PENGANTAR SISTEM VISUAL

1. Organisasi Otak

Otak adalah struktur yang luar biasa kompleks. Otak terbagi menjadi 4 area utama, yaitu:

a. Korteks Serebri, yaitu: tempat berlangsungnya sebagian besar pemikiran rumit dan

abstrak. Wilayah sensoris dan motorik korteks. Disini terjadi sebagian besar proses

suara dan informasi verbal. Hipokampus yang bekerja sebagai stasiun yang

mengkoordinasi penempatan informasi ia bergerak dari masukan (input) sensoris

menuju area lain di otak. Korteks terbagi dalam 4 lobus utama, yaitu:

Lobus frontal, yang berada dibagian depan dari kortex serebri. Daerah ini

bertindak sbg jembatan antara sirkuit sensoris dan motoris dari seluruh lobus.

Merupakan tempat berlangsungnya sebagian besar pemikiran yg rumit dan

abstrak. Dibelakang lobus ini terletak wilayah sensoris dan motoris lobus yg

masing2 terbagi utk berhubungan dgn area tertentu disisi tubuh yg berlawanan.

Lobus temporalis, terletak disepanjang sisi lobus frontal terdapat 2 penonjolan

tanduk korteks. Disini terjadi sebagian besar proses suara dan informasi verbal.

Didalam lobus temporalis terdapat hipokampus yg bekerja sbg stasiun yg

mengkoordinasi penempatan informasi saat ia bergerak dari masukan sensoris

menuju area lain di otak.

Lobus Oksipitalis, terletak di belakang lobus temporalis. Disini tempat terjadinya

sebagian besar proses informasi visual. Contohnya : adanya Visual Area 5(V5)

Otak

Korteks Serebri

Otak Tengah

Batang Otak

Serebelum

khusus utk memproses informasi pd gerakan penglihatan. Dan Visual Area 4(V4)

khusus utk warna

Lobus Parietalis, terletak disepanjang sisi diatas tanduk temporalis, Area ini

merupakan tempat dimana banyak terjadi hubungan silang antara struktur

sensoris yang berbeda. Bila terjadi kerusakan pada sisi kanan lobus ini maka

akan terjadi persepsi dan reaksi yg sangat aneh.

b. Otak tengah, terdiri atas tiga bagian, yaitu:

Talamus, yg merupakan daerah pengalih utama sistem sensoris.

Hipotalamus, yg merupakan area kecil namun penting dlm mengendalikan suhu

tubuh serta fungsi organ.

Kelenjar Hipofisis, yg mengirimkan banyak hormon ke dlm aliran darah utk

mengendalikan respon stres tubuh, respon seksual, siklus menstruasi dan

pertumbuhan serta perkembangan.

c. Batang Otak, yaitu bagian dimana otak bagian atas berhubungan dengan sumsum

tulang belakang. Bagian dimana otak bagian atas berhubungan dengan sumsum tulang

belakang. Area ini mengendalikan sistem saraf otonom. Ini juga area dimana sistem

aktivasi artikuler berawal. Batang otak ini bertanggungjawab atas fungsi-fungsi motorik-

sensorik pengetahuan fisik yg berasal dari pancaindra. Daerah pengendali pergerakan

mata. Daerah pengalih bagi pendengaran dan keseimbangan. Disekeliling batang otak

terdapat sistem limbik,yaitu control panel dalam penggunaan informasi dari indra

penglihatan,penciuman,pendengaran,sensasi tubuh.

d. Serebelum (otak kecil), terletak di belakang batang otak. Terdiri atas sel-sel saraf dgn

pola yg teratur dan berulang. Sistem kabel diantaranya tampak mengendalikan dan

mengingat serangkaian rumit dari kendali gerak dan keseimbangan. Serebelum terlibat

dalam pemrosesan cepat informasi sensoris yg masuk untuk menghasilkan respon

otomatis.

