CH. 1: Nerve Cells & Nerve Impulses

Neuron

menerima dan mengirim sinyal

Gila

mendukung kerja neuron

Neuron

menerima dan mengirim sinyal

Gila

mendukung kerja neuron

Dendrit

serabut bercabang yang menangkap sinyal dari neuron lain (the more the better)

Dendrit spines

shot outgrowths untuk memperluas permukaan penyerapan informasi (synapses)

Synaptic receptors

protein pada permukaan dendrit yang mendeteksi dan mengikat neurotransmitter dari presynaptic neuron

Soma

badan, tempat sebagian besar kerja metabolisme neuron

Nukleus

mengandung materi genetik dan mengatur aktivitas sel

Ribosom

membantu produksi protein untuk fungsi neuron

Mitokondria

menghasilkan energi (ATP) untuk neuron, middle of cell

Axon

seperti kabel listrik, mengirim sinyal ke neuron/otot/dlll

Myelin sheath

lapisan pelindung di sekitar akson, membantu sinyal berjalan lebih cepat

Nodes of ranvier

celah di antara myelin sheath, tempat sinyal bisa “melompat” untuk mempercepat perjalanan

Presynaptic terminal

tempat pelepasan zat kimia yang menghubungkan satu neuron dengan lainnya untuk berkomunikasi dengan neuron lain

Postsynaptic cell

the cell that receives neurotransmitters from the presynaptic terminal, allowing for communication between neurons.

Afferent axon

informasi masuk ke struktur

Efferent neuron

informasi keluar dari struktur

Fungsi, arah sinyal, dan ilustrasi Neuron Sensorik

menerima ransangan sinyal sensorik, masuk ke otak/sumsum tulang belakang (afferent), tangan memegang panci panas → tangan merasa terbakar (sensory)

Fungsi, arah sinyal, dan ilustrasi Neuron Motorik

mengontrol gerakan otot, keluar dari otak/sumsum tulang belakang (efferent), tangan merasa terbakar → cepat2 tarik tangan (motor)

Interneuron

penghubung antar-neuron di dalam otak dan sumsum tulang belakang

Astrocytes

sel berbentuk bintang yang mengsinkron informasi serupa, mengatur keseimbangan ion, dan menyediakan nutrisi (important for rhythm such as breathing)

Microglia

sel imun; membersihkan sel mati, melawan infeksi, menghapus sinapsis lemah

Oligodendrosit

membentuk myelin sheath di Central Nervous System (CNS)

Schwann cell

membentuk myelin sheath di Peripheral Nervous System (PNS)

Radial glia

membantu migrasi neuron selama perkembangan embrio; selesai, majority menjadi neuron, sisanya menjadi astrocyte/oligodendrocytes

Blood Brain Barrier (BBB)

defense mechanism di otak yang membatasi zat-zat yang dapat masuk dari darah ke jaringan otak

Ciri BBB

• penghalang tediri dari sel endothelial yang sangat rapat membentuk tembok kapiler

• berbeda dgn sel kulit atau darah yang bisa heal dgn cepat, neuron di otak tidak mudah digantikan

• if it gets through, its game over

Molekul yang bisa melintasi BBB secara pasif

• molekul kecil tak bermuatan: O₂, CO₂

• zat larut lemak: vit. A & D, obat2an psikoaktif (heroin & antidepresan)

Molekul yang bisa melintasi BBB secara aktif

• glukosa (sumber energi utama otak), bisa melewati BBB dlm kuantitas byk

• asam amino, purin, kolin, vitamin tertentu, zat besi

Bagaimana sinyal saraf bergerak?

• akson menggunakan konduksi listrik: sinyal cepat hilang cause humans are made of water and carbons, not kabel tembaga

• solusi otak: akson juga regenerasi impuls di setiap titik sepanjang jalur akson

in other words: continuous

Resting potential

• Keadaan di mana neuron lagi tidak aktif, potensi listrik around -70mV

• dihasilkan oleh perbedaan konsentrasi ion, Na⁺ lebih banyak di luar dan K⁺ lebih banyak di dalam

Membran sel

membungkus neuron, membatasi zat apa saja yang bisa masuk dan keluar

Bagian2 membran sel

• Lapisan Phospolipid: penghalang utama

• Protein channel: spt gerbang kecil untuk ion tertentu masuk dan keluar

Polarisasi

membran sel mempertahankan perbedaan muatan listrik luar dan dalam sel (dalam: negatif; luar: positif)

Bagaimana peneliti mengukur resting potential?

Memasukkan mikroelektroda yang sangat kecil ke dalam neuron → dihubungkan ke voltmeter untuk mengukur perbedaan tegangan

Selective Permeability (SP)

membran neuron tidak sepenuhnya terbuka untuk semua ion

Mengapa molekul seperti O₂ dan CO₂ mudah melewati SP?

karena ukurannya kecil dan/atau sifatnya non-polar

Mengapa ion seperti Na⁺, K⁺, Ca^2-, dan Cl^- harus melewati protein channel?

karena ion2 tsb bermuatan listrik dan tidak bisa melewati bagian membran yang hydrophobic

Apa yang terjadi ketika membran dalam keadaan istirahat?

• Kanal Na⁺ tertutup → little to no natrium goes through

• Kanal K⁺ sedikit terbuka → possible for potassium to go through

• Cl^- berada dalam keseimbangan antara konsentrasi di luar dan dalam sel

Sodium-Potassium Pump

protein di membran neuron bertugas mempertahankan keseimbangan ion dgn memindahkan 3 Na⁺ keluar untuk setiap 2 K⁺ yang masuk

Action potential

sinyal yang dikirim oleh akson → action potentials

Bagaimana action potential terjadi? (1)

Pengaruh stimulus lingkungan (mis. laba-laba di kulit) ngubah potensial membran dari yg awalnya -70 mV jadi →  -55 mV nyentuh threshold  (all-or-none phenomenon). Kanal Na⁺ yg voltage-gated jdinya terbuka, allowing Na⁺ buat masuk = muatan dlm membran juga ningkat.

Bagaimana action potential terjadi? (2)

Na⁺ masuk ke dlm sel dengan cepat karena:

• Electrical Gradient: bagian dlm sel negatif, Na⁺ positif → ketarik ke dalam (kyk magnet)

• Concentration Gradient: Na⁺ lebih banyak di luar → terdorong masuk terus2 an

Bagaimana action potential terjadi? (3)

Repolarisasi: mekanisme untuk mengembalikan keseimbangan setelah sinyal dikirim. Kanal Na⁺ menutup otomatis & kanal K⁺ terbuka. K⁺ keluar dr sel→  neuron kembali menjadi lebih negatif

Bagaimana action potential terjadi? (4)

Kadang kebanyakan K⁺ yang keluar, sehingga potensial membran jd > -70mV (hiperpolarisasi).  Neuron gk bisa menembak lagi karena udh masuk refractory period.

Bagaimana action potential terjadi? (5)

Dikahiri sama: Sodium-potassium pump yg bekerja buat mengembalikan keseimbangan Na⁺ dan K⁺ tadi ke kondisi awal (-70 mV). Siklus yg sama diulang kl ada trigger dr stimulus lagi

Propagation of the action potential

potensi aksi yg terjadi di satu titik pada akson menyebabkan depolarisasi di area tetangga, membuka kanal Na⁺ di area tersebut, menghasilkan action potential baru