Bagaimana Cara Sel-sel Otak Mengirim Pesan?

KOMPAS.com - Dalam sepersekian detik, otak kita dapat memunculkan pikiran, merasakan sensasi, dan merespons segala yang kita lihat.

Semburan aktivitas otak yang sangat cepat memberi kita kemampuan tersebut dan memungkinkan kita melakukan berbagai hal dan aktivitas.

Cara sel-sel otak mengirimkan pesan

Dilansir dari Live Science, langkah pertama dalam proses penyampaian pesan oleh sel otak adalah potensial aksi atau gelombang listrik yang dipicu di sel saraf atau neuron.

Neuron yang ditemukan di otak, sumsum tulang belakang, dan seluruh tubuh umumnya mengirimkan pesan dengan cara yang sama.

Baca juga: Mengapa Otak Manusia Berkerut-kerut?

Setiap kali ada sesuatu yang perlu kita perhatikan, misalnya suara tertentu, reseptor di organ indera akan mengaktifkan sel-sel saraf yang menuju ke otak. Terowongan kecil di membran neuron akan terbuka sehingga memungkinkan molekul atau ion bermuatan positif masuk ke dalam sel.

Partikel bermuatan ini beriak di sepanjang membran sel, mirip dengan cara elektron melewati kabel pada perangkat listrik.

Sinyal listrik ini berjalan dari membran sel ke dalam aksonnya, yakni struktur panjang seperti ekor yang menonjol dari badan sel. Akson ini dipisahkan dari akson sel saraf berikutnya dalam rantai komunikasi melalui celah yang disebut sinapsis.

Ketika impuls listrik ini mencapai ujung akson, neuron melepaskan bahan kimia yang disebut neurotransmiter ke dalam sinapsis. Bahan kimia ini berkeliaran melintasi celah tersebut dan menempel pada reseptor spesifik di neuron berikutnya.

Baca juga: Saat Tak Cukup Tidur, Apa yang Terjadi Pada Otak?

Jika cukup banyak reseptor yang diaktifkan, neuron penerima dapat menghasilkan potensial aksinya sendiri dan meneruskan pesan ke neuron lain dalam jaringan.

Karena hanya sel-sel yang terhubung melalui sinaps yang dapat berkomunikasi melalui neurotransmiter, pesan yang dikirim dapat dianggap sebagai "pesan rahasia" yang hanya dapat dideteksi oleh kedua neuron tersebut dan bukan oleh neuron di sekitarnya.

Namun, Mike Ludwig, profesor neurofisiologi di Edinburgh University, Inggris, mengatakan bahwa neuron juga dapat menyiarkan “pesan publik".

Neuron melakukan ini dengan melepaskan fragmen protein kecil, yang disebut neuropeptida, melalui membran selnya.

Baca juga: Dampak Perubahan Iklim, Otak Manusia Menyusut

Potensi aksi memicu pelepasan neuropeptida, namun alih-alih melintasi nanometer ke neuron berikutnya seperti yang dilakukan neurotransmiter, neuropeptida justru menempuh perjalanan jauh mengelilingi otak.

Mengambang di sekitar cairan yang mengelilingi otak, neuropeptida akhirnya berikatan dengan reseptor di daerah otak yang jauh. Jenis komunikasi ini jauh lebih lambat dibandingkan sinyal sinaptik, namun memiliki efek yang luas.

Ludwig menjalaskan, hal yang penting bukanlah molekul pemberi sinyal itu sendiri, namun distribusi reseptornya. Dalam penelitian pada hewan, ketika para ilmuwan mengubah lokasi dan kepadatan reseptor tertentu, hal itu mengubah perilaku hewan.