NEUROSAINS KOGNITIF

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

            Otak adalah salah satu organ di dalam tubuh manusia dimana fungsi utamanya adalah berpikir dimana proses tersebut terjadi karena penerimaan data atau informasi yang kemudian diolah ataupun diproses yang kemudian menghasilkan data atau informasi baru. Sehingga otak merupakan organ paling penting di dalam tubuh manusia.

            Terkait dengan keberadaan otak, berkembanglah satu disiplin ilmu yang mengkaji masalah otak yaitu neuroscience. Neuroscience merupakan bidang ilmu yang mengkhususkan pada studi saintifik dari sistem saraf. Secara umum, disiplin ilmu  ini terlihat merupakan cabang dari ilmu biologi. Namun dalam perkembangannya, neuroscience membahas lebih dari itu dan lebih spesifik dalam bidang saraf dan otak.

            Perkembangan disiplin ilmu ini menunjukkan hal yang luar biasa. Implikasi positif dari perkembangan tersebut adalah dilakukannya berbagai kerjasama ( kolaborasi ) dengan berbagai disiplin ilmu lainnya. Sudah banyak dilakukan kerjasama penelitian antarbidang ilmu dalam kerangka neuroscience, seperti disiplin ilmu psikologi kognitif dan neuroscience. Perpaduan dari kedua disiplin ilmu inilah yang akhirnya melahirkan disiplin ilmu baru yaitu neuroscience kognitif yang secara khusus mempelajari bagaimana anatomi ( struktur – struktur fungsi tubuh ) dan fisiologi ( fungsi – fungsi dan proses – proses yang terjadi di dalam tubuh ) saraf mempengaruhi dan dipengaruhi oleh kognisi manusia.

1.2. Rumusan Masalah

1.    Apakah pengertian neuroscience kognitif ?

2.    Peralatan apa sajakah yang digunakan oleh para ilmuwan neurosains ?

3.    Bagaimana sejarah perkembangan neuroscience kognitif ?

4.    Bagaimana anatomi otak berperan penting dalam proses kognitif ?

5.    Apakah keterkaitan antara psikologi kognitif dengan neurosains ?

1.3. Tujuan & Manfaat

1.      Untuk memenuhi tugas harian dalam mata kuliah psikologi kognitif.

2.      Untuk mengetahui manfaat dan kegunaan neuroscience dalam psikologi.

3.      Mampu memahami keterkaitan antara psikologi kognitif dan neuroscience.

BAB II

KAJIAN TEORI

            Neuroscience kognitif adalah bidang studi yang menghubungkan otak dan aspek-aspek lain sistem saraf, khususnya otak, dengan pemrosesan kognitif dan akhirnya dengan perilaku. Sementara otak adalah organ dalam tubuh manusia yang mengontrol langsung pikiran, emosi dan motivasi kita. Pada umumnya otak dianggap berada di belahan atas hierarki tubuh, dengan beragam organ lain merespon di bawah komandonya. Namun, otak juga mendengarkan dan dipengaruhi oleh organ-organ tubuh lainnya. Oleh karena itu, dikatakan bahwa otak bersifat direktif dan reaktif.

Kognisi telah ditelaah dalam beberapa bidang, masing-masingnya menggunakan pendekatan yang berbeda. Ketika pertama kali ditelaah, psikologi kognitif hanya berfokus pada tingkat pemrosesan informasi (Lindsay & Norman, 1977; Neisser, 1967). Faktanya, jika kita melihat lebih jauh, peneliti lain menyatakan bahwa dengan memahami hardware secara rinci akan membantu kita memahami fungsinya. Neurosains bertujuan untuk memahami “wetware” di dalam otak, yang juga harus dipahami dalam berbagai tingkatan analisis yang berbeda. Di sisi ekstrim, kita harus memahami sifat genetic dan kejadian molecular yang mengatur sel untuk mengetahui bagamaina neuron bekerja. Di sisi ekstrim lainnya, kita harus memahami fungsi lobus-lobus dan interaksi antara wilayah-wilayah otak yang berbeda untuk mengetahui bagaimana otak beroperasi secara keseluruhan. Teori interaksi skala luas antara area otak tersebut berpadu dengan teori  pemrosesan informasi. (cf. Dowling, 1992)

