Bio Psikologi Modul ke:
Fakultas
Psikologi Program Studi
Psikologi
SISTEM VISUAL 1. Prinsip umum persepsi visual 2. Cahaya Memasuki Mata dan Mencapai Retina 3. Retina dan Translasi Cahaya 4. Dari Retina ke Korteks Visual Primer 5. Melihat Batas 6. Melihat Warna 7. Mekanisme Kortikal Penglihatan Firman Alamsyah, MA
PRINSIP UMUM PERSEPSI VISUAL
• Setiap reseptor telah terspesialisasi untuk menyerap satu jenis energi dan mentransduksikannya (mengubah) menjadi pola elektrokimia dalam otak. Sebagai contoh, reseptor visual dapat menyerap dan terkadang dapat merespon cahaya besar satu foton dan mengubahnya menjadi potensial reseptor yaitu depolarisasi atau hiperpolarisasi lokal pada sebuah membran reseptor. Besarnya potensial reseptor akan menentukan besarnya eksitasi atau inhibisi yang akan dilakukan reseptor terhadap neuron setelahnya di dalam lintasan menuju otak.
Hukum energi Saraf Spesifik • Muller pada tahun 1838. Mendeskripsikan ide tentang hukum energi syaraf spesifik. Muller menyatakan bahwa apapun yang mengeksitasi sebuah syaraf tertentu akan membentuk sebuah energi yang spesifik untuk syaraf tertentu
Gambar 1. Penampang melintang bola mata hewan vertebrata.
CAHAYA MEMASUKI MATA dan MENCAPAI RETINA • • •
• • • • •
Cahaya yang direfleksikan (dipantulkan) ke dalam mata dari benda‐benda di sekitar Panjang gelombang dan intensitas adalah dua property cahaya yang sangat menarik. Panjang gelombang berperan penting dalam persepsi warna, dan intensitas berperan penting dalam persepsi tentang kontras gelap‐terang (brightness). Cahaya masuk kedalam mata melalui sebuah bukaan ditengah‐tengah iris yang disebut dengan pupil. Cahaya tersebut difokuskan menggunakan lensa (dpat diatur) dan kornea (tidak dapat diatur). Cahaya tersebut diproyeksikan ke retina Cahaya dari sisi kiri akan diproyeksikan pada retina belahan kanan begitu pula sebaliknya. Cahaya dari sisi atas akan diproyeksikan ke retina belahan bawah, cahaya dari sisi bawah akan diproyeksikan ke retina belahan atas
Pupil dan Lensa • Banyaknya cahaya yang mencapai retina diatur oleh sekumpulan jaringan kontraktil berbentuk donat yang membuat mata kita memiliki warna yang khas, disebut dengan iris. Cahaya memasuki mata melalui pupil, lubang di iris Posisi Mata dan Disparitas Binokuler
Susunan mata sebagian vertebrata, termasuk manusia, memiliki mata yang bersebelahan di bagian depan kepala ini mengorbankan kemampuan mereka untuk melihat ke belakang berkonvergensi (sedikit memutar kea rah dalam); konvergensi paling besar ketika kita mengamati benda‐benda yang dekat. Binocular disparity (disparitas binokuler) adalah suatu kondisi dimana perbedaan posisi gambar yang sama di kedua retina lebih besar untuk objek‐objek yang jauh. Persepsi kedalaman stereoskopik mensyaratkan agar otak mendeteksi perbedaan retina (retinal disparity) yaitu perbedaan apa yang dilihat oleh mata kiri dan kanan.
RETINA dan TRANSLASI CAHAYA • Setelah cahaya melalui pupil dan lensa, ia akan mencapai retina. Terdapat sel lain yang disebut sel amakrin yang mendapatkan informasi dari sel bipolar atau dan mengirimkannya ke sel bipolar, sel amakrin, atau sel ganglion lain.
Retina terdiri dari lima lapisan dari tipe-tipe neuron yang berbeda yaitu: • Receptors 1. Reseptor yang berbentuk kerucut (Cone) Cones memediasi penglihatan fotopik (Photopic vision); kurang merespon cahaya redup lebih bermanfaat pada cahaya terang dan sangat dibutuhkan untuk penglihatan berwarna 2. Reseptor yang berbentuk batang (Rod) Rod memediasi penglihatan skotopik (Scotopic vision); sensitivitas penglihatan skotopik tidak tercapai tanpa pengorbanan. Sel batang (Rodes) merespon cahaya redup dan paling banyak ditemukan didaerah perifer retina manusia,
a. diagram sel batang dan kerucut b. foto sel batang dan kerucut yang diperoleh menggunakan mikroskop electron payaran atau scanning electron mikroskop dengan perbesaran 7000 x.
