BAB 4 GENETIKA EVOLUSI, PENGEMBANGAN DAN PLASTISITAS

4.1 Genetika dan Evolusi Perilaku

Apakah perilaku manusia bergantung pada genetika ?

      Gen dan pengaruh lingkungan berpengaruh besar terhadap perilaku manusia masalah yang mendasar adalah seberapa besar pengaruh dari setiap faktor tersebut yang dapat membentuk perilaku manusia.

contoh: gangguan psikologis, naik dan turunnya berat badan, kepribadian, dan orientasi seksual.

Kontribusi Genetika dan Evolusi Wajah

      Ekspresi wajah oleh orang-orang yang lahir buta (kiri) dan saudara mereka yang terlihat (kanan). Kesamaan menyiratkan kontribusi genetik untuk ekspresi wajah.

Ekspresi wajah orang-orang yang lahir buta sangat mirip dengan yang terlihat oleh kerabat mereka, seperti yang ditunjukkan pada Gambar Hasil ini menunjukkan peran utama genetika dalam mengendalikan ekspresi wajah.

Genetika Mendel

Sebelum karya Gregor Mendel, seorang biarawan akhir abad ke-19, para ilmuwan berpikir bahwa pewarisan adalah proses campuran di mana sifat-sifat sperma dan sel telur dicampur, seperti dua warna cat.

Mendel menunjukkan bahwa pewarisan terjadi melalui gen, unit keturunan yang mempertahankan identitas struktural mereka dari satu generasi ke generasi lainnya. Sebagai aturan, gen datang berpasangan karena mereka diselaraskan di sepanjang kromosom (untaian gen) yang juga datang berpasangan.

Untai DNA berfungsi sebagai templat (model) untuk sintesis molekul asam ribonukleat (RNA), bahan kimia untai tunggal. DNA mengandung empat "basa" —adenin, guanin, sitosin, dan timin. Urutan basa-basa tersebut menentukan urutan basa yang sesuai di sepanjang molekul RNA — adenin, guanin, sitosin, dan urasil. Urutan basa di sepanjang molekul RNA pada gilirannya menentukan urutan asam amino yang menyusun protein.Secara total, protein terdiri dari 20 asam amino, dan urutan asam amino tersebut tergantung pada urutan basa DNA dan RNA.

Gen Pada Kromosom Sex

Mamalia dikenal sebagai gen yang terkait dengan seks. Semua kromosom adalah kromosom autosom, dan gen mereka adalah dikenal sebagai gen autosom. Mamalia betina memiliki dua kromosom X, sedangkan jantan memiliki X dan Y. Selama reproduksi, betina perlu menyumbangkan kromosom X, dan jantan berkontribusi baik X atau Y. Jika ia berkontribusi X, keturunannya adalah perempuan jika dia menyumbangkan Y, keturunannya adalah laki-laki.

Satu gen yang terhubung dengan jenis kelamin manusia mengontrol warna merah-hijau defisiensi penglihatan. Setiap pria dengan resesif bentuk gen ini pada kromosom X-nya adalah kekurangan warna merah-hijau karena ia tidak memiliki kromosom X lainnya. Seorang wanita adalah kekurangan warna hanya jika dia memiliki gen resesif pada keduanya kromosom X-nya. Jadi, misalnya, kalau 8 persen manusia. Kromosom X mengandung gen untuk defisiensi penglihatan warna, maka 8 persen pria akan kekurangan warna, tetapi kurang dari satu persen wanita akan (0,08x0,08).

 Berbeda dari gen yang terkait seks adalah gen yang terbatas jenis kelaminnya, hadir pada kedua jenis kelamin tetapi aktif terutama dalam satu jenis kelamin. Contohnya termasuk gen yang mengontrol jumlah bulu dada pada pria, ukuran payudara pada wanita, jumlah kokok ayam jantan, dan angka produksi telur dalam ayam. Kedua jenis kelamin memiliki gen-gen itu, tetapi hormon seks mengaktifkannya dalam satu jenis kelamin atau yang lainnya. Kebanyakan gen terbatas jenis kelamin menunjukkan efeknya pada masa pubertas.