Pola pengorganisasian otak, ada 3 yaitu:

Syaraf-syaraf atau neuron-neuron dengan sambungan pola yang serupa dan sifat

tanggapan yang sama berkumpul pada suatu bentuk daerah. Contoh misalnya, pada

kucing dan monyet terdapat sekitar 1000 sambungan. Sambungan-sambungan syaraf

tersebut mungkin berisi puluhan ribu atau bahkan jutaan serabut syaraf. Setiap serabut

syaraf mempunyai tugas yang berbeda-beda. Misalnya: Visual area 5 (V5), khusus

untuk memproses informasi pada gerakan penglihatan. Visual area 4 (V4),

khusus untuk warna. Daerah khusus ini berkembang sesuai pertumbuhan ukuran dan

kerumitan otak. Pertumbuhan visual area memberikan analisis stimuli visual. Ini benar-

benar interaksi antara hubungan neuron dengan fakta visual parameter.

Syaraf-syaraf dengan pola dan sifat yang serupa tadi mengelompok. Setiap kelompok

dibagi lagi kedalam unit-unit proses yang lebih kecil.

Proses lateralisasi, dimana pada otak ada salinan visual area, maka ada dua V1 dan

dua V5 dan seterusnya. Proses lateralisasi ini menentukan otak untuk membawa tugas

yang bervariasi dengan batasan kuantitas jaringan otak.

Otak manusia adalah kumpulan massa protoplasma yang paling kompleks yang ada di

alam semesta. Satu-satunya organ yang dapat mempelajari dirinya sendiri dan jika dirawat

dgn baik dalam lingkungan yang menimbulkan rangsangan yg memadai, otak dapat

berfungsi secara aktif dan reaktif selama lebih dari 100 tahun. Inilah yg menjadi pusat

belajar sehingga harus dijaga dengan baik sampai seumur hidup agar terhindar dari

kerusakan.

Jadi mengapa otak harus kita dipelajari dlm sistem visual karena otak merupakan pusat

saraf yang mengatur seluruh gerakan atau aktivitas tubuh manusia.

2. Teknik Analisis Otak

Metode tradisional untuk melihat fungsi otak yang pernah dilakukan melalui dua bentuk

pendekatan yaitu, studi dari pasien yang sudah menderita kerusakan otak dan

penggunaan model (otak binatang yang berfungsi sama seperti pada otak manusia.

Penyebab luka pada kepala pasien biasanya karena pukulan , luka traumatis pada kepala

seperti akibat kcelakaan, dan akibat racun karbon monoksida. Kekurangan pendekatan ini

adalah kerusakan yang dianalisis terlalu meluas bahkan mempengaruhi lebih dari satu

proses visual.

Alternatif dari pendekatan ini ialah dengan menggunakan otak binatang sebagai model

yang mempunyai fungsi sama seperti pada otak manusia.

Keuntungan pendekatan ini, ialah luka palsu dapat digunakan untuk memindahkan area

otak dengan memilih spesifikasi, menentukan fungsi mereka. Dan juga aktivitas dari

tunggal neurons dapat ditentukan melalui suatu teknik yang disebut microelectrode atau

perekaman unit tunggal. Di teknik ini microelectrode dapat mendeteksi perubahan elektrik

kecil yang berhubungan dengan suatu tindakan dan demikian aktivitas tunggal neurons

atas visualstimuli dapat ditentukan.

Sementara tiga teknik analisa yang belakangan ini dikembangkan untuk menguji fungsi

otak adalah teknik:

Computerised Tomography (CT), yaitu tomography dengan menggunakan komputer

atau kita sering mengenalnya dengan CT Scan. Teknik ini menggunakan sinar-

rontgen untuk menganalisis otak. Kepala pasien diletakkan pada sebuah arena yang

berbentuk donat besar. Arena berisi suatu tabung sinar x dan, secara langsung

berhadapan dengan kepala pasien. Berkas cahaya sinar x melewati kepala pasien,

dan sinar radio aktif yang bisa menerobos diukur oleh detektor. Emiter sinar x dan

detektor meneliti kepala pasien, kemudian arena diubah beberapa derajat baik tingkat

maupun transmisi dan diukur lagi. Proses diulangi sampai otak telah diteliti dari

semua bagian. Komputer mendapat informasi dan memberikan gambaran dua

dimensi dari penampang mendatar pada otak.