            Kognitif neurosains terletak di persimpangan neurosains dan psikologi kognitif. Ide penuturunnya adalah “pikiran adalah sesuatu yang dilakukan otak.” Kognisi merupakan pemrosesan informasi, tetapi pemrosesan informasi dijalankan oleh otak dengan karakteristik khusus. Meskipun demikian, seperti yang ditunjukan oleh namanya, dimana neurosains merupakan sebuah kata benda yang dimodifikasi oleh kognitif, kognitif neurosains berfokus untuk memahami otak itu sendiri- apa yang dilakukan oleh bagian otak yang berbeda dan bagaimana mereka berinteraksi.

            Kemajuan di bidang neuroscience dan Human Genome Mapping telah mengungkap banyak informasi tentang struktur dan kinerja otak manusia dan potensi genetiknya. Manusia memiliki keberbakatan yang jamak yang luar biasa yang membedakannya dengan hewan, meliputi aspek intelektual, moral, sosial, bahasa, dexterity, dan emosi. Otak manusia mengandung lebih dari satu milyar sel syaraf otak (neuron) dan hampir satu triliun sel glia. Setiap neuron tersebut dapat membentuk jaringan dengan dua puluh ribu neuron lainnya, sehingga membentuk trilyunan kombinasi yang siap memproses informasi yang tak terhingga. Otak tersusun oleh korteks, medula, dan batang otak yang membentuk satu kesatuan (triune), membentuk manusia seutuhnya yang memiliki kemampuan heart, head, dan hand yang tinggi. Belahan kanan dan kiri dengan jembatan korpus kolosum membentuk reaktor otak (cerebreactor), fisi dan fusi, yang memungkinkan proses berfikir tingkat tinggi. Bahkan kini ditengarahi bahwa konstelasi otak manusia mampu mencapai puncak spiritualitas yang ditengarahi sebagai gelombang keempat peradaban manusia.

Untuk memaksimalkan fungsi-fungsi ini maka perawatan dan pengayaan terhadap otak merupakan suatu hal yang mutlak diperlukan, ini dimaksudkan untuk memaksimalkan fungsi dan kerja otak. Disamping itu juga untuk menghindari gangguan-gangguan mungkin terdapat pada jaringan saraf otak. Perawatan dan pemeliharaan otak dengan tepat diyakini dapat merangsang pertumbuhan sel-sel baru otak (neurogenesis). Memperbaiki fungsinya, dan memaksimalkan kinerja otak. Dengan demikian muara akhir yang diharapkan adalah normal dan maksimalnya perkembangan jaringan otak dan dapat bekerja sesuai dengan fungsinya.

            Dalam batasan-batasan tertentu, neurosains kognitif adalah ilmu yang menyediakan dasar-dasar untuk lebih jauh lagi menyelidiki isu-isu lama terkait pikiran dan tubuh. Ilmu neurosains kognitif sebagaimana dikatakan Richard Thompson dari University of Southern California, “….adalah perkawinan alami antara neurosains dan ilmu kognitif-secara bebas dapat disebut juga ilmu tentang otak dan pikiran.” (2000, hal.411)

BAB III

PEMBAHASAN

 

3.1. Psikologi kognitif

            Neuroscience adalah perkembangan ilmu biologi manusia yang bersumber dari ilmu kedokteran, yang khusus mempelajari tentang otak. Otak adalah organ yang mengatur seluruh aspek kehidupan makhluk hidup, manusia maupun binatang. Semua gerakan tubuh dikontrol otak. Dari kesadaran manusia mulai dari makan, tidur, belajar, berpikir, berperasaan, sampai berpikiran inovatif dan menemukan segala sesuatu dimulai dari otak.