Perubahan Genetik

Gen berubah dalam beberapa cara. Salah satu caranya adalah dengan mutasi, perubahan genetik dalam molekul DNA. Mengubah hanya satu basa dalam DNA menjadi salah satu dari tiga jenis lainnya berarti bahwa gen mutan akan mengkode protein dengan asam amino yang berbeda pada satu lokasi dalam molekul. Mengingat bahwa evolusi telah memiliki ribuan tahun untuk memilih susunan terbaik dari masing-masing gen, mutasi jarang menguntungkan. Tetap saja, pengecualian langka itu penting. Gen FOXP2 manusia berbeda dari versi simpanse gen itu hanya dalam dua basis, tetapi kedua mutasi tersebut memodulasi otak manusia dan alat vokal dalam beberapa cara yang memfasilitasi pengembangan bahasa.

Mutasi jenis lain adalah duplikasi atau penghapusan. Selama proses reproduksi, bagian dari kromosom yang biasanya muncul sekali mungkin malah muncul dua kali atau tidak sama sekali. Ketika proses ini terjadi hanya pada sebagian kecil kromosom, kami menyebutnya mikroduplikasi atau mikrodelesi. Meskipun dimungkinkan untuk duplikasi untuk membantu, mikrodukulasi dan mikrodelesi gen tertentu yang relevan dengan otak adalah penjelasan yang mungkin untuk skizofrenia (International Schizophrenia Consortium.

Epigenetic

Selain perubahan permanen pada gen ini, bidang epigenetika berkaitan dengan perubahan ekspresi gen. Setiap sel dalam tubuh Anda memiliki DNA yang sama dengan setiap sel lainnya (kecuali sel darah merah, tanpa DNA). Namun, aktivitas gen dapat bervariasi. Gen yang aktif di otak Anda tidak sama dengan gen yang aktif di paru-paru atau ginjal Anda. Pada masa pubertas, gen-gen tertentu yang hampir diam menjadi lebih aktif. Lebah yang bekerja sebagai perawat memiliki gen yang sama dengan gen yang bekerja sebagai pengumpul, tetapi mereka berbeda di mana gen aktif atau tidak aktif.

Keturunan dan lingkungan

Apakah perbedaan yang diamati di antara individu lebih bergantung pada perbedaan hereditas atau perbedaan dalam lingkungan? Misalnya, jika Anda bernyanyi lebih baik daripada orang lain, alasannya bisa karena gen yang berbeda, pelatihan yang lebih baik, atau keduanya. Jika variasi dalam beberapa karakteristik sangat tergantung pada perbedaan genetik, karakteristik tersebut memiliki heritabilitas yang tinggi. Gen mempengaruhi perilaku secara langsung dengan mengubah kimia dan tidak langsung dengan mempengaruhi aspek tubuh lainnya dan karena itu cara orang lain bereaksi terhadap kita. 

Evolusi Perilaku

Charles Darwin, yang dikenal sebagai pendiri teori evolusi, tidak menyukai istilah evolusi. Dia lebih suka keturunan dengan modifikasi, menekankan gagasan perubahan tanpa harus menyiratkan peningkatan. Evolusi adalah perubahan atas generasi dalam frekuensi berbagai gen dalam suatu populasi.

Kami membedakan dua pertanyaan tentang evolusi: Bagaimana beberapa spesies berevolusi, dan bagaimana spesies berevolusi? Untuk bertanya bagaimana suatu spesies berevolusi adalah untuk bertanya apa yang berevolusi dari apa, mendasarkan jawaban kami pada kesimpulan dari fosil dan perbandingan spesies hidup. Sebagai contoh, ahli biologi menemukan bahwa manusia lebih mirip dengan simpanse daripada spesies lain, dan mereka menyimpulkan nenek moyang yang sama. Ketika bukti baru tersedia, ahli biologi mengubah pendapat mereka tentang hubungan evolusi antara satu spesies dengan yang lainnya.

