Otak—”Lebih Hebat daripada Komputer”

SEBUAH organ lain yang sangat luar biasa adalah otak manusia. Otak, bersama sistem syaraf lainnya, sering dibandingkan dengan komputer bikinan manusia. Memang, komputer dibuat oleh manusia dan bekerja berdasarkan perintah-perintah langkah demi langkah yang telah ditentukan sebelumnya oleh para programmer manusia. Namun, banyak orang merasa yakin bahwa tidak ada kecerdasan yang ”memasang jaringan” dan ”memprogram” otak manusia.

Meskipun luar biasa cepat, komputer hanya dapat menangani satu keterangan tertentu pada satu saat, sedangkan sistem syaraf manusia memproses jutaan keterangan secara serentak. Misalnya, pada waktu berjalan-jalan, anda dapat menikmati pemandangan yang indah, mendengarkan nyanyian burung, dan mencium harumnya bunga. Semua perasaan yang menyenangkan ini disampaikan secara serentak kepada otak anda. Pada waktu yang sama, banyak keterangan mengalir dari reseptor perasa dalam lengan dan kaki anda, yang memberitahu otak tentang posisi tiap kaki dan keadaan masing-masing otot setiap saat. Penghalang yang berada jauh di depan kaki anda sudah kelihatan oleh mata anda. Berdasarkan semua keterangan ini, otak anda memastikan agar tiap langkah dijejakkan dengan tepat.

Sementara itu, bagian bawah dari otak anda mengatur detak jantung, pernafasan, dan fungsi penting lain. Namun otak anda mengatur jauh lebih banyak hal lagi. Seraya anda berjalan, anda dapat bernyanyi, berbicara, membandingkan pemandangan yang sekarang terlihat dengan yang dulu, atau membuat rencana untuk masa depan.

”Otak,” menurut kesimpulan The Body Book, ”jauh lebih hebat daripada komputer. Tidak ada komputer yang dapat memutuskan bahwa ia merasa bosan atau menyia-nyiakan bakatnya dan harus memulai jalan hidup yang baru. Komputer tidak dapat secara drastis mengubah programnya sendiri; sebelum komputer mulai mengerjakan hal lain, seseorang yang mempunyai otak harus memprogramnya kembali. . . . Sebuah komputer tidak dapat beristirahat, atau melamun, atau tertawa. Ia tidak dapat memberi ilham atau menjadi kreatif. Ia tidak dapat mengalami kesadaran atau menangkap arti. Ia tidak dapat jatuh cinta.”

Otak yang Paling Menakjubkan

Hewan seperti misalnya gajah dan binatang-binatang laut tertentu yang besar mempunyai otak yang lebih besar daripada otak manusia, namun menurut perbandingan dengan ukuran tubuh, otak manusia adalah yang paling besar. ”Gorila,” Richard Thompson menjelaskan dalam bukunya The Brain, ”secara fisik lebih besar daripada manusia namun otaknya hanya seperempat ukuran otak manusia.”

Jumlah jalur-jalur yang berbeda di antara neuron-neuron (sel-sel syaraf) dalam otak manusia luar biasa banyaknya. Ini karena neuron-neuron mempunyai begitu banyak hubungan satu sama lain; satu neuron dapat berhubungan dengan lebih dari seratus ribu neuron lain. ”Jumlah kemungkinan hubungan yang terjadi dalam otak modern kita benar-benar tidak terbatas,” kata Anthony Smith dalam bukunya The Mind (Pikiran). Lebih besar ”daripada jumlah seluruh partikel-partikel atom yang membentuk alam semesta yang kita ketahui”, kata sarjana syaraf Thompson.

Namun ada sesuatu yang lebih hebat lagi. Ini adalah cara jaringan neuron-neuron yang sangat luas ini dihubungkan yang membuat manusia dapat berpikir, berbicara, mendengarkan, membaca, dan menulis. Dan hal-hal ini dapat dilakukan dalam dua bahasa atau lebih. ”Bahasa adalah perbedaan yang sangat penting antara manusia dan hewan,” kata Karl Sabbagh dalam bukunya The Living Body. Komunikasi antar hewan sangat sederhana jika dibandingkan dengan manusia. Perbedaannya, ahli evolusi Sabbagh mengakui, ”bukan hanya sekedar perbaikan dari kesanggupan lain dari hewan untuk mengeluarkan bunyi—ini adalah milik asasi yang membuat manusia menjadi manusia, dan hal itu terlihat dari perbedaan-perbedaan besar dalam susunan otak.”