            Sedangkan kognisi adalah kegiatan atau proses memperoleh pengetahuan termasuk kesadaran dan perasaan atau usaha menggali sesuatu melalui pengalaman sendiri. Proses pengenalan, dan penafsiran lingkungan oleh seseorang, hasil pemerolehan pengetahuan. Maka, psikologi kognitif sebagai studi tentang kognisi, mempelajari tentang proses-proses mental yang mendasari prilaku manusia meliputi berbagai subdisiplin termasuk memori, belajar, persepsi dan penyelesain masalah.

            Jadi, neuroscience kognitif adalah suatu disiplin ilmu yang membahas tentang bagaimana anatomi dan fisiologi saraf dan kognisi manusia saling berkaitan dan saling mempengaruhi satu sama lain. Sehingga neuroscience kognitif lebih mengutamakan pembahasan ilmunya dengan otak dikarenakan otak adalah pusat pengendalian saraf serta sumber proses – proses mental dan proses kognisi manusia tersebut.

3.2. Sejarah Neurosians Kognitif

            Descartes meyakini adanya “benang” yang menghubungkan tangan dengan otak. Dari contoh  ketika tangan diletakkan di atas api, sengatan panas tersebut menggerakkan “benang” sehingga mengaktifkan otak. Otak lalu mengeluarkan cairan yang membuat lengan menarik telapak tangan dari api tersebut. Descartes menyebut mekanisme ini dengan Reflex Arc atau Lengkungan Refleks. Tentu saja mekanisme ini terdengar konyol.

Para filsuf setelah Descartes masih disibukkan oleh pertanyaan-pertanyaan tentang hubungan antara pikiran dan tubuh.  Kita sekarang mengetahui bahwa segala sesuatu mengenai pikiran (psikologis) kita dapat mempengaruhi neurologis (tubuh) kita secara bersamaan. Banyak filsuf dan ilmuwan yang menganggap pikiran dan tubuh sebagai dua dunia yang berbeda dan terpisah. Jadi, dapat diasumsikan bahwa suatu dunia dipusatkan pada alam fisik (tubuh) dan dunia yang lain dipusatkan dalam alam mental (pikiran).

Isu pikiran-tubuh belum terselesaikan hingga saat ini. Beberapa filsuf berpendapat bahwa satu-satunya dunia yang nyata adalah dunia pikiran, sedangkan dunia fisik hanyalah ilusi. Filsuf lain berpendapat  bahwa satu-satunya dunia yang nyata adlah dunia fisik, sedangkan dunia pikiran hanyakah sebentuk proses dari aktivitas yang terjadi di otak.

Para ilmuwan yang mendukung dualisme tubuh-pikiran mempercayai bahwa tubuh dan pikiran dapat eksis bersama-sama. Pandangan ini memunculkan masalah mendasar yaitu menentukan bagaimana pikiran terhubung dengan tubuh dan sebaliknya. Jika kita sedang membicarakan pikiran maka kita sedang membicarakan hal hal yang mampu dilakukan oleh otak, seperti berpikir, mempertahankan memori, mempersepsi, pengalaman kompleks seperti cinta, sedih dan humor. Dari pengertian ini dapat disimpulkan bahwa pikiran tersusun dari berbagai proses yang sedang dilakukan oleh otak.

            Disiplin ilmu psikologi kognitif mendapatkan namanya pada akhir tahun 1970-an dari belakang kursi taksi di New York. Michael Gazzaniga, seorang tokoh dalam penelitian kedua hemisfer otak sedang berada di dalam taksi bersama George Miller, seorang psikologi kognitif terkemuka. Mereka sedang dalam perjalanan menghadiri acara makan malam bagi para ilmuwan dari Universitas Rockefeller dan Universitas Cornell. Para ilmuwan tersebut sedang mempelajari bagaimana otak menghasilkan apa yang kita sebut dengan “pikiran”. Dalam pembicaraan itu lahirlah istilah “neurosains kognitif”.

