Sistem Ganglia Basal

 

Sistem Ganglia Basal

Kecemasan dan Rasa Takut

Tugas ini dibuat untuk memenuhi mata kuliah “psikologi ”

Disusun Oleh :

1.Rika Milyana                                    (P1337420315014)

2. Yuliani Pangesti                              (P1337420315015)

3. Siti Nur Yani                                   (P1337420315016)

4. Yeni Febiyani                                  (P1337420315017)

5.  Nur Lailah                                      (P1337420315018)

6. Maelina Triya Hevitasari                 (P1337420315019)

7. Arifatul Mahmudah                        (P1337420315020

Kelas       :  1 Reguler A

Dosen Pembimbing     : Afiyah Sri Harnany, SST, M.Si

PRODI DIII KEPERAWATAN PEKALONGAN

POLTEKKES KEMENKES SEMARANG

TAHUN AKADEMIK 2015/2016

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Ganglia basalis yang mengatur kontrol motorik juga terlibat dalam banyak neuronal pathways seperti fungsi emosional, motivasional, assosiatif, dan juga fungsi kognitif.

Hubungan antara ganglia basalis dan regio korteks cerebri memperbolehkan koneksi-koneksi yang diorganisasikan menjadi sirkuit tersendiri. Aktivitas neuronal didalam ganglia basalis berhubungan dengan area motorik korteks cerebri dan parameter pergerakan. Sirkuit kortikal-ganglia basalis-thalamus menjaga organisasi somatotopik neuron yang berhubungan dengan gerakan. Sirkuit ini memperlihatkan subdivisi fungsional dari sirkuit okulomotor, prefrontal dan sirkuit cingulate, yang memainkan peran penting dalam atensi, pembelajaran dan potensiasi aturan behaviour-guiding. Keterlibatan ganglia basalis berhubungan dengan gerakan involunter dan stereotipe atau penghentian gerakan tanpa keterlibatan dari fungsi motorik volunter, seperti pada penyakit Parkinson, penyakit Wilson, progressive supranuclear palsy atau penyakit Huntington. Gejalanya berbeda sesuai dengan lokasi lesi.

Neurotransmitter adalah bahan kimia otak yang mengkomunikasikan informasi ke seluruh otak dan tubuh. Terdapat dua jenis neurotransmitter, yaitu neurotransmitter inhibitori (serotonin, GABA, dopamin) dan neurotransmitter eksitatori (dopamin, norepinefrin, epinefrin). Neurotransmitter eksitatori menstimulasi otak sedangkan yang menenangkan otak dan membantu menjaga keseimbangan disebut neurotransmitter inhibitori.

Ganglia basalis memiliki neurotransmitter klasik yang paling banyak, dan tambahan neuropeptida yang mungkin berpartisipasi dalam modulasi transfer informasi ganglia basalis. Neurotransmitter ini antara lain GABA, glutamat, asetilkolin, dan dopamin. Reduksi pada neurotransmitter dan protein yang terlibat dalam transmisi sinaptik dan mRNA yang berhubungan ditemukan prevalensinya pada otak manusia yang menderita penyakit Huntington meski pada stadium awal dengan sedikit atau tidak ada kehilangan sel. Secara signifikan, level neuropeptida MSN berkurang, begitu pula dengan dopamin, glutamat dan endocannabinoids.5 Hilangnya neuron dopaminergik berpigmen dari substantia nigra pars compacta serta adanya badan Lewy dan Lewy neurites merupakan neuropatologik utama pada penyakit Parkinson.