Susunan otak manusia yang menakjubkan telah mendorong banyak orang untuk menggunakan potensinya secara lebih baik dengan menjadi trampil dalam suatu keahlian tertentu, belajar memainkan alat musik, menguasai bahasa lain, atau mengembangkan bakat apapun yang akan menambah sukacita dalam kehidupan. ”Bila anda belajar suatu keahlian baru,” tulis Drs. R. dan B. Bruun dalam buku mereka The Human Body (Tubuh Manusia), ”anda melatih neuron anda untuk saling berhubungan dengan cara baru. . . . Makin banyak anda menggunakan otak anda, makin lebih jitu [otak itu] jadinya.”

Diciptakan oleh Siapa?

Dapatkah sesuatu yang terorganisasi dengan begitu hebat dan teratur seperti tangan, mata, dan otak terjadi secara kebetulan? Jika manusia mendapat penghargaan karena telah menciptakan alat-alat, komputer, dan film fotografis, pasti ada pribadi yang patut dihormati karena telah menciptakan tangan, mata, dan otak yang lebih serba guna. ”Oh Yehuwa,” pemazmur Alkitab mengatakan, ”Aku akan memujiMu karena dengan dahsyat dan ajaib aku telah diciptakan. Hasil karyaMu menakjubkan, jiwaku benar-benar menyadarinya.”—Mazmur 139:1, 14, NW.

Banyak fungsi yang menakjubkan dari tubuh manusia bekerja tanpa upaya kita. Terbitan-terbitan yang akan datang dari brosur ini akan membahas beberapa dari mekanisme yang menakjubkan ini, dan juga apakah usia tua, penyakit, dan kematian dapat dikalahkan, sehingga kita dapat menikmati kehidupan untuk selama-lamanya!

[Kotak di hlm. 10]

Neuron-Neuron Anda yang Mengagumkan

NEURON adalah sebuah sel syaraf dengan semua prosesnya. Sistem syaraf anda berisi banyak jenis neuron, yang jumlah keseluruhannya kira-kira 500 milyar. Beberapa adalah reseptor perasa yang mengirim keterangan dari berbagai bagian tubuh ke otak anda. Neuron dalam bagian atas otak anda berfungsi seperti alat perekam video. Mereka dapat secara permanen menyimpan keterangan yang berasal dari mata dan telinga anda. Bertahun-tahun kemudian anda dapat ”memutar kembali” gambar-gambar dan suara tersebut, bersama buah-buah pikiran dan perasaan lain yang tidak dapat dicatat oleh mesin bikinan manusia manapun.

Ingatan manusia masih merupakan suatu misteri. Ini ada kaitannya dengan cara neuron-neuron berhubungan. ”Sel otak rata-rata,” Karl Sabbagh menjelaskan dalam bukunya The Living Body, ”berhubungan dengan kira-kira 60.000 sel otak lain; sesungguhnya beberapa sel ada yang berhubungan dengan seperempat juta sel lain. . . . Otak manusia dapat menyimpan sedikitnya 1000 kali lebih banyak keterangan dalam jalur-jalur yang menghubungkan sel-sel syarafnya daripada yang terdapat dalam encyclopedia yang paling besar—katakan saja yang terdiri dari 20 atau 30 jilid besar.”

Namun bagaimana satu neuron menyampaikan keterangan kepada neuron lain? Makhluk-makhluk yang memiliki sistem syaraf yang sederhana mempunyai banyak sel syaraf yang dihubungkan bersama. Dalam hal tersebut, suatu impuls elektris menyeberangi jembatan dari satu neuron ke neuron berikutnya. Penyeberangan itu disebut sinapsis elektris. Hal ini terjadi dengan cepat dan sederhana.

Walaupun tampaknya aneh, kebanyakan neuron dalam tubuh manusia menyampaikan keterangan melalui sinapsis kimiawi. Metode yang lebih lambat, lebih rumit ini dapat dilukiskan dengan sebuah kereta api yang sampai pada sebuah sungai tanpa jembatan dan harus diangkut dengan ferry (kapal tambang) untuk menyeberang. Bila sebuah impuls elektris sampai pada sebuah sinapsis kimiawi, ia harus berhenti karena ada pemisah antara kedua neuron itu. Di sini isyarat tersebut ”diangkut dengan kapal ferry” ke seberang dengan pemindahan zat-zat kimia. Mengapa metode elektro-kimiawi yang begitu rumit untuk menyampaikan dorongan-dorongan syaraf?

Para ilmuwan melihat banyak keuntungan dalam sinapsis kimiawi. Hal itu memastikan bahwa suatu berita disampaikan satu arah. Juga, hal itu digambarkan sebagai plastik karena fungsi atau susunannya dapat mudah berubah. Di sini isyarat-isyarat dapat disesuaikan. Karena sering digunakan, beberapa sinapsis kimiawi menjadi lebih kuat sedangkan yang lain-lain akan lenyap karena jarang digunakan. ”Belajar dan mengingat tidak dapat berkembang dalam sistem syaraf yang hanya mempunyai sinapsis elektris,” kata Richard Thompson dalam bukunya The Brain.

