Penulis: Dr. Nazlahshaniza Shafin
Pensyarah fisiologi di Jabatan Fisiologi,
Pusat Pengajian Sains Perubatan, Universiti Sains Malaysia (USM)
Telefon berdering. Kita mengenali bunyinya, menoleh dan menghulurkan tangan untuk menjawab panggilan. Bagaimanakah semua bahagian ini menghantar maklumat sehingga menghasilkan tindak balas yang tersusun?
Sebahagian jawapannya terletak pada neurotransmiter, iaitu bahan kimia yang membantu sel saraf berkomunikasi. Penghantar kimia ini terlibat dalam pelbagai fungsi tubuh, daripada pergerakan dan pembelajaran hingga pengawalan organ dalaman. Untuk memahaminya, kita perlu melihat tempat mesej saraf dihubungkan iaitu sinaps.
Mesej yang Merentasi Ruang Sinaps
Neuron (sel saraf) membawa maklumat melalui impuls saraf iaitu isyarat elektrik ringkas yang bergerak sepanjang akson.
Isyarat ini terhasil daripada pergerakan ion yang menyebabkan perubahan voltan merentasi membran sel. Namun pada sinaps kimia, mesej perlu menyeberangi ruang kecil antara sel penghantar dengan sel penerima yang dikenali sebagai celah sinaps. Sel penghantar adalah neuron manakala sel penerima adalah otot, neuron, dan juga sel lain.
Apabila impuls elektrik tiba dihujung neuron, kemasukan ion kalsium mencetuskan pelepasan neurotransmiter daripada kantung kecil yang dinamakan vesikel. Neurotransmiter kemudian merentasi celah sinaps dan mengikat pada reseptor sel sasaran.
Pengikatan tersebut mengubah aktiviti sel penerima. Ada isyarat yang meningkatkan kebarangkalian neuron menghasilkan impuls, manakala yang lain mengurangkannya. Sesetengah isyarat pula menyelaraskan cara sel bertindak balas terhadap mesej lain. Tidak setiap mesej yang diterima akan menghasilkan impuls baharu.
Selepas menjalankan tugasnya, neurotrasmiter perlu disingkirkan daripada ruang tersebut. Bergantung pada jenisnya, bahan ini boleh diambil semula oleh sel, diuraikan oleh enzim, atau meresap keluar. Proses ini membantu menghadkan tempoh sesuatu mesej (Bolz & Haucke, 2025).
Reseptor Menentukan Tindak Balas
Bayangkan neurotransmiter sebagai kunci dan reseptor sebagai mangganya. Analogi ini membantu menerangkan mengapa sesuatu bahan perlu bertemu reseptor yang sesuai sebelum menghasilkan kesan. Namun, satu neurotransmiter boleh bertindak melalui beberapa jenis reseptor.
Asetilkolina merupakan contoh neurotransmiter yang dekat dengan kehidupan kita. Pada sambungan saraf dengan otot rangka, bahan ini mengaktifkan reseptor yang memulakan pengujaan otot sehingga membolehkan pengecutan berlaku (Bolz & Haucke, 2025).
Di organ lain seperti jantung pula, asetilkolina yang dilepaskan oleh saraf parasimpatetik bertindak melalui reseptor yang berlainan dan boleh memperlahankan kadar denyutan jantung (Palma JA, 2024). Bahan pengantar yang sama menghasilkan kesan berbeza kerana sel sasaran dan reseptornya berbeza. Oleh itu, memahami neurotransmiter memerlukan kita memahami penerima mesejnya juga.
Mengapa Otak Memerlukan Ransangan dan Perencatan
Dalam sistem saraf pusat, glutamat ialah neurotransmiter penguja yang utama, manakala asid gama-aminobutirik (GABA) ialah neurotransmiter perencat utama. Pada kebanyakan neuron matang, glutamat membantu meningkatkan kebarangkalian penghasilan impuls, sementara GABA membantu mengawalnya (Ji et al., 2024).
Analogi pedal minyak dan brek boleh digunakan untuk membayangkan hubungan ini. Aktiviti rangkaian saraf memerlukan ransangan yang mencukupi serta kawalan yang sesuai. Perencatan membolehkan sesuatu rangkaian menghadkan aktiviti dan menyusun pemprosesan maklumat dengan lebih teratur.
Walaubagaimanapun analogi tersebut mempunyai batas. Kesan GABA bergantung pada jenis reseptor, keadaan sel dan pergerakan ion merentasi membran. Dalam sesetengah sel yang belum matang, GABA boleh menghasilkan respons elektrik yang berbeza daripada respons pada neuron matang. Label ‘perencat’ sahaja belum menceritakan keseluruhan fungsinya.