Sebagian besar otak manusia telah berevolusi. karena manusia dapat menyediakan sejumlah besar bahan bakar ke otak. Otak manusia juga tidak memiliki gen tertentu aktif dalam spesies lain.

Evolusi menyebarkan gen individu yang telah mereproduksi paling banyak. Oleh karena itu, jika beberapa tersebar luas dalam suatu populasi, yang menjadi alasan mencari cara di mana karakteristik itu atau sudah adaptif. Namun, kami tidak bisa menerima bahwa semua perilaku umum adalah produk dari gen kita. Kita perlu membedakan pengaruh genetik dari belajar.

4.2 Perkembangan Otak

 
Jurnal : file:///C:/Users/asus%20ux305/Downloads/4328-1-8381-1-10-20170320.pdf

Pematangan Otak Vertebrata

Pada manusia, sistem saraf mulai terbentuk ketika embrio masih berumur 2 minggu. Permukaan dorsal melebar, kemudian dinding tipis yang panjang tumbuh melengkung dan melebur sehingga membentuk tabung neuron yang mengelilingi ronga berisi cairan. Seiring dengan masuknya tabung neuron ke dalam kulit, bagian ujung depan tabung membesar dan berdefinisi menjadi otak bagian belakang, tengah, dan depan, sisanya menjadi sumsum tulang belakang.

 Rongga berisi cair tersebut akan menjadi kanal sentral sumsum tulang belakang dan empat ventrikel otak. Cairan di dalam rongga tersebut adalah cairan serebrospinal. Rerata berat otak manusia ketika baru dilahirkan adalah 350 gram. Ketika umur mencapai satu tahun, berat otak menjadi 1000 gram; mendekati masa dewasa beratnya menjadi 1200 hingga 1400 gram.

Pertumbuhan dan Perkembangan Akson.

Pembentukan dan pengubahan neuron adalah bagian yang tidak dapat dipisahkan dar perkembangan sistem saraf. Ilmuwan neurosiasnis membagi tahap perkembangan neuron menjadi 5 tahap, yaitu ploriferasi, migrasi, diferensasim mielinasi dan synaptogenesis. Proliferasi adalah pembentukan neuron-neuron yang baru. Pada masa awal perkembangan, sel-sel yang melapisi ventrikel membelah; sebagian menetap dilokasi awal dan terus-menerus membelah, dan sebagian lain berkembang menjadi neuron dan glia primitive yang akan berpiindah ke lokasi lain.

Pada seluruh hewan vetebrata, proses perkembangan yang terjadi kurang lebih sama dan hanya berbeda dalam dua faktor,yaitu: berapa hari lamanya tahap contoh, perbedaan utama antara otak dan manusia dan simpanse terletak pada fakta bahwa tahap proliferasi neuron manusia berlangsung lebih lama. Ternyata perbedaan genetic yang kecil dapat meenyebabkan perbedaan besar.

Adaptasi Otak Pada Individu yang Buta Sejak Bayi

Salah satu cara untuk mengajukan pertanyaan ni adalah dengan merenungkan apa  yang terjadi pada otak jika salah satu sistem sensorik hampir hilang atau tidak ada sama sekali. Mungkin anda sering mendengar bahwa orang buta memiliki indra sentuhan dan pendengaran yang sangat sensitive, atau orang yang tuli yang memiliki indra sentuhan dan penglihatan tajam. Pernyataan tersebut pada satu sisi memang benar, tetapi tidak harus lebih spesifik.