B.     Rumusan Masalah

1.      Pengertian Ganglia basal

2.      Fungsi Ganglia Basal

3.      Neuroanatomi dan Neurofisiologi Sirkuit Kortikal-Ganglia Basalis-Thalamus

C.     Tujuan Penulisan

1.      Mampu mempelajari tentang pengertian dari Ganglia basal

2.      Mampu memahami tentang fungsi Gnglia basal

3.      Mampu memahami tentang Neuroanatomi dan Neurofisiologi Sirkuit Kortikal-Ganglia Basalis-Thalamus.

BAB II

PEMBAHASAN

A.    Pengertian Ganglia Basal

Ganglia Basal merupakan sekelompok struktur besar di tengah otak yang mengelilingi sistem limbik-dalam. Fungsi Basal Ganglia atau inti basal, adalah struktur di otak yang membantu mengontrol gerakan tubuh. Kontrol motor halus, di mana gerakan dimulai, berlangsung dan berakhir seperti yang diharapkan, sebagian dikoordinasikan oleh basal ganglia.       Fungsi dari basal ganglia dapat terganggu oleh penyakit tertentu, menyebabkan kesulitan dalam berbicara serta gerakan. Pada penyakit Parkinson, sel-sel di basal ganglia mati, menyebabkan gejala gerakan menjadi lambat, gemetar dan otot terkunci. Kondisi seperti cedera kepala, tumor otak, stroke dan obat-obatan juga dapat merusak sel-sel otak dan mempengaruhi fungsi basal ganglia.

Ganglia basal adalah struktur di otak yang membantu gerakan kontrol, dengan mengirimkan sinyal ke otak depan.

Sejumlah struktur anatomi yang berbeda di otak termasuk dalam basal ganglia. Nama-nama bagian ini adalah substantia nigra, lobus pallidus, inti subtalamik, putamen dan kaudatus. Sedangkan fungsi basal ganglia tidak sepenuhnya dipahami, mereka diduga terlibat dalam memulai gerakan dan dalam melaksanakan urutan belajar gerakan. Ada kemungkinan bahwa basal ganglia dapat menekan program lain tindakan sementara memungkinkan satu program yang diinginkan yang akan dilakukan. Hal ini akan mencegah otak dari mencoba untuk melakukan beberapa gerakan yang bertentangan pada waktu yang sama.

Fungsi dari basal ganglia terlibat dalam pengiriman sinyal saraf sepanjang dua jalur yang berbeda, salah satunya adalah langsung dan lainnya tidak langsung. Sinyal ini ditransmisikan ke bagian otak depan yang dikenal sebagai talamus, yang menyampaikan sinyal ke korteks serebral, pada daerah abu-abu otak. Diperkirakan bahwa jalur tidak langsung menekan tindakan yang bertentangan sedangkan jalur langsung memungkinkan tugas tertentu yang harus dilakukan. Untuk gerakan normal, jalur harus bekerja bersama-sama dengan benar dan apapun yang mengganggu keseimbangan antara mereka dapat menyebabkan gangguan gerakan, seperti penyakit Parkinson.

Pada penyakit Parkinson, sel-sel didalam substantia nigra mati, dan daerah lain dari basal ganglia dipengaruhi saat kondisi berlangsung. Hilangnya sel dalam substantia nigra mengganggu keseimbangan jalur saraf, membuat jalan tidak langsung lebih aktif dan jalur langsung kurang aktif. Secara keseluruhan, efeknya adalah untuk mengurangi gerakan dan ini menyebabkan gaya berjalan seperti menyeret kaki yang disertai dengan masalah keseimbangan, otot kaku dan gemetar saat istirahat. Meskipun penyakit ini tidak dapat disembuhkan, pengobatan yang tersedia yang dapat memperlambat perkembangan dan membantu meringankan gejala. Obat yang dikonsumsi harus mengandung zat-zat seperti dopamin, suatu neurotransmitter yang biasanya diproduksi oleh sel-sel di substansia nigra dan yang membawa sinyal dari satu sel saraf ke sel saraf berikutnya.

B.     Fungsi Ganglia Basal

Ganglia basal memiliki fungsi antara lain :

1.      Menyelaraskan perasaan dan gerakan

2.      Mengubah dan memperlancar perilaku motorik halus

3.      Menekan perilaku motorik yang tidak diinginkan

4.      Mengatur kecepatan beban(idle spead) atau tingkat kecemasan tubuh

5.      Menguatkan motivasi

6.      Mengutarai rasa senang dan suka cita.

C.     Neuroanatomi dan Neurofisiologi Sirkuit Kortikal-Ganglia Basalis-Thalamus

Istilah ganglia basalis merujuk pada massa gray matter yang terdapat didalam hemisfer cerebral. Secara anatomis, ganglia basalis termasuk nukleus kaudatus, putamen dan globus palidus. Nukleus kaudatus dan putamen (striatum) merupakan tempat utama input ke ganglia basalis. Sedangkan globus palidus merupakan outflow utama nukleus dari ganglia basalis. Secara fungsional, ganglia basalis dan interconnections dan neurotransmitternya membentuk sistem ekstrapiramidal yang termasuk midbrain nuklei seperti substansia nigra, dan nuklei subthalamikus.