Melangkaui Label Bahan Kimia Kegembiraan
Dopamin sejenis neurotransmiter sering dikaitkan dengan rasa seronok sehingga dikenali sebagai ‘bahan kimia keseronokan’. Namun fungsinya lebih luas, termasuk kawalan pergerakan, motivasi dan membolehkan kita belajar daripada pengalaman yang memberikan ganjaran (Salamone & Correa, 2024).
Serotonin pula terlibat dalam pengawalan emosi, tidur dan selera makan. Melalui komunikasi di sinaps, neurotransmiter ini membantu menyelaraskan aktiviti rankaian otak yang memproses emosi. Perasaan seperti gembira, sedih atau bersemangat terhasil daripada interaksi pelbagai rangkaian ini dengan keadaan tubuh dan persekitaran, bukan tindakan satu neurotransmiter sahaja.
Mengapa Jumlah Neurotransmiter boleh Berubah?
Sel saraf menghasilkan neurotransmiter dan melepaskannya apabila diperlukan. Jumlah neurotrsnmiter yang tersedia antara sel boleh berubah mengikut kadar penghasilan, pelepasan dan penyingkirannya. Sesetengah ubat dan penyakit boleh mempengaruhi proses ini. Sebagai contoh, dalam penyakit Parkinson, kehilangan sel yang menghasilkan dopamin menyebabkan bekalan dopamin berkurang dalam rangkaian otak yang mengawal pergerakan (Tanner et al., 2024).
Apakah Kaitan Neurotransmiter dengan Makanan?
Makanan menghasilkan sebahagian asas yang diperlukan untuk menghasilkan neurotransmiter. Contohnya triptofan iaitu sejenis asid amino komponen protein yang digunakan oleh badan untuk menghasilkan serotonin. Triptofan boleh diperoleh daripada makanan seperti ikan, ayam, telur susu soya dan kekacang. Vitamin B6 turut membantu proses penghasilan beberapa jenis neurotransmiter (Zhu et al., 2024).
Namun makan lebih banyak sesuatu makanan tidak semestinya meningkatkan neurotransmiter dalam otak. Otak akan mengawal kemasukan bahan daripada darah melalui suatu lapisan perlindungan yang dikenali sebagai sawar darah-otak. Penghasilan neurotransmiter juga bergantung kepada keperluan dan aktiviti sel saraf. Oleh itu makanan menyumbang bahan asas untuk menyokong fungsi saraf, sementara badan mengawal bagaimana bahan tersebut digunakan.
Memahami Neurotransmiter untuk Kesihatan Manusia
Pemahaman tentang neurotransmiter membantu kita menghubungkan komunikasi pada peringkat sel dengan fungsi tubuh secara keseluruhan. Pergerakan, pemprosesan maklumat deria dan pengawalan organ bergantung pada isyarat saraf yang tersusun. Apabila komunikasi ini terganggu, kesannya mengurangkan keupayaan seseorang menjalankan aktiviti harian.
Ilmu tentang neurotransmiter dan reseptornya turut menjadi asas kepada pembangunan rawatan. Penyelidikan tentang neurotransmiter turut membuka persoalan mengenai perkembangan dan tindak balas sel dalam tisu saraf. Contoh kajian adalah bagaimana GABA dan bahan yang memodulasi tindakannya mempengaruhi respons sel neuron.
Melalui rakaman elektrofisiologi, penyelidik dapat mengukur perubahan elektrik pada membran sel untuk memahami tindak balasnya terhadap isyarat kimia.
Persoalan asasnya ialah mengapa sel yang berbeza memberi respons berlainan terhadap sesuatu bahan. Jawapannya boleh membantu memperjelaskan peranan reseptor dan persekitaran sel. Namun respons yang diperhatikan dalam tisu belum membuktikan keberkesanan rawatan pada manusia. Hubungan antara mekanisme sel dengan manfaat klinikal perlu dinilai melalui penyelidikan seterusnya.
Bagi masyarakat, pengetahuan ini membantu kita memahami mengapa rawatan itu sesuai untuk seseorang dan mungkin berbeza antara individu. Ia juga mengalakkan kita menilai dengan lebih teliti dakwaan bahawa sesuatu produk boleh meningkatkan dopamin atau mengeimbangkan bahan kimia otak. Dakwaan sedemikian memerlukan bukti tentang manfaat dan keselamatannya pada manusia. Kemajuan ilmu saraf membuka peluang untuk penjagaan kesihatan yang lebih baik.
Memahami Bahasa Kimia Tubuh
Apabila mesej antara saraf dengan otot tidak disampaikan dengan baik, otot boleh menjadi lemah dan mudah letih ketika digunakan. Contohnya dalam penyakit Miastenia Gravis, gangguan pada penerimaan isyarat asetilkolina boleh menyebabkan kelopak mata jatuh, penglihatan berganda atau kesukaran mengunyah. Masalah ini lazimnya melibatkan reseptor atau protein berkaitan pada sambungan saraf-otot, bukan hanya kekurangan asetilkolina semata-mata (Iorio, 2024).
