkan di lingkungan kaya akan stimulus mengalami perubahan jumlah dendrit di sel – sel saraf di bagian otak yang menyimpan ingatan.21
Konsolidasi memori diawali oleh pengaktifan cAMP pada potensial jangka panjang, dan dalam bentuk ingatan sederhana seperti sensitasi, cAMP akan mengaktifkan cAMP responsive element banding protein (CREB) yang bekerja di DNA sehingga memengaruhi sintesis protein baru yang menyebabkan perubahan struktural pada neuron terkait. Terdapat juga immediate early ganes (IEG) yaitu gen yang dapat memerintahkan sintesis protein yang menyandi ingatan jangka panjang.21
Pada saat ini penelitian tentang ingatan jangka panjang ini sudah mulai fokus terhadap perubahan bentuk hubungan sinaps di substansia alba dan nigra otak. Neuron neuron di otak dapat menghasilkan sinyal kimia neuregulin yang dapat mengatur luas selubung meilin, sehingga proses penghantaran potensial aksi dapat terjadi lebih cepat.21
Gambar 2.14 mekanisme kemungkinan jalur untuk ingatan jangka panjang.20
28 2.5 Fisiologi Pendengaran
Batas pendengaran manusia berada pada frekuensi 40 Hz sampai 20 KHz dan akan menurun seiring bertambahnya usia. Gelombang suara yang berasal dari sumber suara akan dikumpulkan oleh daun telinga dan melewati meatus auditorik eksternus (telinga luar) dan menuju membrane timpani. Membran ini akan bergetar sesuai dengan besar dan tinggi gelombang suara yang ditangkap. Membran ini berhubungan dengan tulang tulang pendengaran (maleus, incus, stapes) di telinga tengah. Fungsi dari ketiga tulang pendengaran ini adalah untuk meneruskan getaran yang terjadi di membran timpani yang akhirnya akan menggetarkan cairan dalam koklea. Proses ini melibatkan perubahan energi dari udara ke cairan.22
Koklea tediri dari 3 tabung yang berlingkar, masing masing tabung berjalan parallel satu sama lain, ketiga tabung tersebut adalah Skala vestibule, skala media, dan skala timpani. Skala vestibule dan skala timpani trerdiri dari cairan yang disebut cairan perilimfe, yang akan bertemu pada ujung koklea, dan skala media yang terdiri dari cairan endolimfe.22
Skala media terletak di tengah dari Skala vestibule dan skala timpani. Batas antara skala media dan skala vestibula disebut membrane reisssner, sedangkan batas antara skala media dan skala timpani disebut membrane basilaris. Terdapat organo corti, suatu tempat melekatnya berbagai sel rambut.22
Sel rambut memiliki 2 jenis, sel rambut dalam dan sel rambut luar. Sel rambut ini berfungsi untuk mendetksi adanya perubahan gerakan pada membrane basilaris. Perubahan membrane basilaris ini akan mebuat defleksi dari sel sel rambut ini sehingga terjadi perubahan potensial aksi, dan pelepasan zat neurotransmitter dari dasar sel rambut, dan aktivasi serabut saraf yang membawa impuls ke pusat saraf yang lebih tinggi di otak hingga akhirnya sampai di korteks audiotrik primer.22
29 2.6 Alur Penelitian
30 2.7 Kerangka teori
31 2.8 Alur pengambilan sampel
32 2.9 Kerangka Konsep
33 2.10 Definisi Operasional
No Variabel Defenisi
Operasional Alat Cara Pengukuran Skala
1 Gelombang
34 BAB III
METODE PENELITIAN