3.3. Peralatan Ilmuwan Neurosians

           

1.    Elektroencephalogram (EEG) adalah rekaman-rekaman tentang frekuensi dan intensitas listrik otak yang hidup, biasanya direkam di sebuah periode yang relatif lama. melalui EEG dimungkinkan untuk mempelajari aktivitas gelombang otak yang menindikasikan perubahan konsisi-kondisi mental seperti tidur lelap atau bermimpi. Cara kerja EEG :

·      Elektroda dipasangkan di beberapa titik kulit kepala

·      Aktivitas listrik di otak kemudian direkam

·      Contohnya rekaman-rekaman EEG yang diambil selama tidur menyingkapkan pola-pola perubahan aktivitas listrik yang melibatkan seluruh bagian otak. Pola-pola yang muncul ketika sesorang bermimpi sangat berbeda ketika dia tertidur lelap.

2.    MRI (Magnetic Resonance Imaging)

Untuk memnghasilkan citra-citra tak bergerak struktur-struktur otak. Para peneliti dapat menyimpulkan kepadatan atom-atom hydrogen yang berbeda-beda tingkatannya serta interaksi atom-atom hydrogen tersebut dengan jaringan disekelilingnya.

Kelemahannya adalah perlu waktu lama untuk membentuk suatu citra.Sekarang telah tersedia fMRI yang mampu memperoleh citra hanya dalam waktu 30 milidetik. fMRI mendeteksi peningkatan aliran darah ke area-area yang aktif, sehingga menampilkan fungsidan struktur.

                                                   Alat Fmri

3.    Pemindai CT (Computed Axial Tomography)

Menghasilkan citra struktur otak tiga dimensi pada media gambar X-ray yang datar. DSR (dynamic spatial reconstructor) adalah CT yang lebih canggih yang mampu menampilkan struktur internal dalam tiga dimensi.

4.    Pemindai PET (positron Emission Tomography)

Digunakan untuk memindai penggunaan glukosa di dalam otak. PET berguna dalam neurosains kognitif terutama dalam pengukuran fungsi-fungsi otak.

5.    MEG (Magnetoencephalography)

Menggunakan sebuah mesin yang mengukur aktifitas otak dari luar kepala dengan mendeteksi medan magnetic yang samar-samar dihasilkan oleh aktivitas otak. MEG menghasilkan peta kerja dari otak dan menyediakan resolusi aktivitas sel saraf yang paling akurat.

6.    TMS (Transcranial Magnetic Stimulation)

Digunakan bersamaan dengan EEG atau MEG untuk mengevaluasi efek-efek perubahan aktivitas elektrik dalam otak dalam proses persepsi dan berpikir.

7.    Micro CT

Teknik pencitraan CT yang terbaru dinamakan x-ray microtomography. Teknologi ini menggunakan CT untuk memindai melalui mikroskop yang mampu menghasilkan citra-citra 3D dari struktur yang amat kecil. Penggunaan maksimal teknologi ini masih menunggu eksplorasi lebih lanjut

3.4. Anatomi Otak

            Neurosains Kognitif adalah bidang kajian mengenai system saraf yang ada di otak manusia. Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, pokok kajian dari neurosains kognitif adalah otak. Proses kognitif yang terjadi di otak sangat berpengaruh terhadap perilaku. Otak dan sumsum tulang belakang adalah system saraf pusat. Namun pokok kajian kita saat ini adalah otak.

            Otak berfungsi untuk menerima, memproses informasi seperti bau, warna, dan suara. Otak terdiri lebih dari 100 miliar neuron. Neuron ini berfungsi untuk menerima dan mengirimkan impuls ke neuron lainnya. Bagian-bagian neuron adalah sebagai berikut :

1.            Dendrit berfungsi untuk menerima impuls dari resepter dan mengirimkannya ke badan sel.

2.            Tubuh sel berfungsi untuk menerima impuls dari dendrit dan meneruskannya ke akson

3.            Akson berfungsi untuk menerima impuls dari badan sel dan mengirimkan ke efektor (otot dan kelenjar)

4.            Terminal prasinaptik merupakan tempat berakhirnya akson. Terminal prasinaptik terletak dekat permukaan dendrit pada neuron lain yang membentuk sinapsis.