• • • •
Horizontal cells Bipolar cells Amacrine cells Retinal ganglion cells
• Terdapat dua masalah utama dalam visual yaitu: 1. Cahaya yang datang terdistorsi oleh jaringan retinal yang harus dilaluinya sebelum mencapai reseptor. Salah satu konsekuensi dari bentuk anatomi tersebut adalah cahaya harus melewati sel ganglion dan bipolar sebelum mencapai reseptor. Sel‐sel bipolar dan ganglion adalah sel yang tembus pandang sehingga cahaya melewati sel tersebut tanpa distorsi sama sekali. 2. Agar bundle akson‐akson sel ganglion retinal meninggalkan mata, harus ada sebuah celah di lapisan reseptor, celah itu disebut dengan blind spot (titik buta). Tutup mata kiri anda dan fokuskan pandangan mata kanan ke tanda O pada bagian atas gambar. Gerakkan halaman gambar mendekati dan menjauhi mata, amatilah yang terjadi pada gambar X. ulangi prosedur tersebut untuk gambar bagian bawah.
Sensitivitas Spektral • Spectral Sensitivity Curve (Kurva sensitivitas spektral ) adalah grafik brightness relative dari cahay‐cahaya dengan intensitas yang sama, yang dipresentasikan dengan panjang gelombang yang berbeda. • Kurva sensitivitas spectral untuk manusia dan binatang lain yang memiliki Cone maupun Rod memiliki dua macam kurva yaitu: 1. Kurva sensitivitas spectral fotopik Kurva sensitivitas spectral fotopik pada manusia dapat ditetapkan dengan meminta subjek menilai brightness relative dari panjang gelombang cahaya yang berbeda‐beda yang jatuh di fovea 2. Kurva sensitivitas spectral skotopik Kurva sensitivitas spectral skotopik pada manusia dapat ditetapkan dengan meminta subjek menilai brightness relative dari panjang gelombang cahaya yang berbeda‐beda
Gerakan Mata • Gerakan mata fiksasional tak disengaja ini terdapat tiga macam yaitu: • Tremor • Drifts • Saccade (gerakan kecil tersentak‐sentak/ flicks (jentikan) • Transduction (transduksi) adalah konversi sebuah eneegri menjadi bentuk lain. Visual transduction (transduksi visual) adalah konversi cahaya menjadi sinyal‐sinyal neural oleh reseptor‐reseptor visual.
Dari RETINA ke KORTEKS VISUAL PRIMER •
• • • • •
•
Banyak jalur di otak yang membawa informasi visual. Sejauh ini jalur visual terbesar dan paling banyak diteliti adalah retina‐geniculate‐striate pathways (jalur retina‐ genikulat‐striat). Sel kerucut dan sel batang membentuk hubungan sinaptik dengan sel horizontal dan bipolar. Sel horizontal membentuk hubungan inhibitor dengan sel bipolar. Sel bipolar membentuk sinapsis dengan sel amakrin dan ganglion. Sebagian besar akson sel ganglion melintas menuju nukleus genikulet lateral yaitu sebuah nukleus pada talamus yang terspesialisasi untuk persepsi visual. Sebagian besar informasi visual yang berasal dari nukleus genikulat lateral pada talamus melintas menuju korteks visual utama pada korteks oksipital yang dikenal dengan nama area VI atau korteks lurik (striae cortex) karena penampang melintangnya memperlihatkan pola lurik. Sejumlah orang yang mengalami kerusakan parah pada area VI memperlihatkan sebuah fenomena mengejutkan yang disebut penglihatan buta (blindsight)
MELIHAT BATAS •
•
Edge perception (persepsi mengenai batas) adalah fitur paling informatif dari tampilan visual apapun karena menetapkan ukuran dan posisi berbagai objek yang ada di dalamnya. Setiap sel pada sistem visual otak memiliki medan reseptif yaitu bagian dari medan penglihatan yang dapat mengeksitasi atau menginhibisi sistem penglihatan. Bagi sebuah reseptor, medan reseptif adalah titik asal cahaya yang mengenai reseptor.
MELIHAT WARNA • Warna adalah salah satu kualitas paling kasat masat dari pengalaman visual manusia. Panjang gelombang cahaya tampak terpendek dalam sistem visual manusia adalah 350 nm (1 nm=nanometer atau 10 ‐9 m) dan dipersepsikan sebagai warna ungu.
