Topik 5 Asas Neurofisiologi Dalam Kawalan Motor 2

Topik  Asas

5

Neurofisiologi dalam Kawalan Motor 2

HASIL PEMBELAJARAN Pada akhir topik ini, anda seharusnya dapat:



1.

Meny Menyat atak akan an bag bagai aima mana na neu neuro ron n mene meneri rima ma dan dan men mentr tran ansm smis isik ikan an impuls;

2.

Meng Mengen enal al past pastik ikan an fung fungsi si sina sinaps ps dala dalam m tra trans nsmi misi si neur neuron on;;

3.

Menghur Menghuraik aikan an secara secara ringka ringkass jenisjenis-jen jenis is reflek reflekss volunta voluntari ri berser berserta ta dengan contohnya;

4.

Mene Menera rangk ngkan an fung fungsi si korte korteks ks mo moto torr dan dan sen senso sori ri dala dalam m kaw kawal alan an pergerakan manusia;

5.

Meny Menyat ataka akan n kawa kawasa sann nn Bro Brodm dman ann n yang yang ter terli liba batt seca secara ra lang langsu sung ng dengan korteks motor;

6.

Meng Menghu hura raik ikan an sec secar araa ring ringka kass bagai bagaima mana na imp impul ulss ditr ditran ansm smis isik ikan an;; dan

7.

Meng Menggu guna naka kan n Mod Model el Broo Brooks ks untu untuk k men menghu ghura raik ikan an sec secar araa rin ringk gkas as bagaimana sesuatu aksi dirancang dan dilaksanakan.

PENGENALAN

Dalam topik lepas, kita telah mengetahui bahawa sistem saraf manusia adalah terdiri daripada sistem saraf pusat yang merangkumi otak dan saraf tunjang dan sistem saraf periferal yang terdiri daripada sistem saraf somatik dan autonomik. Tingkah laku manusia adalah bergantung kepada proses biokimia dan fisiologikal sistem saraf. Sistem saraf ini adalah terdiri daripada neuron yang

TOPIK 5

ASAS NEUROFISIOLOGI DALAM KAWALAN MOTOR 2



121

berfungsi untuk menerima dan menghantar mesej dalam bentuk impuls dari satu bahagian badan ke bahagian lain. Fungsi keseluruhan sistem saraf adalah untuk: menyepadukan, mentafsir dan mengawal semua aktiviti tubuh badan. Untuk melakukannya, neuron menerima dan bertindak balas terhadap rangsangan dan juga mentransmisikan isyarat dari satu neuron ke neuron lain.

5.1

TRANSMISI NEURON

Neuron berhubung dengan neuron lain melalui sinaps di mana terminal akson sesuatu sel bertembung dengan dendrit atau soma neuron lain. Apakah maksud transmisi neuron? juga dikenali sebagai t penghantaran isyarat antara neuron.

merupakan sistem

Pengalaman seperti pemikiran dan perasaan begitu juga dengan semua aksi lain adalah hasil daripada saraf impuls yang dihasilkan oleh neuron. Tanpa saraf, impuls seseorang itu dianggap mati klinikal. Maka, ia adalah penting untuk seseorang itu terus hidup. Neuron membentuk rangkaian melalui mana saraf impuls bergerak. Setiap neuron menerima hampir 15,000 perhubungan daripada neuron lain. Tahukah anda maksud sinaps? Neuron tidak tidak menyentuh menyentuh satu sama sama lain tetapi ia mempunya mempunyaii titik kontak kontak yang dikenali sebagai s .

Sesuatu neuron akan menghantar maklumat dengan saraf impuls. Apabila sesuatu saraf impuls sampai di sinaps, ia mengeluarkan neurotransmiter yang mempengaruhi neuron lain sama ada dengan cara: (a)

Menghalang (inhibitory ); ); atau

(b)

Merangsang (excitatory ). ).

122



TOPIK 5


Sinaps boleh merangsang atau menghalang iaitu meningkat atau mengurangkan aktiviti dalam neuron tertentu. Neuron berikutnya menyambung kepada neuron lain dan jika jumlah pengaruh rangsangan melebihi halangan, ia akan mewujudkan satu potensi aksi (action (action potential ) baru di bukit akson. Ia akan menghantar maklumat kepada neuron lain atau menghasilkan satu pengalaman atau aksi. Rajah 5.1 berikut memaparkan transmisi neuron.

Transmisi neuron

Setiap neuron adalah dihubungkan dengan neuron lain. Ia menerima pelbagai impuls daripada neuron ini. Apakah maksud summasi (summation (summation )? )? adalah penggabungan impuls di bukit akson.

