Otak merupakan pusat sistem saraf semua vertebrata dan sebagian besar invertebrata, dan bertanggung jawab untuk menerima dan memproses informasi serta mengendalikan gerakan. Otak berbagai hewan sangat bervariasi dalam bentuk, ukuran, dan fungsi, sehingga struktur dan fungsinya cukup menarik untuk dipelajari.
Otak, yang dikenal sebagai "komputer biologis," mengumpulkan, menyimpan, dan memproses informasi tentang dunia di sekitarnya dengan cara yang sama sekali berbeda dari komputer digital.
Otak vertebrata dapat dibagi menjadi tiga bagian utama selama perkembangan embrio: otak depan (prosencephalon), otak tengah (mesencephalon), dan otak belakang (rhombencephalon). Masing-masing bagian ini dapat dibagi lagi untuk membentuk berbagai struktur otak yang kita kenal.
Otak depan merupakan bagian yang paling berkembang, bertanggung jawab atas fungsi kognitif tingkat lanjut dan pemrosesan emosi, sedangkan otak belakang mengendalikan banyak aktivitas kehidupan dasar, seperti pernapasan dan detak jantung. Otak tengah memainkan peran mediasi dalam integrasi dan respons informasi.
Pandangan ilmu saraf modern tentang otak adalah bahwa berbagai area otak terkoordinasi dalam bekerja sama, dan fungsinya tidak tunggal, melainkan saling berhubungan dan saling bergantung untuk membangun perilaku yang kompleks.
Unit dasar otak adalah neuron, yang merupakan sel yang bertanggung jawab untuk menerima dan mengirimkan sinyal saraf. Jumlah neuron dalam otak manusia adalah antara 14 dan 16 miliar, yang membuat kalkulasi dan pemrosesan informasi otak menjadi sangat efisien.
Neuron terhubung satu sama lain melalui sinapsis, koneksi ajaib yang membentuk jaringan komunikasi otak. Setiap neuron dapat dihubungkan ke ribuan neuron lain, yang memungkinkan informasi mengalir cepat di antara berbagai area otak.
Dibandingkan dengan hewan lain, otak manusia tidak diragukan lagi merupakan salah satu yang paling kompleks. Dari evolusi vertebrata awal hingga mamalia modern, otak telah mengalami peningkatan signifikan dalam hal struktur dan fungsi. Ada korelasi erat antara ukuran otak dan kompleksitas perilaku, dengan hewan kecil biasanya memiliki otak yang relatif besar.
"Pada mamalia, otak depan berkembang secara khusus karena bertanggung jawab untuk menyatukan berbagai fungsi seperti berpikir, mengingat, dan kesadaran."
Otak terdiri dari dua jenis sel utama: neuron dan sel glia. Sel glia memberikan dukungan dan perlindungan struktural. Otak vertebrata memiliki sekitar 100 triliun sinapsis, yang merupakan inti dari transmisi dan penyimpanan informasi saraf.
Setiap kali neuron aktif, informasi tersebut ditransmisikan ke neuron tetangga melalui sinyal kimia melintasi sinapsis, yang merupakan dasar bagi respons cepat sistem saraf.
Meskipun kita memiliki pemahaman awal tentang cara kerja otak, masih banyak misteri yang harus dipecahkan. Cara menangkap mode kolaboratif secara keseluruhan dalam jaringan saraf yang sangat kompleks merupakan tantangan besar yang saat ini dihadapi para ilmuwan.
Seiring kemajuan teknologi, kita diharapkan akan memperoleh wawasan yang lebih dalam tentang cara kerja otak dan lebih memahami perannya dalam berbagai sistem dalam tubuh manusia.
Otak tidak diragukan lagi merupakan pusat pemikiran, persepsi dunia, dan pengambilan keputusan perilaku kita. Bagaimana cara kerjanya memengaruhi kehidupan sehari-hari dan fungsi fisiologis kita? Apakah ini pertanyaan yang layak direnungkan oleh kita masing-masing?