Magnetic Resonance Imaging (MRI), proses ini menyerupai CT-Scan, tetapi ia

mengganti sinar rongent dengan suatu medan magnet yang sangat kuat yang melalui

kepala pasien. Ketika kepala seseorang ditempatkan dalam ruang medan magnet

yang kuat, nucleus dari beberapa molekul di badan memutar pada suatu orientasi

tertentu. Jika suatu gelombang frekuensi radio melewati badan itu, nucleus ini

memancarkan gelombang radio. Molekul yang berbeda memancarkan energi pada

frekuensi yang berbeda. MRI dirancang untuk mendeteksi radiasi dari molekul

hidrogen. Sebab molekul ini hadir pada konsentrasi yang berbeda di dalam jaringan

otak yang berbeda, penyaring gambar dapat menggunakan informasi untuk

menyiapkan gambar dari beberapa potongan otak tersebut. Tidak sama dengn

penelitian dengan menggunakan CT-Scan, yang hanya membatasi pada bagian yang

horizontal. MRI dapat meneliti di bagian vertikal juga.

Pasitron Emision Tomography (PET). Berbeda dari dua teknik sebelumnya, kedua

teknik tersebut lebih menekankan pada struktur otak tetapi tidak menyediakan

informasi mengenai fungsi dari bagian – bagian otak tersebut, sedangkan metode ini

lebih mengukur pada fungsi otak. Mekanismenya, suatu kamera PET yang terdiri atas

suatu lingkaran besar satuan detektor radiasi yang melingkar kepala yang akan

diteliti. Setelah kepala diposisikan di dalam mesin, maka diadakan percobaan dengan

menyuntikan sedikit cairan positron-emitting oksigen isotop radioaktif 15 ( 15O) ke

dalam pembuluh darah di lengan tangan pasien. Pada saat yang sama, gelombang

radioaktif menghimpunkan otak untuk mengarahkan penyesuaian darah yang

mengalir. Semakin besar gelombang, maka darah semakin mengalir, semakin besar

pula radiasi yang direkam oleh PET. Pengukuran dilakukan sekitar 1 min. Umur dari 15O adalah hanya 2 menit, ini penting, sehingga tidak menyuntikan bahan radioaktif

yang awet ke dalam otak seseorang.

3. Mata dan Pembentukan Citra

Mata adalah organ penglihatan yang mendeteksi cahaya. Yang dilakukan mata yang

paling sederhana tak lain hanya mengetahui apakah lingkungan sekitarnya adalah terang

atau gelap. Mata yang lebih kompleks dipergunakan untuk memberikan pengertian visual.

Bagian - bagian pada organ mata bekerjasama mengantarkan cahaya dari sumbernya

menuju ke otak untuk dapat dicerna oleh sistem saraf manusia.

Kemampuan mata untuk membiaskan atau memfokuskan cahaya didasarkan atas 2

struktur, yaitu kornea dan lensa. Kornea

Merupakan bagian terluar dari bola mata yang menerima cahaya dari sumber cahaya.

Lensa mata menerima cahaya dari pupil dan meneruskannya pada retina. Fungsi lensa

mata adalah mengatur fokus cahaya, sehingga cahaya jatuh tepat pada bintik kuning

retina. Untuk melihat objek yang jauh (cahaya datang dari jauh), lensa mata akan menipis.

Sedangkan untuk melihat objek yang dekat (cahaya datang dari dekat), lensa mata akan

menebal. Dari kornea, cahaya akan diteruskan ke pupil. Pupil menentukan kuantitas

cahaya yang masuk ke bagian mata yang lebih dalam. Pupil mata akan melebar jika

kondisi ruangan yang gelap, dan akan menyempit jika kondisi ruangan terang. Lebar pupil

dipengaruhi oleh iris disekelilingnya. Iris berfungsi sebagai diafragma. Iris inilah terlihat

sebagai bagian yang berwarna pada mata (hitam, coklat, hijau, biru, abu-abu, dan

lainnya). Pada saat cahaya masuk dari satu medium yang lain dengan perbedaan berat

jenis yang berbeda cahaya dengan cepat berubah. Inilah yang disebut dengan pembiasan.