Jika neuron menerima menerima impuls perangsang, perangsang, ia juga akan mengeluarkan mengeluarkan satu aksi potensi. Namun, jika neuron menerima jumlah impuls penghalang dan perangsang yang sama, impuls penghalang akan mengatasi impuls perangsang dan saraf impuls akan berhenti serta-merta.

TOPIK 5




123

Secara ringkasnya, komponen saraf asas yang terlibat untuk penghasilan lakuan motor dapat digambarkan seperti Rajah 5.2 berikut.

Komponen saraf asas bagi penghasilan lakuan motor

SEMAK KENDIRI 5.1 1.

Jela Jelask skan an baga bagaim iman anaa neur neuron on mene meneri rima ma dan dan ment mentra rans nsmi misi sika kan n impuls.

2.

Apak Apakah ah fun fungs gsii sin sinap apss dala dalam m tran transm smis isii neur neuron on??

5.2

MEKANISME REFLEKS VOLUNTARI DAN INVOLUNTARI

Apakah pengertian refleks? merupakan tindakan terus antara rangsangan dan tindak balas yang tidak memerlukan pemikiran sedar. Terdapat dua jenis refleks iaitu: (a) (a)

Refl Refleeks volu volunt ntar ari; i; dan dan

(b) (b)

Refl Reflek ekss invol nvolun unta tari ri..

Tahukah anda maksud refleks voluntari? melibatkan sekurang-kurangnya dua atau tiga neuron.

124



TOPIK 5


Jenis refleks ini dikenali sebagai r jenis neuron berikut: (a)

N

(b)

N

(c)

N

kerana ia memerlukan tiga

dan .

Ia juga dikenali sebagai r (withdrawal reflex) oleh oleh kerana ia biasanya melibatkan pengunduran daripada rangsangan kesakitan. Pengunduran ini tidak memerlukan pemikiran (rujuk Rajah 5.3) tetapi interneuron akan menghantar satu fiber melalui salur spinotalamik ke otak di mana kesakitan akan ditafsirkan. Ini berlaku serentak dengan pengunduran daripada rangsangan. Sebagai contoh, katakan anda tersentuh seterika panas. Dengan serta-merta, anda akan undur tangan anda dari seterika itu dan pada masa yang sama, anda rasa kesakitan.

Refleks pengunduran

Bagi refleks involuntari pula boleh dibahagikan kepada tiga jenis: (a)

R Refleks spinal atau monosipnatik ini terhasil kerana hanya melibatkan ninap secara terus antara satu neuron sensori dan neuron motor. Sinap ini juga dikenali sebagai refleks autogenetik di mana refleks ini melibatkan penerimaan stimulus dan penghasilan aksi pada otot yang sama. Litensi atau masa yang diambil bagi refleks ini adalah 30 milisaat 50 milisaat. Neuron motor yang menerima maklumat hanya bersinap dengan otot ekstrafeusal. 

TOPIK 5




125

Ciri-ciri unik sinap ini adalah: (i) (i)

Berl Berlaakuny kunyaa sina sinap p seca secara ra ter terus us;;

(ii) (ii)

Tida Tidak k meli meliba batk tkan an inte intern rneu euro ron; n; dan dan

(iii) Hanya aferan aferan 1a sahaja sahaja yang terlet terletak ak di spindel spindel otot otot yang beraktivas beraktivasi. i. Rajah 5.4 berikut menggambarkan mekanisme umum refleks spinal atau monosipnatik.

Mekanisme umum refleks spinal atau monosinaptik

Cara yang paling mudah untuk menunjukkan aktiviti ini adalah melalui refleks monosinaptik menerusi Rajah 5.5 berikut iaitu refleks patella.

126



TOPIK 5


Refleks patella; contoh refleks monosinaptik

Berapakah sela masa yang terlibat? antara antara mengetuk mengetuk tendon tendon patella patella dan permulaan permulaan pergerakan pergerakan anggota anggota badan adalah kira-kira 50 milisaat. Bennett (1977) Tempoh masa ini adalah terlalu cepat untuk membolehkan otak dan sistem motor untuk berfungsi dalam litar yang penuh. Refleks patella berlaku dalam respons kepada regangan yang ringkas, langsung dan bertenaga ke atas tendon. (b)

R Mekanisme umum sama dengan M1 kecuali terdapat refleks fungsi yang melibatkan pusat refleks di tunjang otak seperti: (i)

Pusat re respiratori;

(ii)

Kardiak; dan

(iii) Vasomotor. Latensi yang diambil untuk penghasilan refleks ini lebih lama sedikit berbanding refleks monosipnatik, 50 milisaat  80 milisaat. Keadaan ini berlaku kerana refleks ini melibatkan aferan 1a di spindel otot dan aferan

