CoCoLan : Fisiologi Emosi, Perilaku, dan Motivasi

Tujuan belajar : Mempelajari fisiologi dan sedikit membuka anatomi sistem limbik

Sejarah

• Paul Broca (1878) = menemukan broca's area
• "Sistem limbik adalah lingkaran dari gray matter di medial hemisphere cerebral -> le grand lobe limbique" 
• 
• lobus limbik besar, dan yang lainnya terdiri dari lilitan yang membentuk sisa korteks. Dia mengatakan bahwa lobus limbik besar peringkat rendah dalam hierarki daerah kortikal dan itu terkait dengan indera penciuman binatang. Sebaliknya, "otak lain" penting untuk kecerdasan.
• James Papez (1937) "Papez Circuit" -> jalur syaraf otak untuk emosi 
• Kemungkinan merupakan jalur penghubung antara emosi dan memori karena hippocampus yang menerima rangsangan dari luar dan dalam
• Hippocampus yang menerima rangsangan dari dalam akan memunculkan emosi, berikut mekanismenya :
• 
  Bagian yang berperan untuk mengontrol emosi adalah nukleus thalamus anterior. Dimana nanti disalurkan ke neocortex (cortex yang baru) dan mengalami feed back. Untuk lebih jelasnya lagi silahkan lihat gambar dibawah (dimana proses berada dalam satu sirkuit)
• 
• Paul McLean (1952)
• Satu komponen struktur di otak bagian tengah dari kedua hemispherum untuk pengaturan visceral emosi (old) dan kognitif (new)
• Mulai di kanal otak tengah -> sistem limbik dikembangkan karena berada di midline hemispherum
• 

Definisi & Struktur Anatomi Sistem Limbik

• Sistem Limbik adalah suatu sistem kompleks dari syaraf dan membentuk suatu jaringan di otak  (mempengaruhi insting & mood)
• Lokasi : di antara 2 thalamus, bawah korteks serebral
• Fungsi kontrol: emosi dasar (ketakutan, kesenangan, kemarahan) dan dorongan (kelaparan, seks, dominasi, perawatan keturunan).
• Sistem limbik mengkonstitusi major portion dari forebrain. Mamalia mempunyai korteks limbik yang besar
• 
• Sistem limbik termasuk nuclei dan tractus yang berada sepanjang perbatasan antara cerebrum dan diencephalone. 
• Bagian anatomis sistem limbik : 
• Anterior : Amygdala
• Tengah : bangsal ganglia, thalamus
• Posterior : Hippocampus (berhubungan dengan n.olfactori)
• 
• Komponen Sistem Limbik :
• Tubuh amygdaloid
• Hippocampus ("kuda laut")
• Gyrus cingulate
• Gyrus Parahippocampal
• Hipotalamus
• Badan mammillary Anterior
• inti dari talamus
• Komponen Utama sistem limbik : berupa nuclei/inti => bagian gremater (banyak inti di daerah itu)
• Berbentuk kerucut :Hipotalamus, hipokampus dan amigdala 
• Korteks : Cingulate gyrus, parahipocampal gyrus dan prefrontal cortex
• Nuclei :  Hipokampus, inti septum, amigdala, Talamus anterior dan dorsomedial, Hipotalamus-mammillary body, Hipotalamus ventromedial
• Anatomi korteks limbik
• 
• Sirkuit sistem limbik
• Korteks sensori = somatosensori & 3 indera
• Korteks asosiasi = menghubungkan memori juga emosi ke sistem limbik
• Sadar : korteks motorik
• Tidak sadar : saraf eferen : n. otonom = pengaturan di limbik tidak ditemui di korteks, terutama di hippotalamus
• Sesaat kita selesai mempelajari sesuatu, korteks asosiasi mengirim info ke hippocampus. Bila info masuk terus menerus, memori pun terbentuk.
• Namun, bila kita hanya belajar secara singkat; korteks asosiasi hanya akan memberi memori jangka pendek.
• Emosi dari korteks asosiasi akan disalurkan ke korteks prefrontal (mekanisme bolak-balik) co: sedih saat ketemu mantan pacar yang pacaran sama mantan teman :(
• Kelainan kesadaran lingkungan 
• Organik (anatomis), co: schizophrenia
• Fungsional 
• Mamillary body => ada mekanisme umpan balik dengan brain stem
• Akan mempengaruhi sirkuit emosional --> hipothalamus