Memfokuskan Gambar / Citra

Kemampuan dari mata untuk membiaskan atau memfokuskan cahaya adalah hal yang

utama yang didasarkan atas 2 struktur, yaitu ; kornea dan lensa. Pada saat cahaya masuk

dari satu medium yang lain dengan perbedaan berat jenis yang berbeda cahaya dengan

cepat berubah. Inilah yang disebut dengan pembiasan. Perbedaan berat jenis dari

himpunan yang berbeda ini dapat berartikan bahwa 70% dari kerja focus mata dilakukan

oleh kornea. Namun cara focus seperti ini tidaklah sesuai mengingat pemfokusan cahaya

juga dilakukan oleh lensa, dan dapat berfungsi dengan optimal dengan bantuan otot.

Ukuran lensa biasanya pipih, karena ketegangan dari otot elastis yang dapat

menghentikan / menggerakannya didalam mata. Saat otot mengendur / menyusut,

ketegangan terlepas dari serat elastis, dan lensa menjadi lebih bulat. Dalam kondisi yang

seperti ini lensa memfokuskan objek yang berada didekat retina. Kemudian otot

mengontrol baik itu yang berada didekat atau yang berada di jarak yang jauh yang disebut

dengan daya akomodasi.

Cahaya Menumbuk benda atau materi

Cahaya yang datang dari matahari mencapai bumi dengan kecepatan 300.000 km per

detik. Berkat kecepatan cahaya itulah, kita selalu melihat dunia penuh dengan warna. Lalu,

bagaimanakah citra-citra yang ini dibuat?Cahaya menembus atmosfer dengan kecepatan

luar biasa dan mencapai bumi dengan menumbuk berbagai objek. Ketika menumbuk

suatu objek dengan kecepatan seperti ini, cahaya berinteraksi dengan atom-atom objek

tersebut dan memantul dengan panjang gelombang berbeda, yang sesuai dengan warna-

warna. Dengan cara inilah, buku yang sekarang Anda pegang, baris-barisnya, gambar-

gambar, pemandangan yang Anda lihat di luar,pepohonan, gedung, mobil, langit, burung,

kucing, singkatnya semua yang ditangkap mata Anda,memantulkan warna-warnanya.

Molekul yang memungkinkan warna dipantulkan adalah molekul pigmen.Warna yang

dipantulkan suatu objek tergantung pada molekul pigmen yang terkandung dalam objek

tersebut. Setiap molekul pigmen mempunyai struktur atom yang berbeda. Nomor, jenis

dan urutan atom dalam molekul-molekul itu berbeda satu sama lain. Cahaya yang

menumbuk pelbagai pigmen itu kemudian dipantulkan dalam berbagai nuansa warna.

Sinar atau cahaya yang datang ke mata mula-mula melewati kornea, lalu pupil dan lensa-

lensa, dan akhirnya mencapai retina.

PERAN RETINA DALAM MELIHAT

Rhodopsin adalah zat yang berhenti berfungsi di bawah cahaya terang benderang tetapi

berfungsi kembali dalam kegelapan. Mata tidak dapat melihat dengan jelas dalam cahaya

remang-remang kecuali jika sejumlah rhodopsin dihasilkan dalam mata. Fungsi rhodopsin

adalah untuk meningkatkan efisiensi dan dengannya mata membangkitkan impuls saraf

dari cahaya remang-remang. Zat ini diproduksi sebanyak kebutuhan, tepat pada saat

diperlukan. Jika keseimbangan rhodopsin terjaga, citra menjadi jelas. Apa yang akan

terjadi, jika rhodopsin yang sangat penting untuk proses penglihatan, tidak ada? Jika

demikian, manusia hanya bisa melihat di bawah cahaya terang.2 Oleh karena itu, terbukti

bahwa ada sistem sempurna di dalam mata, yang telah dirancang sampai dengan detail

sekecil-kecilnya.