TOPIK 5




127

1b di golgi tendon. Aferan 1b aktif apabila aferan 1a terima regangan yang terlalu tinggi, dan aferan 1b berfungsi untuk seimbangkan tekanan yang terhasil dan yang ditanggung oleh aferan 1a. Contohnya, aktiviti agonis dan antagonis otot. (c) R Refleks postur adalah refleks yang paling lama dalam refleks involuntari. Latensi yang diambil 80 milisaat  120 milisaat. Ia melibatkan tindak balas otot secara sinergi iaitu tindakan otot secara urutan (mengikut kumpulan otot tertentu) untuk mengekalkan imbangan postur. Aktiviti saraf berlaku sehingga kawasan midbrain dan diensaphalon; melibatkan libatkan input dari sistem visual, vestibular dan somatosensori. Peranan utama refleks ini adalah untuk mengawal kesimbangan untuk kekalkan aksi keseimbangan (dinamik dan statik). Refleks tendon dalaman berlaku apabila reseptor tendon bertindak balas terhadap penguncupan sesuatu otot. Fungsinya seperti refleks regangan iaitu menyelaraskan otot dan pergerakan badan. Refleks tendon dalaman melibatkan neuron sensori, interneuron dan neuron motor. Tindak balasnya berlawanan dengan rangsangan asal dan ini menyebabkan otot yang terangsang direlakskan. Refleks regangan dan tendon saling melengkapi antara satu sama lain. Misalnya, apabila satu otot diregangkan dan merangsangkan refleks regangan, pada masa yang sama, antagonis menguncup dan merangsangkan refleks tendon. Keduadua refleks ini menyebabkan tindak balas yang sama.

SEMAK KENDIRI 5.2 Terdapat dua jenis refleks iaitu refleks voluntari dan involuntari. Huraikan secara ringkas jenis refleks voluntari berserta dengan contohnya.

AKTIVITI 5.1 Berminat dengan aksi refleks regangan? Layari ke laman web berikut untuk melihat animasi pergerakan impuls: http://bio.rutgers.edu/~gb102/lab_5/103am-pns.html

128



5.3

TOPIK 5


KORTEKS MOTOR DAN KORTEKS SENSORI

Seterusnya, subtopik ini menerangkan tentang korteks motor dan sensori. Apakah yang anda faham tentang otak manusia? adalah kawasan utama penyelarasan sistem saraf. Ia mengandungi kira-kira 1010 neuron.

Setiap satunya melakukan ribuan hubungan dengan neuron lain untuk membentuk jumlah laluan yang banyak melalui otak. Kawasan berlainan dalam otak bentuk dikenali dengan perbezaan bentuk dan mempunyai peranan yang berlainan. Rajah 5.6 berikut memaparkan gambar otak manakala Jadual 5.1 menyenaraikan fungsi otak.

Otak manusia Fungsi Otak Manusia

Mengawal kadar nadi, pernafasan, peristalsis dan refleks seperti menelan, batuk, bersin dan muntah Mengawal homeostasis suhu, homeostasis air pengeluaran hormon oleh kelenjar pituitari

dan

kawalan

Merembes pelbagai hormon termasuk Lutenizing Hormone (LH), Hormone (LH), Follicle Stimulating Hormone (FSH), Hormone (FSH), Antidiuretic Hormone (ADH) Hormone (ADH) dan hormon pertumbuhan

TOPIK 5




129

Merupakan stesen pemancar, menyatukan input sensori dan mengalirkannya ke kawasan sensori di sereberum Mengkoordinasikan Mengkoordinasikan pergerakan otot dan imbangan, postur dan lokomotor seperti berjalan, berlari dan melompat Merembeskan melatonin iaitu hormon yang mengawal jam biologikal

Semua kawasan otak ini adalah terlibat dalam fungsi involuntari dan dihubungkan ke sistem saraf autonomik. Sebahagian besar berfungsi dalam proses rutin fungsi tubuh badan. Sereberum adalah bertanggungjawab untuk semua aktiviti voluntari dan dihubungkan ke sistem saraf somatik. Sereberum dapat dibahagikan kepada dua hemisfera. Kawasan dalam hemisfera ini mengandungi cecair dan cuma beberapa milimeter lapisan luarnya mengandungi neuron dan ianya dikenali sebagsai serebral korteks atau korteks. Korteks dibentuk dengan lipatan, oleh itu ia mempunyai kawasan permukaan yang luas. Celebral korteks boleh dibahagikan kepada tiga kumpulan iaitu: (a)

Korteks atau k yang menerima dan memproses input sensori dari organ sensori. Terdapat berlainan korteks untuk setiap organ deria. Neuron sensori terlebih dahulu disalurkan melalui talamus dan juga akan dihantar impuls kepada kawasan lain di otak untuk proses autonomik;

(b)

Korteks atau k yang mengelola dan menghantar output motor ke otot skeletal. Neuron motor berasal dari kawasan ini tetapi biasanya diproses oleh serebelum sebelum ke otot. Oleh itu korteks mungkin membuat keputusan berjalan kaki menaiki tangga, akan tetapi serebelum akan mengelolakan dengan tepatnya sel otot mana menguncup dan otot mana relaks; dan

(c)

Korteks atau k pemprosesan yang lebih tinggi.