Fungsi 

• Fungsi Limbik System:
• Homeostatic functions (including autonomic and neuroendocrine control [mempertahankan tubuh agar tetap stabil]) 
• Olfaction
• Memory
• Emotion and drives
• Fungsi Penting
• Menghasilkan emosi (otak emosional)
• Tambahkan perasaan ke pengalaman indrawi yang mengarah ke perilaku.
• Mempengaruhi: menafsirkan pengalaman sensorik sebagai menyenangkan atau tidak menyenangkan.
• Memori dan pembelajaran yang terkait erat dengan emosi.
• Perilaku seksual, emosi marah, ketakutan, kecemasan dan motivasi.
• Bagian yang berperan
• Amygdala : nukleus besar di lobus temporal
• 
• 
• Bawah ; potongan transversal (dekat dengan ventrikel ke-3) 
• ada di slide ke-25
• Regio Amygdala :
• Large basolateral region = Memberikan input langsung ke ganglia basal dan sistem motorik.
• Small corticomedial group of nuclei = Terkait dengan korteks olfaktorius.
• Central Nuclei = Terhubung ke hipotalamus.
• Amygdala berhubungan dengan hipotalamus. Formasi retikuler -> kesadaran
• 
• Input Amygdala
• 
  
  
  
• Output Amygdala
• 
  
  Paling banyak : hypothalamus. ANS : Autonom Nervous System
• Fungsi Amygdala
• Hubungkan rangsangan lingkungan dengan respons perilaku, otonom, dan endokrin terkoordinasi yang terlihat dalam pelestarian spesies.
• Amigdala adalah pusat integratif untuk emosi, perilaku emosional, dan motivasi.
• Tanggapannya meliputi:
• Makan dan minum
• Perilaku agnostik (berkelahi)
• Perkawinan dan perawatan ibu
• Tanggapan terhadap tekanan fisik atau emosional
• Stimulasi amigdala menyebabkan emosi yang intens, seperti agresi atau ketakutan. Misalnya: lesi yang disebabkan oleh epilepsi lobus temporalis dapat menyebabkan serangan panik.
• Lesi destruktif seperti ablasi amigdala menyebabkan efek berlawanan dengan lesi iritasi pada epilepsi lobus temporal. Lesi yang merusak pada amigdala menyebabkan ketundukan pada hewan, dan ketenangan yang tenang pada manusia yang dicirikan sebagai pengaruh yang datar. Di sinilah memori dan emosi digabungkan.
• Pengondisian rasa takut: menghubungkan pengalaman persepsi dengan emosi. Ini dilakukan dengan memasangkan stimulus netral dengan stimulus permusuhan. (eksperimen emosi)
• Hippocampus = bentuk "c" struktur di bagian medial lobus temporal
• Anatomi secara general
• 
• Gyrus di hippocampus
• 
  
   
• Perkembangan hippocampus
• 
• Peran dan Fungsi hippocampus :
• berperan dalam stimulus sensori => inputs masuk ke korteks asosiasi lalu menyalurkannya ke hippocampus.
• menstimulasi : penting dalam prolonged respons, pemahaman, & memori.
• Bentuk Network hippocampus :
• Hipokampus membentuk jaringan yang pada dasarnya searah, dengan masukan dari Entorhinal Cortex (EC) yang membentuk koneksi dengan neuron piramidal Dentate Gyrus (DG) dan CA3 melalui Perforant Path (PP). Neuron CA3 juga menerima masukan dari DG melalui Mossy Fibers (MF). Mereka mengirim akson ke sel piramidal CA1 melalui Schaffer Collateral Pathway (SC), serta ke sel CA1 di hipokampus kontralateral melalui Associational Commissural (AC) Pathway. Neuron CA1 juga menerima input langsung dari Perforant Path dan mengirim akson ke Subiculum (Sb). Neuron ini pada gilirannya mengirim keluaran hipokampus utama kembali ke EC, membentuk loop.
• Koneksi :
• 
• Efferen :
• Sebagian besar korteks terhubung secara timbal balik ke korteks entorhinal.
• Masukan kolinergik dan GABA melalui inti septum
• Amigdala
• Area tegmental ventral (VTA), lokus coeruleus (LC), inti raphe.
 