Penulis ilmiah Smith menjelaskan dalam bukunya The Mind, ”Neuron-neuron tidak hanya membidik dan tidak membidik . . . mereka harus dapat menyampaikan keterangan yang jauh lebih terinci dan tidak hanya sekedar ya atau tidak. Mereka bukan hanya martil yang memukul paku berikut, dengan lebih sering, atau kurang sering. Mereka, untuk melengkapi perumpamaan ini, adalah sebuah kotak peralatan tukang kayu, dengan obeng, tang, catut, palu—dan martil. . . . Tiap dorongan syaraf diubah dalam perjalanan, dan tidak di tempat lain kecuali pada sinapsis-sinapsis.”

Sinapsis kimiawi mempunyai kelebihan lain. Ia tidak banyak makan tempat dibanding dengan sinapsis elektris, yang menjelaskan mengapa otak manusia mempunyai begitu banyak sinapsis. Majalah Science memberikan angka 100.000.000.000.000—yang sama dengan jumlah bintang dalam ratusan galaksi Bima Sakti. ”Kita adalah apa adanya kita,” sarjana syaraf Thompson menambahkan, ”karena otak kita pada dasarnya adalah mesin-mesin kimiawi dan bukan mesin-mesin elektris.”

[Kotak di hlm. 12]

Mengapa Otak Anda Membutuhkan Begitu Banyak Darah

SEBELUM menyelam ke dalam kolam renang, mungkin anda akan mencelupkan jari-jari kaki anda ke dalam air. Jika air itu dingin, reseptor-reseptor rasa dingin yang sangat kecil dalam kulit anda akan bereaksi. Dalam kurang dari satu detik, otak anda akan mencatat suhunya. Reseptor-reseptor rasa sakit dapat menyampaikan keterangan dengan lebih cepat lagi. Beberapa impuls syaraf mencapai kecepatan 360 kilometer per jam—sama dengan lari sepanjang sebuah lapangan sepak bola dalam satu detik.

Tetapi, bagaimana otak mengatur intensitas rasa? Satu cara ialah dengan frekuensi bidikan sebuah neuron; ada yang membidik seribu kali atau lebih dalam satu detik. Kegiatan yang intensif yang terjadi di antara neuron-neuron dalam otak dimungkinkan karena bekerjanya pompa dan pembangkit tenaga.

Tiap kali sebuah neuron membidik, atom-atom dengan muatan elektris akan mengalir ke dalam sel. Jika ion-ion sodium ini, demikian hal itu disebut, dibiarkan mengumpul, neuron lambat-laun akan kehilangan kemampuannya untuk membidik. Bagaimana problem ini diatasi? ”Tiap neuron,” penulis ilmiah Anthony Smith menjelaskan dalam bukunya The Mind, ”berisi kira-kira satu juta pompa—masing-masing suatu benjolan kecil pada selaput sel—dan tiap pompa dapat menukar kira-kira 200 ion sodium untuk 130 ion potasium tiap detik.” Bahkan pada waktu neuron-neuron itu beristirahat, pompa-pompa tersebut terus bekerja. Mengapa? Untuk menetralkan dampak ion-ion sodium yang mengalir ke dalam sel dan ion-ion potasium yang keluar.

Kegiatan pompa-pompa itu menuntut adanya energi yang terus tersedia. Energi itu berasal dari mitochondria yang sangat kecil, atau ”pusat-pusat pembangkit tenaga”, yang tersebar dalam tiap sel. Untuk menghasilkan energi, tiap pusat pembangkit tenaga membutuhkan oksigen dan glukosa yang disediakan oleh darah. Tidak mengherankan bahwa otak anda membutuhkan begitu banyak darah. ”Walaupun berat otak hanya kira-kira 2 persen dari jumlah berat tubuh,” Richard Thompson menjelaskan dalam bukunya The Brain, ia ”menerima, 16 persen dari persediaan darah . . . Jaringan otak menerima darah 10 kali lebih banyak daripada jaringan otot.”

Kali berikut anda merasakan temperatur air, bersyukurlah kepada bermilyar-milyar pompa dan pusat-pusat pembangkit tenaga yang ada dalam otak anda. Dan ingat semua kegiatan ini mungkin karena adanya oksigen dan glukosa yang diangkut oleh darah anda.

[Gambar di hlm. 9]

Otak manusia memproses jutaan keterangan secara serentak. Pada waktu anda bergerak, reseptor-reseptor perasa dalam lengan dan kaki anda memberitahu otak anda mengenai posisi tiap lengan dan keadaan masing-masing otot setiap saat

[Gambar di hlm. 11]

Otak jauh lebih rumit dan serba guna daripada sebuah komputer