(association ) yang melibatkan

Beberapa korteks atau kawasan adalah ditunjukkan dalam rajah peta permukaan korteks serebral dalam Rajah 5.7.

130



TOPIK 5


Peta permukaan korteks serebral

5.3.1

Korteks Motor

Apakah korteks motor? merupakan kawasan korteks cerebral yang terlibat dalam perancangan, kawalan dan perlaksanaan fungsi motor voluntari. Korteks motor adalah terletak di kedua-dua hemisfera korteks. Bahagian kanan kawasan korteks motor mengawal bahagian kiri tubuh badan dan sebaliknya. Dua kawasan korteks yang biasa dirujuk sebagai korteks motor adalah: (a)

Kortek Kortekss motor motor prim primer er yang yang melak melaksan sanaka akan n perger pergeraka akan n volunt voluntari ari;; dan

(b)

Kortek Kortekss pra-mo pra-motor tor dan dan kawas kawasan an supli suplimen mentar tarii motor motor yang yang memil memilih ih pergerakan voluntari.

TOPIK 5




131

Sebagai tambahan, fungsi motor yang dihuraikan adalah: (a)

Kortek Kortekss poster posterior ior pari parieta etall yang yang membim membimbin bing g perger pergeraka akan n volunt voluntari ari di di udara; dan

(b)

Kortek Kortekss dorsala dorsalater teral al pra-fr pra-front ontal al yang menent menentuka ukan n pergeraka pergerakan n voluntar voluntarii yang mana dilakukan mengikut arahan tertinggi, peraturan dan tanggapan kendiri.

5.3.2

Korteks Sensori

Apakah pula korteks sensori? adalah kawasan yang menerima dan proses maklumat daripada deria. Rujuk Rajah 5.8 yang melakarkan korteks sensori dan korteks motor supaya anda akan lebih faham.

Korteks sensori dan korteks motor

132



TOPIK 5


Apakah kawasan sensori primer? Bahagian korteks yang menerima input sensori dari talamus dikenali sebagai .

Secara umumnya, kedua-dua bahagian hemisfera menerima maklumat daripada bahagian tubuh badan yang berlawanan. Contohnya, korteks somatosensori primer kanan akan menerima maklumat dari anggota sebelah kiri dan korteks visual kanan menerima maklumat dari kawasan visual sebelah kiri.

SEMAK KENDIRI 5.3 1.

Apak Apakah ah fung fungsi si-f -fung ungsi si kort kortek ekss moto motorr dala dalam m kawa kawala lan n perg perger erak akan an manusia?

2.

Apak Apakah ah fung fungsi si-f -fung ungsi si kor korte teks ks senso sensori ri dal dalam am kawa kawala lan n perge pergera raka kan n manusia?

AKTIVITI 5.2 Topik ini banyak menggunakan perkataan yang bukan dalam perbualan biasa. Rehatkan minda anda seketika. Layari laman web di bawah dan berehat dengan permainan The Brain: Our Sense of Self . http://science.education.nih.gov/supplements/nih4/self/activities/ activities_toc.htm

5.4

KAWASAN BRODMANN

Apakah maksud kawasan Brodmann? adalah kawasan dalam korteks otak yang ditakrifkan dalam pelbagai spesies berdasarkan kepada cytoarchitecture .

Cytoarchitecture merupakan organisasi korteks yang dilihat apabila tisu diwarnai untuk sel saraf. Kawasan Brodmann ditakrifkan oleh Korbinan Brodmann dan dirujuk dengan nombor daripada 1 hingga 52 (rujuk Rajah 5.9).

TOPIK 5




Permukaan lateral dan medial otak dengan Kawasan Brodmann

SEMAK KENDIRI 5.4 Nyatakan tiga kawasan Brodmann yang terlibat secara langsung dengan korteks motor.

5.5

LALUAN IMPULS

Mari kita pelajari tentang laluan impuls dalam subtopik ini. Apakah yang dimaksudkan dengan reseptor sensori? merupakan merupakan pintu laluan laluan sistem saraf. saraf.