• Afferen :
• Melalui fornix
• Pra-komisural: inti septum
• Post-commissural: badan mammillary (ke nukleus thalamic anterior melalui saluran mammillothalamic)
• 2 Limbik Axis :
• Hippocampal :
• Exteroceptive
• Proses kognitif-pembelajaran dan memori
• Terima informasi dari area sensorik kortikal
• Proyek ke talamus anterior
• Thalamus-cingulate gyrus-hipokampus anterior (sirkuit Papez)
• Hippocampus-mammillary body-thalamus
• Proyek ke ganglion basal.
• Proyeksikan ke otak tengah melalui bundel otak depan medial.
• Amygdala :
• Interoceptive
• Generasi emosi, keadaan motivasi
• Area sensorik kortikal dan organ dalam
• Proyek ke talamus dorsomedial
• Thalamus dorsomedial-korteks prefrontal-amigdala
• Amigdala-ventromedial hipotalamus
• Proyek ke ganglion basal.
• Proyeksikan ke otak tengah melalui bundel otak depan medial.
• Grafik dari posterior melewati hipothalamus (thalamus lewat septal) untuk ke mamillary golgi 
• 
• Hypothalamus
• dibawah thalamus ; gambar bawah anatomi secara general 
• 
• Anatomi dalam = dinding ventrikel 3 dibawah kelenjar hipofisis. Dibagi menjadi daerah medial dan lateral oleh forniks, kumpulan saluran serat yang menghubungkan hipokampus ke badan mammillary.
• Hipotalamus dibatasi di anterior oleh kiasme optikus dan komisura anterior, dan di posterior oleh badan mamillaris.
• Inti paraventrikel sangat penting, karena ia mengontrol proses endokrin dan otonom.
• 
• Hypothalamus berada di anterior komissura & posterior dari mamillary bodies. Parasentrikular nukleus -> kontrol endokrin & proses otonom. Ventromedial nukleus -> mammilary bodies di belakang.
• Hypothalamus peran terbesar untuk homeostatis pada sistem limbik
• Hipotalamus, yang terdiri kurang dari 1% dari total volume otak, berhubungan erat dengan sejumlah struktur di dalam sistem limbik dan batang otak.
• Hipotalamus mengontrol sebagian besar fungsi vegetatif (keberlangsungan hidup manusia) dan endokrin (kontrol seksual, adrenalin, kortisol, dll) tubuh serta banyak aspek perilaku emosional. maka dari itu bila hormon berubah emosi juga berubah. hal ini terjadi lingkungan tubuh konstan. 
• Bersama-sama, hipotalamus dan sistem limbik melakukan kontrol pada sistem endokrin sistem saraf otonom untuk mempertahankan homeostasis.
• Hipotalamus membantu mengatur lima kebutuhan fisiologis dasar:
• Mengontrol tekanan darah dan elektrolit (nafsu makan, minum, dan garam tubuh).
• Mengatur suhu tubuh melalui pengaruh sistem saraf otonom dan sirkuit otak yang mengarahkan perilaku termotivasi (misalnya perilaku yang mencari lingkungan yang lebih hangat atau lebih dingin).
• Mengatur metabolisme energi melalui pengaruh makan, pencernaan, dan laju metabolisme.
• Mengatur reproduksi melalui kontrol hormonal kawin, kehamilan dan menyusui.
• Mengarahkan respons terhadap stres dengan memengaruhi aliran darah ke jaringan tertentu, dan dengan merangsang sekresi hormon stres adrenal.
• 
• Fungsi Integrative :
• Area lateral hypothalamic :
• Stimulasi area ini menyebabkan rasa lapar yang ekstrim, nafsu makan yang rakus dan keinginan yang kuat untuk makan
• Kerusakan pada area ini menyebabkan hilangnya keinginan untuk makan, menyebabkan kelaparan yang mematikan.
• Ventromedial nucleus :
• Stimulasi menyebabkan ketidakpedulian pada makanan.
• Kerusakan menyebabkan nafsu makan rakus yang menyebabkan obesitas.
• Jalur hypothalamus:
• 
  
  
  
• Feeling & Emosi 
• Fungsi koperasi hipotalamus, sistem limbik dan korteks.
• Perasaan: kesenangan, gairah seksual, kemarahan dan ketakutan; kontrol kesadaran terbatas - "sulit diblokir"
• Sistem limbik terhubung ke korteks serebral: menghubungkan perasaan dasar dengan penalaran.
• 
• Mekanisme sensori & informasi (gambar atas)

Reward & Punishment 

• Ilmuwan telah mencoba mengungkap apa yang mendorong kita untuk melakukan sesuatu dan mencegah kita melakukan / mengulangi suatu tindakan.
• Sistem limbik mendefinisikan sifat afektif sensasi sensorik: menyenangkan atau tidak menyenangkan.
• Reward = kesenangan, sensasi yang memuaskan; hukuman = tidak menyenangkan, sensasi permusuhan.
• Pusat penghargaan utama: bundel otak depan medial, terutama di inti lateral dan ventromedial hipotalamus.
• Pusat hukuman utama: bagian mesencephalon di sekitar saluran air Sylvius.
• Stimulasi pusat penghargaan menyebabkan ketenangan dan ketenteraman. Ketika ditawari pilihan makanan vs rangsangan listrik, hewan tersebut sering kali memilih rangsangan listrik.
• Stimulasi pusat-pusat hukuman menyebabkan tanda-tanda ketidaksenangan, ketakutan, teror, kesakitan, dan bahkan penyakit.
• Hukuman seringkali lebih kuat dibandingkan dengan hadiah.
• Reward and punishment determining behaviour => kontrol emosi ada hubungan relatif kontinu yang menyebabkan kita melakukan sesuatu (motivasi)
• Jika pengalaman sensorik tidak menimbulkan rasa penghargaan atau hukuman, pengulangan stimulus berulang-ulang menyebabkan hampir punahnya respons kortikal serebral, sehingga hewan menjadi terhabituasi dengan stimulus sensorik tertentu dan setelah itu mengabaikannya.
• Jika stimulus benar-benar menyebabkan hadiah atau hukuman, respons kortikal serebral menjadi semakin intens selama stimulasi berulang dan respons tersebut dikatakan diperkuat.
• 

SUMBER : Kuliah salah satu dosen FK UNMUL