Reza Franata
Guru Biologi
Halo sobat biologi pejuang OSN! Selamat datang kembali di akhizaf.com. Kali ini kita akan mengupas tuntas Pembahasan Soal KSK Biologi 2024 No 20. Soal ini mengajak kita menyelami dunia neurofisiologi tingkat lanjut, khususnya mengenai fenomena unik pada neuron thalamocortical. Kita akan menganalisis bagaimana potensial aksi tidak hanya berjalan searah menuju akson, tetapi juga dapat merambat balik ke arah dendrit (back-propagation). Melalui data eksperimen menggunakan inhibitor TTX, kita akan membuktikan peran saluran ion natrium dalam proses ini. Yuk, simak analisis lengkapnya di bawah ini!
20. Secara umum dendrit dari neuron berfungsi menerima informasi yang dapat memicu potensial aksi pada akson. Tetapi hasil penelitian terbaru menunjukkan bahwa dendrit dari beberapa neuron di otak dapat mengantarkan rangsang dalam bentuk potensial aksi. William dan Stuart (2000) melakukan penelitian mengenai fenomena ini menggunakan neuron dari daerah thalamocortical otak. Dalam penelitian tersebut, mereka menginjeksikan ion ke dalam badan sel (A) dan mengukur amplitudo potensial aksi pada beberapa titik di dendrit (B). Pada penelitian kedua, neuron diletakkan dalam larutan yang menghambat aliran Na+ melalui voltage-gated channel (TTX). Hasil pengukuran potensial aksi pada kondisi normal terlihat pada gambar C dan di bawah pengaruh TTX pada gambar D.
Tentukan apakah pernyataan berikut Benar (B) atau Salah (S)!
Konsep utama dalam eksperimen Williams & Stuart (2000) ini adalah Active Back-propagation:
Penjelasan: Eksperimen dilakukan dengan memberikan stimulasi (injeksi ion) pada badan sel (soma) dan mendeteksi hasilnya di titik-titik sepanjang dendrit. Karena amplitudo potensial aksi terukur di dendrit setelah soma distimulasi, ini membuktikan terjadinya pergerakan sinyal dari soma menuju dendrit (back-propagation).
Penjelasan: Perhatikan perbandingan Gambar C (Normal) dan Gambar D (dengan TTX). Pada Gambar D, puncak potensial aksi hilang atau menurun drastis setelah saluran Na+ diblokir oleh TTX. Ini membuktikan bahwa ion utama yang bertanggung jawab menghasilkan potensial aksi tersebut adalah Na+, bukan ion lain (seperti Ca2+).
Penjelasan: Suatu potensial aksi hanya bisa merambat secara aktif jika terdapat voltage-gated channels (saluran gerbang voltase) di sepanjang membran yang dilewatinya. Karena potensial aksi terukur baik di soma maupun di dendrit, maka saluran ion ini pasti terdistribusi di kedua area tersebut untuk memungkinkan regenerasi sinyal.
Penjelasan: Pada neuron klasik, potensial aksi hanya terbentuk di pangkal akson (Axon Hillock). Namun, neuron thalamocortical memiliki dendrit aktif yang dilengkapi dengan saluran ion bergerbang voltase (seperti yang dibuktikan pada poin C). Karena memiliki perlengkapan tersebut, jika dendrit menerima sinyal eksitatori (EPSP) yang cukup kuat, depolarisasi dapat langsung memicu potensial aksi lokal (disebut dendritic spike) tepat di dendrit tersebut. Oleh karena itu, potensial aksi bisa terukur sejak di dendrit sebelum menjalar ke soma.