133

134



TOPIK 5


Sistem saraf hanya dapat berhubung dengan persekitarannya melalui reseptor ini. Reseptor ini berhubung dengan fiber neuron sensori yang menukar tenaga rangsangan reseptor kepada saraf impuls. Tahukah anda fungsi utama neuron sensori? adalah untuk mengalirkan maklumat sensori sebagai saraf impuls ke sistem saraf pusat dari pinggir ( periphery ( periphery ) tubuh badan. Impuls bermula dari neuron sensori melalui laluan transmisi saraf yang tertentu ke sistem sensori tertentu. Sistem sensori boleh dibahagikan kepada dua iaitu: (a) (a)

Berhu Berhubu bung ngan an deng dengan an pers persek ekit itar aran an jauh jauh (distance environment) ; dan

(b) (b)

Berhu Berhubu bung ngan an deng dengan an sens sensas asii tub tubuh uh bad badan an..

Sensori jauh (distance sensory) yang yang paling penting adalah sensori penglihatan. Ini adalah kerana kebanyakan maklumat sensori sampai ke otak melalui laluan visual daripada gabungan semua deria lain. Sistem sensori jauh lain adalah seperti: (a)

Sistem pe pendengaran;

(b)

Rasa; dan

(c)

Bau.

Sensasi tubuh badan adalah dari: (a) (a)

Kuli Kulitt (se (sent ntuh uhan an,, teka tekana nan, n, hab habaa dan dan sak sakit it); );

(b)

Sendi

(c)

Otot; dan

(d)

Vestib Vestibula ularr yang juga juga dikena dikenali li sebag sebagai ai propri propriose osepto ptorr termasu termasuk k sistem sistem somatosensori.

Sensori visceral melibatkan perasaan seperti: (a)

Lapar;

(b)

Loya; dan

(c)

Sakit.

TOPIK 5




135

Apakah yang dimaksudkan dengan visceral? ialah sensasi sensasi kawalan kawalan neuron sensori yang yang merupakan merupakan sebahagian sebahagian daripada sistem saraf autonomik. Rangkaian transmisi impuls sensori dari reseptor ke otak adalah sama dengan semua sistem sensori lain. Tiga urutan neuron yang membentuk rangkaian sensori adalah: (a)

Neuron Neuron senso sensori ri yang yang menga mengalir lirkan kan impu impuls ls dari dari resep reseptor tor ke ke sistem sistem sara saraff pusat dan ke sinaps pertama adalah dianggap neuron urutan pertama;

(b)

Neuron Neuron yang yang meng mengali alirr impuls impuls ke talam talamus us merupa merupakan kan neur neuron on uruta urutan n kedua; dan

(c)

Impuls Impuls diha dihanta ntarr dari dari talamu talamuss ke kort korteks eks sere serebra brall melalu melaluii neuron neuron urut urutan an ketiga.

5.5.1

Transmisi Sensori Talamus

Subtopik ini menerangkan tentang transmisi sensori talamus. Di manakah laluan impuls sensori? Semua impuls sensori kecuali impuls bau melalui l

.

Proses sinaps akan berlaku di sini sebelum naik ke korteks serebral. Ia berbentuk seperti dua biji bola ragbi kecil berada di atas otak tengah (midbrain ( midbrain ) di setiap hemisfera serebral sepertimana dipaparkan dalam Rajah 5.10 berikut.

136



TOPIK 5


5

Kedudukan talamus dalam otak

Talamus boleh juga dikenali sebagai pelabuhan kemasukan ke korteks. Talamus adalah merupakan satu siri nuklei berfungsi sebagai sensori dan juga fungsi motor. Setengah nuklei talamik menerima input sensori terus, sementara yang lain mengalirkan fiber motor ke bahagian bawah-tengah otak dan saraf tunjang dan ada juga masih mempunyai perhubungan terus dengan kortikal (rujuk Rajah 5.11). Kebanyakan laluan sensori berinteraksi di beberapa peringkat dalam sistem saraf, terutamanya di talamus.

Laluan impuls

Oleh itu, talamus merupakan peringkat penting untuk integrasi sensori kerana banyak nuklei adalah pusat proses sistem-sistem sensori yang mengalirnya ke korteks. Dalam struktur inilah di mana kesedaran sedar sensasi kasar (crude (crude

TOPIK 5




137

sensation ) seperti sentuhan, tekanan dan kesakitan dirasai. Diskriminasi sensori yang lebih halus akan dihantar ke sfera sedar dalam korteks. Di sini, input maklumat akan diproses dalam nuklei talamik untuk resolusi terakhir.