Input dan output ganglia basalis paling banyak muncul dari atau ke korteks baik secara langsung atau tidak langsung melalui thalamus. Sehingga ganglia basalis membentuk side loop atau jalan memutar dalam hubungannya dengan otak ke perilaku. Pars compacta mengandung neuron-neuron dopaminergik. Globus pallidus internum dan pars retikulata dari putamen merupakan nuklei output utama ganglia basalis. Globus palidus internum dan pars retikulata putamen mirip dari segi sitologi, konektivitas, dan fungsi. Dua nuklei ini dapat dipertimbangkan sebagai struktur tunggal yang dipisahkan oleh kapsula interna. Hubungannya mirip dengan kaudatus dan putamen. Terdapat dua pathways utama ganglia basalis: direct pathways yang menghasilkan gerakan dan indirect pathways yang menghambat gerakan.

Gambar 1. Lokalisasi anatomi thalamus dan ganglia basalis dilihat dari kiri.

Thalamus dan ganglia basalis terletak berdekatan. Lesi biasanya tidak hanya melibatkan satu nukleus saja, tapi mempengaruhi struktur multipel pada sirkuit kortikal-ganglia basalis-thalamus. Perhatikan massa intermedia yang menghubungkan thalamus kanan dan kiri.

Direct pathway disediakan oleh reseptor D1-dopamin, substansi-P dan dynonorphin-containing neurons. Indirect pathway disediakan oleh reseptor D2-dopamin dan enkephalin-containing neurons. Output neuron globus pallidus external bersifat GABAergik dan menghasilkan efek inhibitorik pada neuron subtalamikus glutamatergik, yang kemudian mengirimkan proyeksi eksitatorik pada kedua nuklei output ganglia basalis (globus pallidus internal dan substansia nigra pars reticulata, yang neuronnya juga bersifat GABAergik seperti pada globus pallidus eksternal). Kedua pathways kemudian menyediakan efek antagonis pada output ganglia basalis: Direct pathway: mengirimkan input inhibitorik pada kedua nuklei, sedangkan indirect pathway: menghasilkan input eksitatorik. Proyeksi dual dari nuklei output ganglia basalis ke nuklei yang berbeda dari thalamus (regio lateralis, regio centralis, dan regio dorsalis) diorganisasikan secara paralel dan somatotopikal.  Kemudian neuron thalamikus mengirimkan input konvergen ke area kortikal yang sama tapi lamina berbeda.

Fungsi ganglia basalis di modulasi oleh innervasi striatal dan ekstrastriatal dopaminergik. Meskipun begitu, dopamin pada spiny neurons striatal memberikan peningkatan ke sinaps pada dendritic spines yang juga dimodulasi oleh input eksitatorik dari korteks. Pada keadaan ini, spiny neurons striatal dilatih oleh dopamine-mediated reinforcement signal untuk mengenali dan register konteks salient dan/atau keadaan yang kemungkinan dapat berguna dalam mengatur perilaku.

Gambar 2. Sirkuit kortikal-ganglia basalis-thalamus (melalui nuklei thalamus)

Pada kontrol otak (kiri) dan dalam otak yang terkena sindrom parkinson (kanan). Pada gambar kanan, ketidakseimbangan pada direct dan indirect pathways terlihat dari ukuran panah. Perhatikan hiperaktivitas output nukleus sirkuit ganglia basalis (substansia nigra pars reticulata dan globus pallidus iternal) dan nukleus subthalamikus pada sindrom parkinson. Hanya satu subset pathway ganglia basalis yang terlihat (D1 reseptor dopamin tipe 1, D2 reseptor dopamin tipe 2, SP substansi P, Met-Enk met-enkephalin, DA dopamin, Gpe globus pallidus eksternal, Gpi internal globus pallidus, SNpc substansia nigra pars compacta, SNpr substansia nigra pars reticulata, STN nukleus subthalamikus; SO oralis subregio, SI intermedia subregio.