Lintasan dalam Korteks Visual • Korteks visual utama mengirimkan informasi ke korteks visual sekunder yang mengolah informasi lebih lanjut dan mentransmisikannya ke area lain. Hubungan yang ada pada korteks visual terjadi timbal balik. • Di dalam sebuah korteks serebrum terdapat sebuah lintasan ventral yang sebagian besar inputnya merupakan input parvoselular dan sensitif terhadap sebuah obejk. Lintasan ventral lain memiliki input yang sebagian besar adalah input magnoselular dan sensitif terhadap pergerakan. • Lintasan ventral lain memiliki input campuran, sensitif terhadap kecerahan dan warna serta sensitivitas parsial terhadap bentuk.
MEKANISME KORTIKAL PENGLIHATAN dan KESADARAN yang DISADARI • Dari semua stimulus yang mengenai retina kita setiap saat, hanya sebagian saja yang kita perhatikan. Suatu stimulus dapat menarik perhatian kita melalui ukuran, kecerahan atau pergerakannya. Tetapi kita juga dapat mengalihkan dari satu stimulus ke stimulus lain melalui sebuah proses yang disebut “proses atas‐bawah”, artinya proses tersebut diatur oleh area korteks yang lain, yaitu korteks frontal dan parietal. • Perbedaan antara stimulus yang diperhatikan dan tidak diperhatikan berkaitan dengan jumlah dan durasi aktivitas yang terjadi pada area korteks.
Defisiensi Penglihatan Berwarna • Butawarna atau defisiensi penglihatan berwarna sebuah gangguan proses persepsi perbedaan warna. Butawarna mutlak yaitu ketidakmampuan mempersepsikan warna apapun kecuali warna putih dan hitam, sangat jarang ditemukan. • Terdapat beberapa tipe defisiensi penglihatan berwarna. Sebagian orang tidak memiliki satu atau dua tipe sel kerucut, sebagian lagi memiliki seluruh tipe kerucut yang salah satunya abnormal. Semua hal tersebut muncul karena pengaruh genetik. • Gen yang menyebabkan defisiensi tersebut terletak pada kromosom X. Sekitar 8% pria adalah penderita butawarna merah hijau, sementara wanita hanya 1%.
Gangguan Pengenalan Objek
Kerusakan pada jalur (pengenalan) bentuk di korteks seharusnya menyebabkan gangguan yang sangat khusus terhadap kemampuan pengenalan objek. • Agnosia visual (kurangnya pengetahuan visual) adalah ketidakmampuan sistem penglihatan untuk mengenali objek walaupun semua fungsi lain berjalan normal: 1. Adanya kerusakan pada korteks temporal. 2. mampu menunjuk sebuah objek visual dan perlahan‐lahan mendeskripsikannya, tetapi mereka tidak mampu mengenali objek tersebut atau memaknainya. •
•
•
Prosopagnosia adalah kebalikan dari agnosia penglihatan, yaitu ketidakmampuan mengenali wajah. Penderita prosopagnosia dapat mengenali objek apapun selain wajah. Mereka mengenali orang yang mereka kenal melalui suara atau perilaku lainnya.
Buta Gerak • Beberapa orang yang mengalami kerusakan otak menderita buta gerak (motion blind). Mereka mampu melihat objek, tetapi tidak mampu menentukan apakah objek tersebut bergerak atau kalaupun mereka dapat melihat benda bergerak, mereka tidak mampu menentukan arah dan kecepatan pergerakannya • bahwa area MT mendapatkan sebagian input visual langsung dari nukleus genikulat lateral pada talamus. Oleh karena itu, walaupun telah terjadi kerusakan parah pada area VI, area MT
Pemulihan Penglihatan Individu setelah Kehilangan Penglihatan pada Masa Awal Perkembangan •
•
•
Jika seorang manusia dilahirkan buta dan bertahun‐tahun kemudian dapat melihat, apakah penglihatan tersebut dapat dipahaminya? Tidak pernah terjadi kasus yang benar‐benar seperti itu cacat karena katarak yaitu suatu bagian yang keruh pada lensa. Katarak memang dapat dihilangkan melalui operasi, tetapi jeda waktu sebelum dilakukannya operasi amat beragam untuk tiap individu sehingga menyebabkan sebagian individu memiliki keterbatasan penglihatan yang lama dan sebagian yang singkat. Katarak memang dapat dihilangkan melalui operasi, tetapi jeda waktu sebelum dilakukannya operasi amat beragam untuk tiap individu sehingga menyebabkan sebagian individu memiliki keterbatasan penglihatan yang lama dan sebagian yang singkat.
Terima Kasih Firman Alamsyah AB, MA