5.5.2

Kawasan Projeksi Sensori

Kita telah mengetahui bahawa rangsangan yang sampai ke reseptor sensori akan ditukar kepada impuls saraf yang akan dialirkan ke sistem saraf pusat di mana ia akan naik ke talamus. Transmisi ini mewakili kedua urutan pertama dalam rangkaian urutan transmisi impuls sensori. Neuron urutan ketiga adalah terletak di talamus dan menyebarkan akson-aksonnya ke dalam korteks serebral. Semua sistem sensori menghala ke korteks dengan setiapnya ke kawasan tertentu. Korteks merupakan peringkat terakhir atau kawasan tertinggi dalam otak di mana maklumat sensori dari deria-deria diproses. Kawasan korteks cerebral di mana neuron urutan ketiga sistem sensori mengalir adalah terhad dan dikenali sebagai kawasan projeksi sensori. Kawasan projeksi somatosensori adalah terletak di lobus parietal iaitu di belakang rekahan pusat (central fissure ). ). Kawasan projeksi visual adalah terdapat di lobus oksipital dan kawasan projeksi auditori adalah dalam lobus temporal (Rajah 5.12).

Kawasan projeksi sensori pelbagai deria

Fakta pelbagai sistem sensori mempunyai kawasan projeksinya sendiri membantu kita menjelaskan bagaimana otak boleh membezakan antara impuls dari sistem somatosensori dan impuls dari sistem visual. Kawasan projeksi sensori mempunyai beberapa fungsi yang sama. Pada dasarnya, mereka menganalisis aspek sensasi yang mudah seperti ruangan setempat impuls dari neuron sensori dan pengesanan umum elemen rangsangan

138



TOPIK 5


secara berasingan. Contohnya, rangsangan elektrikal secara terus dalam korteks somatosensori menyebabkan satu rasa mencucuk di kulit, rasa panas atau sejuk atau rasa kebas di bahagian setempat tubuh badan seperti tangan. Rangsangan elektrikal kawasan projeksi visual akan menyebabkan kilauan cahaya, warna atau pergerakan cahaya. Ini juga berlaku di setempat sahaja dalam kawasan yang tertentu bergantung kepada bahagian kawasan projeksi visual yang dirangsangkan. Sensasi setempat berlaku dalam kawasan projeksi sensori adalah kerana setiap kawasan projeksi adalah dipetakan dalam bentuk mana rangsangan yang berlaku di tempat berlainan dalam permukaan reseptor memberi kesan rangsangan berlainan kepada kumpulan neuron dalam kawasan projeksi ini. Ini menghasilkan satu koding lokasi objek berinteraksi dengan reseptor. Otak sendiri berfungsi sebagai laluan penurunan serta kawalan kemasukan data sensori yang sampai ke korteks. Fiber saraf yang menyebar turun dari lokasi atas otak dan stem otak serta neuron saraf tunjang untuk merangsangkan terus kawalan hasilan impuls-impuls sensori. Impuls dari fiber kortikal ini boleh mengubah maklumat sensori yang sampai ke korteks dengan merangsang atau menghalang neuron dalam laluan menaik. Keberkesanan laluan menurun adalah masih samar. Namun, jumlah dan jenis kemasukan data sensori boleh dikawal atau „dipagari‰ pada peringkat bawah transmisi. Maklumat itu mungkin dihalang atau dirangsang semasa ia mengalir ke korteks. Dengan itu, sebahagian data sensori mungkin dihalang untuk sampai ke korteks.

SEMAK KENDIRI 5.5 Huraikan secara ringkas bagaimana impuls ditransmisikan.

5.6

PERANCANGAN DAN PERLAKSANAAN SESUATU AKSI

Brooks pada tahun 1989 (Brooks, 1989) telah mengemukakan satu model yang melibatkan aplikasi kawalan motor. Dia mencadangkan untuk mendalami fungsi otak adalah lebih baik mempelajarinya melalui fungsinya semasa perancangan sesuatu pergerakan (lihat Rajah 5.13).

TOPIK 5


Model Brooks

Brooks (1989) Beliau telah membahagikan kawasan otak kepada yang berikut: (a)

Sistem limbik;

(b) (b)

Kort Kortek ekss perh perhub ubun unga gan; n;

(c)

Sistem pr projeksi; d daan

(d) (d)

Sist Sistem em sara saraff tun tunjjan ang. g.



139

140



TOPIK 5


Sistem limbik merangkumi bahagian otak yang berhubungan secara neural untuk mengawal tingkah laku yang melibatkan: (a)

Emosi;

(b)

Motivasi; da dan

(c)

Pembelajaran.