Kehilangan satu indra tidak memengaruhi reseptor organ indra lain. Contohnya kebutaan tidak memengaruhi reseptor sembuhan di jemari. Tetapi kehilangan satu indra akan meningkatkan perhatian pada indra lain dan setelah bertahun-tahun perhatian tersebut dialihkan, maka otak akan memperlihatkan adaptasi yang terukur sehingga dapat mereleksasikan dan meningkatkan perubahan perhaian yang terjadi.

4.3 Keplastisan Setelah Kerusakan Otak

jurnal : https://journal.maranatha.edu/index.php/jmh/article/view/547/542

Kerusakan Otak dan Pemulihan Jangka Pendek

Berikut ini adalah hal-hal yang mungkin terjadi penyebab kerusakan otak tumor, infeksi, paparan terhadap radiasi dan racun, serta kondisi degerenatif seperti penyakit Parkinson dan Alzheimer. Diusia muda penyebab kerusakan otak paling umum adalah cedera kepala tertutup, benturan keras akibat jatuh kecelakaan kendaraan bermotor atau kecelakaan lainnya, penganiyaan atau trauma lain yang terjadi tiba-tiba tetapi tidak langsung melukai otak. 

Sebagian kerusakan terjadi karena gaya rotasi membenturkan otak dengan bagian dalam tenggorokan. Trauma kepala tertutup juga menghasilkan penggumpalan darah yang mengganggu peredaran ke otak. Banyak orang, bahkan mungkin semua orang pernah mengalami trauma kepala tertutup ringan. Tentunya trauma yang berulang atau benturan yang lebih keras secara jangka panjang akan meningkatkan resiko timbulnya masalah.

Mengurangi Pengaruh Stroke yang Merugikan

Penyebab kerusakan otak yang umum terjadi pada orang tua adalah hilangnya peredaran darah ke otak secara sementara selama terjadinya stroke, dikenal juga dengan nama cedera serebrovaskular. Salah satu tipe stroke yang lebih umum adalah iskema, yaitu penghambatan peredaran darah pada arteri karena ada penggumpalan darah atau gangguan lain. Tipe stroke yang jarang terjadi adalah hemoragi yaitu peredaran darah yang disebabkan arteri yang pecah. Tingkatkan stroke amat beragam, mulai dari stroke yang hampir tidak terasa hingga yang langsung fatal.

Mekanisme Lanjut Pemulihan

Dalam selang waktu beberapa jam atau paling lama beberapa hari setelah terjadinya kerusakan otak tidak aka nada neuron yang akan mati lagi dan tidak aka nada neuron baru yang akan menggantikan neuron yang telah mati. Walaupun begitu, terdapat bermacan-macam perubahan yang terjadi pada neuron yang selamat.

Diachisis

Hilangnya suatu perilaku setelah kerusakan otak artinya lebih dari hilangnya fungsi neuron yang telah mati. Aktivitas suatu area otak menstimulasi banyak are lain, maka kerusakan pada suatu area akan meenyebabkan hilangnya stimulasi area otak lain sehingga akan mengganggu fungsi normal area tersebut. Contohnya, seorang individu mengalami kerusakan pada area korteks frontal kiri setelah hal tersebut terjadi, area korteks temporal dan area otak lain aktivitasnya menurun.

Pertunasan

Otak terus-menerus menumbuhkan cabang akson dan dendrit baru, sebaliknya otak akan mengeliminasi cabang yang lama. Proses tersebut percepatannya bertambah sebagai respons terhadap kerusakan. Ketika sekelompok akson mati, maka sel yang kehilangan sumber intervasi akan beraksi dengan melepaskan neurotrofin untu merangsang akson lain untuk membentuk  cabang baru atau tunas kolateral yang melekat pada sinapsis yang kosong. Secara bertahap dalam kurun waktu beberapa bulan, tunas tersebut akan mengisi sebagian besar sinapsis yang kosong.