Di otak pula, kekurangan dopamin penyakit Parkinson boleh menyebabkan pergerakan menjadi perlahan, otot terasa kaku dan tangan menggeletar. Contoh ini menunjukkan kesan gangguan neurotransmiter bergantung kepada tempat dan isyarat tersebut.
Tekanan berpanjangan dan kemurungan juga melibatkan perubahan dalam cara otak memproses emosi (Simon et al.,2024), termasuk komunikasi antara sel saraf, yang menggunakan serotonin dan dopamin (Correia & Vale, 2022). Namun, kemurungan tidak boleh diterangkan sebagai kekurangan satu bahan kimia sahaja, tetapi turut dipengaruhi oleh faktor genetik, fizikal, pengalaman hidup dan sokongan sosial.
Semua pengetahuan mengenai neurotransmiter dan rangkaian otak membantu kita menilai dakwaan tentang otak dengan lebih teliti. Soalan yang berguna bukan sekadar ‘apakah neurotransmiternya?’, tetapi juga ‘di manakah ia bertindak, pada reseptor yang mana dan dalam keadaan bagaimana?’ Daripada ruang sinaps yang sangat kecil ini, diharap masyarakat dapat memahami sebahagian daripada proses yang membolehkan tubuh berfungsi setiap hari.
Rujukan
Bolz, S., & Haucke, V. (2025). Biogenesis and reformation of synaptic vesicles. The Journal of Physiology, 603(20), 5965–5979. https://doi.org/10.1113/JP286554
Ji, X., Liu, S., Li, S., Li, X., Luo, A., Zhang, X., & Zhao, Y. (2024). GABA in early brain development: A dual role review. International Journal of Developmental Neuroscience, 84(8), 843–856. https://doi.org/10.1002/jdn.10387
Salamone, J. D., & Correa, M. (2024). The neurobiology of activational aspects of motivation: Exertion of effort, effort-based decision making, and the role of dopamine. Annual Review of Psychology, 75, 1–32.
https://doi.org/10.1146/annurev-psych-020223-012208
Zhu, H., Yang, X., & Zhao, Y. (2024). Recent advances in current uptake situation, metabolic and nutritional characteristics, health, and safety of dietary tryptophan. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 72(13), 6787–6802.https://doi.org/10.1021/acs.jafc.3c06419
Iorio, R. (2024). Myasthenia gravis: The changing treatment landscape in the era of molecular therapies. Nature Reviews Neurology, 20(2), 84–98.https://doi.org/10.1038/s41582-023-00916-w
Tanner, C. M., & Ostrem, J. L. (2024). Parkinson’s disease. The New England Journal of Medicine, 391(5), 442–452.https://doi.org/10.1056/NEJMra2401857
Simon, G. E., Moise, N., & Mohr, D. C. (2024). Management of depression in adults: A review. JAMA, 332(2), 141–152.https://doi.org/10.1001/jama.2024.5756
Correia, A. S., & Vale, N. (2022). Tryptophan metabolism in depression: A narrative review with a focus on serotonin and kynurenine pathways. International Journal of Molecular Sciences, 23(15), 8493.https://doi.org/10.3390/ijms23158493
Palma, J.-A. (2024). Muscarinic control of cardiovascular function in humans: A review of current clinical evidence. Clinical Autonomic Research, 34(1), 31–44. https://doi.org/10.1007/s10286-024-01016-5
Biodata Penulis
Dr. Nazlahshaniza Shafin ialah pensyarah fisiologi di Jabatan Fisiologi, Pusat Pengajian Sains Perubatan, Universiti Sains Malaysia (USM). Beliau memperoleh Ijazah Doktor Perubatan (MD) dan Sarjana Sains (MSc) dari USM sebelum melanjutkan pengajian ke peringkat Doktor Falsafah (PhD) dalam bidang neurofisiologi di University of Leeds, UK. Beliau terlibat dalam pengajaran fisiologi kepada pelajar perubatan serta penyeliaan pelajar pascasiswazah. Minat penyelidikan beliau merangkumi komunikasi antara sel, fungsi neurotransmiter dan tindak balas sel dalam sistem saraf.
Pengakuan Penggunaan Kecerdasan buatan (AI)
Artikel ini disediakan dengan bantuan AI bagi tujuan penyuntingan bahasa. Ilustrasi rajah sinaps, NMJ, dilukis menggunakan aplikasi PowerPoint dan kemudian disunting menggunakan bantuan AI. Foto peralatan elektrofisiologi adalah milik asal penulis dan disunting untuk lebih jelas menggunakan AI. Penulis bertanggungjawab terhadap semakan akhir serta ketepatan kandungan, fakta, rujukan dan ilustrasi yang digunakan dalam artikel ini.