Fungsi sistem ini adalah membekalkan dorongan untuk tingkah laku berarahkan matlamat ( goal-directed goal-directed ) dalam konteks persekitaran. Sebahagian daripada talamus dan juga hipotalamus, amigdala, kawasan septal dan hipokampus adalah termasuk dalam sistem limbik (rujuk Rajah 5.14).

Sistem limbik

Kawasan kedua dalam Model Neural Brooks adalah korteks perhubungan (association ) yang merangkumi sebahagian daripada lobus frontal, parietal dan temporal otak (lihat Rajah 5.15). Selain menerima maklumat sensori yang sebahagiannya telah diproses dari kawasan lain dalam sistem saraf pusat, korteks perhubungan mengenal pasti, memilih dan menghubungi maklumat yang bermakna untuk diagihkan ke peringkat korteks lebih tinggi.

TOPIK 5




141

Korteks perhubungan

Secara prinsipnya, rangkaian neural antara sistem limbik dan korteks perhubungan berfungsi bersama untuk membimbing tingkah laku motor berarahkan matlamat. Maklumat daripada sistem sensori akan juga mempengaruhi keputusan yang dibuat untuk tingkah laku motor. Sistem projeksi juga memainkan peranan penting dalam tingkah laku berarahkan matlamat. Sistem limbik dan korteks perhubungan membekalkan panduan atau "apa yang perlu dibuat" (what (what to do ) untuk pergerakan itu. Sistem projeksi pula membekalkan maklumat lebih spesifik iaitu "bagaimana melakukannya" (how (how to do ) pergerakan itu. Rangkaian neural ini membekalkan secara terperinci maklumat motor dan sensori untuk memadani matlamat pergerakan itu iaitu pergerakan yang ditentukan oleh sistem limbik dan perhubungan dan juga keperluan persekitaran. Basal ganglia, serebelum dan korteks motor merupakan sebahagian daripada sistem ini. Pemahaman asas mekanisme yang terlibat menghantar maklumat adalah penting sebelum mendalami peranan sistem saraf. Dua laluan motor yang bertanggungjawab membawa maklumat pergerakan adalah: (a) Sistem Sistem pira piramid midal; al; dan dan (b) Extrap Extrapira iramid midal. al. Apabila impuls tiba dari otak ke laluan ini, neuron tertentu dikenali sebagai neuron alpa motor mengalirkan maklumat ke kumpulan otot yang akan melaksanakan pergerakan itu.

142



TOPIK 5


Sistem piramidal mengandungi: (a) (a)

Fib Fiber kort kortiikosp kospiina nal; l; dan

(b) (b)

Fib Fiber kort kortik ikob obul ulba bar. r.

Fiber ini merupakan akson dalam korteks lobus frontal dan parietal. Oleh kerana fiber ini bermula dari motor korteks serebral dan kawasan sensori, mereka terlintang terus ke dalam saraf tunjang. Neuron motor dalam saraf tunjang boleh melakukan pemilihan untuk merangsang atau menghalang transmisi segera maklumat yang diterima. Laluan kedua iaitu extrapiramidal menghantar maklumat lebih lambat atau perlahan daripada piramidal. Mesej sering kali akan melencong ke kawasan seperti kawasan subkortikal otak supaya isyarat boleh diubah suai sebelum tiba ke saraf tunjang. Lencongan ini akan meningkatkan lagi kekompleksitian sistem ini dan akan mewujudkan peluang untuk pengubahsuaian tingkah laku motor sebelum dan semasa pelaksanaan pergerakan itu. Sistem saraf tunjang merupakan bahagian akhir dalam Model Brooks yang menerangkan kekompleksan pengaliran dan kawalan pergerakan. Sistem muskular adalah dirangkaikan melalui neuron dengan sistem saraf tunjang dengan pelbagai corak impuls saraf yang dibentuk sebelumnya oleh sistem sebelumnya. Sedikit penyesuaian dalam corak pergerakan boleh dibuat melalui beberapa gelung (loop (loop ) maklum balas sensori. Dengan cara atau pengambilan contoh (sampling ) impuls, gelung ini membolehkan sistem ini membandingkan matlamat pergerakan berkenaan dengan pergerakan sebenar dan keperluan persekitaran. Tanggungjawab pergerakan yang telah diselaraskan kemudiannya dikongsi dengan keseluruhan sistem saraf pusat dan bukannya otak sahaja.

SEMAK KENDIRI 5.6 Gunakan Model Brooks untuk menghuraikan secara ringkas bagaimana sesuatu aksi dirancang dan dilaksanakan.