Perkembangan Otak Dan Perkembangan Perilaku

Perilaku berubah seiring dengan bertambahnya usia orang. Berapa banyak dari itu perubahan ada hubungannya dengan otak? Mari kita pertimbangkan masa remaja dan usia tua.

Masa Remaja

Masa remaja secara luas dianggap sebagai impulsif dan cenderung mencari kesenangan. Impulsif adalah masalah yang mengarah pada mengemudi berisiko, minum, seks, menghabiskan belanja, dan sebagainya. Selain menjadi lebih impulsif daripada orang dewasa yang lebih tua, remaja (dan anak-anak) cenderung “mengabaikan masa depan,” lebih memilih kesenangan yang lebih kecil sekarang daripada kesenangan yang lebih besar nanti.

Banyak penelitian telah menemukan bahwa pada masa remaja menunjukkan respons otak yang lebih kuat daripada orang dewasa ketika mengantisipasi imbalan, dan tanggapan yang lebih lemah di bidang korteks prefrontal yang bertanggung jawab untuk menghambat perilaku (Geier, Terwilliger, Teslovich, Velanova, & Luna, 2010;Luna, Padmanabhan, & O'Hearn, 2010). Jenis itu bukti memengaruhi  Mahkamah Agung AS untuk memutuskan itu remaja kurang bertanggung jawab atas tindakan mereka daripada orang dewasa adalah, karena mereka kurang mampu menahan dorongan hati mereka (Steinberg, 2013). 

Namun, meski prefrontal cortex memang kurang matang pada remaja, ketidakdewasaannya adalah yang terbaik hanya sebagian dari penjelasan impulsif. Anak remaja tidak mampu menahan impuls mereka, dan dalam banyak hal tes laboratorium mereka menghambat impuls seperti halnya orang dewasa. Anak remaja sangat tinggi responsif terhadap dukungan sosial dan pengaruh sosial.

Usia Tua

Banyak penelitian mengkonfirmasi bahwa, secara rata-rata, memori orang tua dan alasan mulai memudar. Banyak neuron kehilangan sebagiannya sinapsis, dan sinapsis yang tersisa berubah lebih lambat dari sebelumnya dalam menanggapi pengalaman (Gan, Kwon, Feng, Sanes, & Lichtman, 2003; Grutzendler, Kasthuri, & Gan,2002; Morrison & Baxter, 2012).

Tebal-Korteks temporal menyusut sekitar setengah persen pertahun, rata-rata (Fjell et al., 2009). Korteks frontal dimulai penipisan pada usia 30 (Brans et al., 2010). Volume hippocampus juga secara bertahap menurun dan aspek-aspek tertentu dari memori menurun secara proporsional dengan hilangnya hippocampus (Erickson et al., 2010). Orang tua cenderung menurun dengan cepat setelah cedera atau sakit karena peradangan otak, meskipun latihan fisik dapat membantu ayat penurunan (Barrientos et al., 2011).

Banyak penelitian yang meremehkan orang tua karena beberapa alasan. Pertama, beberapa orang memburuk secara nyata, tetapi yang lain menunjukkan sedikit tanda kehilangan, sebagian karena alasan genetik (Barzilai, Alzmon, Derby, Bauman, & Lipton, 2006; Pudaset al., 2013). Rata-rata, tampaknya semua orang membusuk sedikit setiap tahun, tetapi rata-rata bisa menyesatkan.

Kedua, bahkan seseorang yang mungkin lebih lambat dalam intelektual tertentu kegiatan telah mengembangkan basis pengetahuan dan pengalaman rience. Pada beberapa jenis pertanyaan tertentu, orang tua secara signifikan lebih baik daripada orang yang lebih muda (Queen & Hess, 2010).

Ketiga, banyak orang tua menemukan cara untuk mengkompensasi kerugian, seperti dengan mengaktifkan area otak yang lebih luas untuk pensiun untuk penurunan gairah dalam satu atau dua area (Taman &McDonough, 2013).