Gambar 3. Direct pathway

Pada direct pathway (Gambar 3), sel striatal memproyeksikan ke globus pallidus internal secara langsung. Konsekuensi pathway ini yaitu peningkatan drive eksitatori dari thalamus ke korteks. Proyeksi dari kortikal menggunakan neurotransmitter eksitatorik glutamat. Ketika glutamat diaktivasi, proyeksi kortikal mengeksitasi neuron striatal. Input eksitatorik ini cukup untuk mengaktifkan sel striatal. Sel striatal ini menggunakan neurotransmitter inhibitorik GABA dan aksonnya melewati dan menghambat sel globus pallidus interna. Sel globus pallidus interna yang memproyeksi ke VA/VL juga menggunakan GABA. Sehingga, signal kortikal mengeksitasi neuron striatal yang menghasilkan inhibisi yang lebih banyak dari striatum ke globus pallidus internal. Lebih banyak inhibisi globus pallidus internal berarti lebih kurang inhibisi dari thalamus motor (VA/VL). Sejak thalamus motor menerima inhibisi yang kurang, sel VA/VL akan meningkatkan firing dari neurotransmitternya. Penurunan inhibisi ini disebut dis-inhibisi. Meski tidak sama dengan eksitasi langsung, kemiripannya mengarah pada peningkatan aktivitas. Jadi, hasil akhir input eksitatorik kortikal ke neuron striatal pada awal direct pathway yaitu peningkatan firing neuron-neuron VA/VL dan sebagai gantinya mengaktifkan korteks motorik dan meningkatkan aktivitas motorik.

Gambar 4. Indirect pathway

Pada indirect pathway dibandingkan dengan direct pathway direct pathway yang memproyeksi ke globus pallidus internal, neuron striatal pada indirect pathway memproyeksi ke globus pallidus eksternal. Sel dalam globus pallidus eksternal memproyeksi ke nukleus subthalamikus kemudian menuju ke globus pallidus internal, dan berproyeksi ke VA/VL, dan akhirnya ke korteks motorik. Peningkatan aktivitas pada neuron striatal GABAergik menurunkan aktivitas pada globus pallidus eksternal. Sel GABAergik pada globus pallidus eksternal menghambat sel di nukleus subthalamikus, sehingga penurunan aktivitas pada globus pallidus eksternal menghasilkan inhibisi yang kurang dari sel dalam nukleus subthalamikus. Nukleus subthalamikus mengalami dis-inhibisi dan aktivitasnya meningkat. Kembalinya proyeksi dari nukleus subthalamikus menghasilkan eksitasi yang lebih banyak pada sel di globus pallidus internal. Sehingga hasil akhir dari indirect loop yaitu peningkatan aktivitas sel GABAergik di globus pallidus internal yang memproyeksi ke VA/VL atau peningkatan inhibisi dari neuron thalamikus. Indirect pathway menghambat thalamus motorik dan korteks motorik, dan pada akhirnya mengurangi aktivitas motorik.

Dopamin diproduksi oleh sel di pars compacta substansia nigra (SNc). Terminal akson nigrostriatal menghasilkan dopamin kedalam striatum. Dopamin memiliki efek eksitatorik terhadap psel dalam striatum yang merupakan bagian dari direct pathway. Ini melalui reseptor D1. Dopamin memiliki efek inhibitorik terhadap sel striatal berhubungan dengan indirect pathway via reseptor D2. Dengan kata lain, direct pathway (yang mengaktifkan aktivitas motorik) dieksitasi oleh dopamin sementara indirect pathway (yang mengurangi aktivitas motorik) diinhibisi. Kedua efek ini mengarah pada peningkatan aktivitas motorik.