5.            Sinapsis adalah titik temu antara terminal akson salah satu neuron dengan neuron lain. Sinapsis berfungsi untuk mengirimkan impuls dari akson ke dendrit saraf lain. Karena sinapsis inilah informasi kimiawi dipertukarkan dari neuron satu ke neuron lain dalam wujud senyawa kimia yang disebut neurotransmitter. Muatan listrik mengalir sepanjang akson. Ketika muatan listrik ini mencapai dendrit, neurotransmitter dilepaskan.

6.            Sel schwann, sel yang mengelilingi selubung myelin. Berfungsi untuk mempercepat jalannya impuls, membantu menyediakan makanan untuk neurit dan regenerasi neurit.

7.            Selubung myelin, pelindung yang mengelilingi akson.

8.            Nodus ranvier, bagian akson yang tidak terbungkus myelin. Berfungsi untuk mempercepat hantaran rangsang.

Jenis neuron berdasarkan jumlah ulurannya, sbb:

1.    Neuron Bipolar (interneuron) : Memiliki dua tonjolan disetiap ujung sel. Terdiri dari dendrit yang membawa impuls ke badan sel dan akson yang membawa impuls ke efektor.

2.    Neuron Unipolar (sensorik) : Memiliki satu tonjolan dan dua cabang.

3.    Neuron multipolar (motoric) : Banyak cabang yang muncul dari badan sel.

Jenis neuron berdasarkan fungsinya, sbb:

1.    Neuron konektor (interneuron) : Penghubung antara neuron yang satu dengan yang lain.

2.    Neuron Sensorik (neuron aferen) : Menghantarkan impuls dari reseptor ke pusat saraf.

3.    Neuron Motorik (neuron eferen) : Menghantarkan impuls motoric dari saraf ke efektor.

Bagian utama otak ada tiga, yaitu :

1.            Otak besar (cerebrum) manusia terbagi menjadi dua struktur sejenis, yaitu hemisfer kanan dan kiri. Fungsi hemisfer kanan adalah untuk perkembangan emosi, komunikasi, seni, dan kreativitas. Sedangkan hemisfer kanan untuk perkembangan intelegensi, bahasa verbal,  dan pusat logika seperti matematika. Area-area motoric disetiap hemisfer mengendalikan pergerakan sisi tubuh yang berlawanan. Kedua hemisfer ini dihubungkan oleh corpus callosum, yaitu ikatan tebal berisi saraf yang menghubungkan hemisfer kiri dan kanan yang memampukan kedua hemisfer saling bertukaran informasi. Kedua hemisfer ini dilapisi oleh korteks serebral (lapisan abu-abu dipermukaan luar otak yang berbelit-belit untuk meningkatkan luas korteks serebral). Antara hemisfer kanan dan kiri dihubungkan  oleh korpus kolosum untuk saling bertukar informasi. Korteks serebral dipenuhi sel neuron dan akson pendek yang tidak berselubung myelin. Korteks serebral memiliki ketebalan 1,5-5 milimeter. Bentuk yang kisut tersebut berfungsi untuk memperbesar luas permukaan otak tanpa harus meningkatkan ukuran tempurung kepala. Bukit-bukit yang terlihat diantara lipatan-lipatan disebut gyri. Sedangkan galur-galur diotak disebut sulci. Sedangkan sulci yang dalam dan mencolok disebut fissure.

Dari kedua hemisfer, dapat dibagi menjadi menjadi empat lobus :

a.    Lobus frontal, untuk pemecahan masalah, perilaku, keterampilan motoric

b.    Lobus temporal, untuk pendengaran, pengenalan wajah, bicara

c.    Lobus parietal, untuk perhitungan, pengolahan informasi, orientasi spasial, sensasi sentuhan

d.    Lobus oksipital, untuk pemrosesan visual, pengenalan warna

2. Otak kecil (cerebellum) terletak dibagian belakang otak besar yang berfungsi untuk  pengatur keseimbangan tubuh.

3. Batang otak berfungsi untuk mengatur reflex fisiologis. Contoh kecepatan pernapasan, suhu tubuh, detak jantung, dll.

3.5. Keterkaitan Psikologi Kognitif dan Neurosians Kognitif

Psikologi kognitif adalah ilmu mengenai pemerosesan informasi. Tugas dari ilmu neural (neural science) adalah menjelaskan perilaku manusia dari sudut pandang aktivitas yang terjadi di otak. Bagaimana bisanya otak yang tersusun dari jutaan sel-sel saraf individual bisa menghasilkan perilaku.