TOPIK 5














Otot skeletal dikawal oleh sistem saraf pusat. Gelung maklum balas menghubung, membanding, menyesuai, membetul dan menyelaraskan impuls di sepanjang sistem saraf. Sistem saraf terdiri daripada dua jenis sel iaitu: 

Neuron; dan



Neuroglia.

Neuron menerima dan mengalir impuls. Neuron terdiri daripada dendrit yang menerima impuls, akson yang transmisi serta mengalir impuls dan badan sel atau soma.



Akson adalah disaluti dalam sarung sel (sarung mielin).



Fungsi utama sel saraf adalah transmisi atau merangsang impuls pada sel lain.













143

Transmisi impuls neural dari satu sel ke sel lain ke kawasan sasaran memerlukan satu aksi potensi (action (action potential ) untuk sampai ke sinaps ( juncti junction on ). ). Sinaps adalah terdiri daripada satu terminal akson neuron transmisi (neuron pra-sinaps), satu ruang penuhi cecair (rekah sinaps) dan satu membran penerima (neuron pos-sinapsis). Neuron terakhir dalam setiap rantai neural adalah dikenali sebagai neuron aferen atau motor neuron. neuron . Neuron aferen atau neuron sensori mengalirkan impuls ke otak dan saraf tunjang. Interneuron bermula dan berakhir di dalam otak dan saraf tunjang. Satu siri gelung maklum balas adalah diwujudkan sepanjang sistem saraf pusat untuk membantu tingkah laku berarahkan matlamat. Otak adalah dibahagikan kepada tiga bahagian: 

Otak depan (hemisfera serebral, basal ganglia, hipotalamus, talamus);



Otak tengah (kolikulus superior dan kolikulus inferior); dan



Otak belakang (pons, serebelum, medulla).

144





TOPIK 5


Stem otak menghubung otak ke saraf tunjang dan termasuk otak belakang dan otak tengah.



Medulla menghubung otak ke saraf tunjang.



Serebelum atas-belakang medulla menyumbang kepada kawalan pergerakan.



Korteks adalah terdiri daripada empat gelung asas: 









Frontal: Mengandungi kawasan motor utama; Parietal: Mengandungi kawasan utama projeksi somatosensori dan kawasan utama projeksi untuk deria rasa; Oksipital: Mengandungi kawasan utama projeksi visual yang membimbing pergerakan; dan Femporal: Mengandungi kawasan projeksi utama pendengaran dan juga pertuturan dan bau.

Model Brooks melibatkan empat aplikasi kawalan motor iaitu: 

Sistem limbik;



Korteks perhubungan;



Sistem projeksi; dan



Sistem saraf tunjang.

TOPIK 5




145

Aksi potensi

Persekitaran jauh (distance (distance enviroment )

Bukit akson

Proprioseptor

Cytoarchitecture

Rangkaian sensori

Hipotalamus

Refleks involuntari

Kawasan Brodmann

Refleks pengunduran (withdrawal (withdrawal )

Kawasan projeksi sensori

Refleks regangan

Kelenjar pineal

Refleks tendon

Kelenjar pituitari

Refleks voluntari

Korteks motor

Reseptor motor

Korteks sensori

Reseptor sensori

Korteks serebral

Saraf impuls

Laluan impuls

Sensori jauh (distance (distance sensory )

Medulla

Sensori visceral

Model Brooks

Serebelum

Neuron interneuron

Sistem extrapiramidal

Neuron motor

Sistem limbik

Neuron sensori

Sistem piramidal

Neurotransmiter

Summasi (summation (summation )

Penghalang (inhibitory (inhibitory )

Talamus

Perangsang (excitatory (excitatory )

Transmisi neuron

Brooks, R. A. (1989). A robot that walks: Emergent behaviour from a carefully evolved network, Neural Computation, 1 (2), (2), 253-262. Brooks, R. A. (1989). Symbolic reasing among 3-D Model and 2-D images, Artificial Intelligence, 17 , 285-348.

146



TOPIK 5


Edward, L. F. (1989). The physiological basis of physical education and athletics (4th ed.). Dubuque, Iowa, IA: Wm. C. Brown. Magill, R. A. (2003). Motor learning and control: Concepts and applications (7th ed.). New York, NY: McGraw-Hill. Sage, G. H. (1984). Motor learning and control: A neuropshychological approach . Dubuque, Iowa, IA: Wm. C. Brown. Schmidt, R. A. (1988). Motor control and learning: A behavioural emphasis (2nd ed.). Champaign, Illinois, IL: Human Kinetics. Schmidt, R. A. (2004). Motor learning and performance (3rd ed.). US: Human Kinetics.

Topik 5 Asas Neurofisiologi Dalam Kawalan Motor 2

Recommend Documents