Terdapat populasi neuron kolinergik (ACh) dalam striatum yang yang aksonnya tidak meninggalkan striatum (disebut interneurons atau neuron sirkuit lokal). Sinaps interneuron kolinergik ini pada neuron striatal GABAergik yang berproyeksi ke globus pallidus internal dan neuron striatal yang berproyeksi ke globus pallidus eksternal. Kolinergik beraksi menghambat sel striatal dari direct pathway dan mengeksitasi sel striatal indirect pathway. Sehingga efek asetilkolin (ACh) berlawanan dengan efek dopamin pada direct dan indirect pathways, sehingga efek ACh pada aktivitas motorik merupakan lawan dari dopamin. ACh inhibisi direct pathway dan eksitasi indirect pathway. Efek interneuron striatal kolinergik yaitu menurunkan aktifitas motorik.

BAB III

KESIMPULAN

A.    Kesimpulan

• Ganglia basalis jelas terlibat dalam fungsi motorik. Ganglia basalis menerima input utama dari korteks motorik dan beraksi, via thalamus motorik. Juga, masalah ganglia basalis mengarah pada defisit motorik
• Hasil akhir input eksitatorik kortikal ke neuron striatal pada awal direct pathway yaitu peningkatan firing neuron-neuron VA/VL dan sebagai gantinya mengaktifkan korteks motorik dan meningkatkan aktivitas motorik.
•  Hasil akhir dari indirect loop yaitu peningkatan aktivitas sel GABAergik di globus pallidus internal yang memproyeksi ke VA/VL atau peningkatan inhibisi dari neuron thalamikus. Indirect pathway menghambat thalamus motorik dan korteks motorik, dan pada akhirnya mengurangi aktivitas motorik.

• Penyakit Parkinson didominasi gangguan ganglia basal, yang merupakan kelompok inti yang terletak di dasar otak depan.

• Atrofi bilateral pada daerah kepala nukleus kaudatus dan putamen merupakan karakteristik abnormalitas dari Huntington disease, dan umumnya juga ditemukan atrofi girus pada daerah lobus frontal dan temporal.

B.     Saran

Kami mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu sehingga makalah ini dapat diselesaikan sesuai dengan waktunya. 

Kami pun dari Penulis menyadari bahwa makalah ini masih banyak kekurangannya, untuk itu mohon maaf, sekaligus kami berharap saran dan kritik yang membangun dari para pembaca semua. Semoga makalah ini nantinya bermanfaat untuk kita semua. 

DAFTAR PUSTAKA

1.  Herrero MT, Barcia C, Navarro JM. Functional Anatomy of Thalamus and Basal Ganglia [Internet]. J Child’s Nerv Syst. 2012 [cited 2014 Dec 06]; 18:386–9. Available from http://yadda.icm.edu.pl/yadda/element/bwmeta1.element.springer-bc305334-8300-3c71-b913-2da0fad38e8c
2. Leisman G, Benjamin OB, Melillo R. Cognitive-Motor Interactions of the Basal Ganglia in Development. Front. Syst. Neurosci. 2009; 8:16.
3. Neurogistics.com [internet]. What are Neurotransmitters?. Nodate [cited 2014 Dec 06]. Available from https://www.neurogistics.com/TheScience/WhatareNeurotransmi09CE.asp
4.  Wichmann T, DeLong MR. Neurotransmitters and Disorders of the Basal Ganglia. USA: Elsevier Inc; 2009. p. 761-9
5.   Austen J, Raymond M, Raymond LA. Review: Early Synaptic Pathophysiology in Neurodegeneration: Insights From Huntington’s Disease. J Trends in Neurosci. 2010;33(11):513
6. Hauser RA, Lyons KE, McClain TA, Pahwa R. Parkinson disease. Medscape Refference. 2014 [cited 2014 Dec 06]. Available from: http://www.medscape.com/
7. Waxman SG. Clinical Neuroanatomy. 27^th ed. New York: McGraw-Hill: 2013. p.230
8. Hening W, Harrington DL, Poizner H. Motor Functions of the Basal Ganglia. Springer Publishing. c2009-[cited 2014 Dec 06]. Available from http://tdlc.ucsd.edu/research/publications/Hening_Harrington_Poizner_Motor_Functions_2009.pdf.