Psikologi kognitif penekanannya adalah pada pikiran,bukan perilaku. Lebih memfokuskan pada proses-proses memahami ketimbang sekedar merespon stimuli, dan bagaimana pikiran menyusun atau mengorganisir pengalaman. Untuk memahami proses-proses berfikir dan cara kerja untuk menghasilkan suatu pikiran, psikologi kognitif perlu memperdalam maupun mempelajari bagaimana aktivitas otak timbul terutama berasal dari aktivitas neuron (syaraf). Otak manusia terdiri dari kumpulan massa neuron yang berfungsi untuk menerima dan kemudian mengirimkan impuls neural ke ribuan neuron lainnya.Maka dari itu psikologi kognitif sangat berkaitan erat dengan neurosains kognitif.

Neurosains Kognitif dan Psikologi Kognitif ada beberapa alasan dibalik hubungan antara psikologi kognitif dan neurosains kognitif. Alasan ini untuk menemukan bukti-bukti fisik yang mampu menunjang karakteristik-karakteristik teoritis pikiran:

Ø  Kebutuhan para ilmuwan neurosains untuk menemukan model otak dan perilaku yang lebih kompherensif.

Ø  Kebutuhan untuk menemukan hubungan antar pathologi otak dan perilaku.

Ø  Penggunaan model-model neural yang semakin meningkat dalam ilmu kognitif.

Ø  Penggunaan komputer yang semakin meningkat dalam membuat model fungsi-fungsi neurologis dan penemuan teknik-teknik yang meningkat kemampuan menggambarkan struktur otak secara lebih detail.

BAB IV

PENUTUP

      4.1 Kesimpulan

       Neurosains merupakan bidang kajian mengenai kesadaran dan kepekaan otak dari segi biologi, persepsi, ingatan, dan keterkaitannya terhadap pembelajaran. Kerja otak melibatkan aktivitas neuron, dimana impuls listrik mengalir dari neuron menuju dendrit melalui akson dan berhenti pada ujung akson yang membentuk sinapsis kemudian dilanjutkan oleh neutransmiter untuk diterima oleh penerima khusus pada neuron berikutnya. Mekanisme mengingat informasi diantaranya ialah melakukan penyandian dengan tepat, pengulangan, dan pemrosesan makna untuk memperpanjang ingatan. Pembelajaran Neurosains memiliki kelebihan dan kekurangan. Kelebihannya salah satunya ialah  memberikan suatu pemikiran baru tentang bagaimana otak manusia bekerja. Salah satu kelemahannya adalah memerlukan waktu yang panjang untuk memahaminya dan pembelajaran ini masih tergolong baru.

      

DAFTAR PUSTAKA

1.    Smith, E.E., Kosslyn, S.M. 2014. Psikologi Kognitif. Diterjemahkan oleh: Helly Soejipto&Sri Mulyanti. Yogyakarta: Pustaka Pelajar.

2.    Solso, R.L dkk. 2008. Psikologi Kognitif. Alih bahasa : Mikael Rahardanto dan Kristianto Batuadji. Edisi Kedelapan. Jakarta: Erlangga.

3.    Suyanto, Slamet. 2012. Hasil Kajian Neuroscience dan Implikasinya dalam pendidikan. Vol. 1. http://eprints.uny.ac.id/678/

4.    Mandar, Diana. S. 2011. Peranan Cognitive Neuroscience dalam Dunia Pendidikan. Vol. 2. http://prosiding.lppm.unisba.ac.id/index.php/Sains/article/view/75#.VubysX3hDtQ