PENUNTUN PRAKTIKUMNEUROEMBRIOLOGI

MODUL NEUROSAINS

DEPARTEMEN BIOLOGIFAKULTAS KEDOKTERAN DAN ILMU KESEHATAN

UNIVERSITAS BENGKULU2015

PENGANTAR

Pada praktikum Neuroembriologi ini, mahasiswa akan mempelajari pembentukan dan struktur Sistem Saraf Pusat (SSP), terutama pembentukan dan struktur otak pada embrio ayam dan babi serta beberapa organ lain yang merupakan derivat dari ektoderm SSP tersebut. Kedua jenis embrio ini digunakan sebagai model dalam pembentukan SSP pada vertebra umumnya dan mamalia khususnya. Untuk mempelajari pembentukan SSP pada kedua jenis embrio tersebut, maka beberapa sediaan (preparat) telah disiapkan, yaitu sediaan utuh (whole mount/WM), sediaan irisan sagital (Sag) dan irisan melintang (cross section = CS) dari kedua jenis embrio tersebut.

Mengapa mahasiswa harus mempelajari sediaan irisan sagital dan melintang, di samping sediaan utuh embrio ayam dan babi? Mempelajari irisan sagital maupun melintang, pada dasarnya adalah untuk mengetahui dan mempelajari ektoderm, mesoderm, dan entoderm, rongga-rongga dan sebagainya yang turut menyusun pembentukan suatu organ tubuh embrio yang sangat diperlukan jika ingin mengetahui, bagaimana keterlibatan jaringan-jaringan embrional dalam proses pembentukan suatu organ tubuh pada stadium embrio.

Untuk memudahkan dalam mempelajari irisan sagital dan melintang, maka mahasiswa dianjurkan untuk mempelajari lebih dulu dengan seksama anatomi sediaan utuh kedua jenis embrio tersebut. Kemudian perhatikan pula setiap irisan yang sedang dipelajari itu, merupakan irisan melalui bagian apa dari embrio ayam atau babi tersebut. Perlu diketahui, bahwa sediaan irisan sagital/melintang merupakan sediaan yang mengandung banyak potongan yang berasal dari satu embrio (serial section), kemudian disusun secara seri sesuai urutan pemotongannya. Dengan demikian, mahasiswa akan memperoleh gambaran tiga dimensi, bagaimana pembentukan dan struktur organ tubuh yang sebenarnya pada stadium embrio, terutama organ SSP dan derivatnya, serta organ tubuh lainnya.

an. Koordinator Lab BiomedikSekretaris Lab Biomedik

dr. Riry Ambarsarie198801152014042001

Praktikum 1

1. Mempelajari Embrio Ayam Fase Primitive Streak

Preparat : Sediaan utuh (Whole Mount) embrio ayam umur 18-19 jam

Tujuan : Mengetahui proses pembentukan lapisan germinal dan dapat mengidentifikasi organ atau sistem organ yang dibentuk dari lapisan germinal tersebut.

Petunjuk :

Pelajarilah gambar 516 (stadium head process dan stadium head fold ) pada buku Developmental Anatomy karangan Arey, halaman 556 sebagai panduan dalam mengidentifikasi struktur yang dilihat

Embrio ayam 18-19 jam merupakan stadium head process dan head fold. Head process merupakan kumpulan sel di daerah sekitar primitive knot yang memisahkan diri, kemudian berkembang ke arah anterior seperti sebuah sumbu (poros). Head process disebut juga notochordal plate (lempeng notokhor). Nantinya head process akan menjadi notokhor. Diduga, notokhor berfungsi dalam mempengaruhi pertumbuhan embrio dan berdiferensiasi.

Setelah head process terbentuk, akan terlihat suatu lipatan melengkung yang letaknya lebih ke arah bakal kepala. Lipatan ini dinamakan head fold (lipatan kepala), terdiri atas lapisan ektoderm dan entoderm. Lipatan kepala tersebut dapat dianggap sebagai batas antara bagian yang akan menjadi kepala dan blastoderm.

Dengan perbesaran lemah (objektif 4-10x), carilah struktur berikut pada sediaan lengkap embrio ayam :

1. Garis primitif (Primitive streak)2. Alur primitif (Primitive groove)3. Lesung primitif (Primitive pit)4. Jendolan primitif atau nodus Hensen (Primitive Knot or Hensen’s node)5. Lipatan kepala (Head fold)6. Lempeng notokhor (Notochordal plate)7. Proamnion (bagian bening di daerah anterior head process)

2. Mempelajari Pembentukan dan Perkembangan Awal Sistem Saraf Embrio Ayam

Preparat : Sediaan utuh (WM) embrio ayam umur 24-25 jam

Tujuan :Memahami tahap awal pembentukan SSP dengan memperhatikan pertumbuhan neural groove (alur neural) dan neural tube (tabung otak).

Petunjuk :

Pada tingkat perkembangan ini mulai dibentuk SSP, jantung dan rongga sulom (rongga badan)

Perhatikan, dengan terbentuknya lipatan kepala (head fold), maka kepala terlihat terangkat dari blastoderm, sehingga bagian kepala dan terbentuknya otak (SSP) semakin jelas.

Pembentukan otak diawali dengan terjadinya penebalan lapisan ektoderm di atas head process (notokhordal plate), mulai dari primitive knot ke arah anterior, sehingga terbentuk suatu neural plate melekuk ke dalam membentuk saluran (alur) longitudinal yang dinamakan neural groove (alur saraf). Pelekukan neural groove tersebut makin dalam sehingga terbentuklah dengan jelas 2 tepi atau lipatan saluran, yaitu neural fold. Pada perkembangan lanjut, kedua tepi lipatan neural akan bertemu, sehingga terbentuklah neural tube (tabung otak) yang merupakan bakal otak.

Pada embrio ayam 24-25 jam inkubasi, neural fold belum seluruhnya bertemu, sehingga neural groove belum seluruhnya tertutup, terutama neural fold yang letaknya di ujung kranial bakal otak depan (forebrain) atau anterior neuropore, ternyata paling lambat menutupnya.

Dengan perbesaran lemah (objektif 4-10x), carilah struktur berikut :

3. Mempelajari Pembentukan dan Perkembangan Awal Tabung Otak Embrio Ayam

Preparat : Sediaan melintang (CS) embrio ayam umur 24-25 jam

Tujuan : Memahami proses pembentukan tabung otak

Petunjuk :

Sediaan embrio ayam irisan melintang akan membantu mahasiswa untuk menemukan beberapa struktur atau jaringan embrional yang tidak terlihat pada sediaan lengkap, serta mencoba merekonstruksi kembali struktur organ embrio yang terpotong.

Dianjurkan menggunakan buku Developmental Anatomy karangan Arey, halaman 563-566, yang menunjukkan beberapa gambaran irisan melintang embrio ayam 24 jam.

Dengan menggunakan perbesaran lemah (objektif 4-10x), carilah struktur garis primitif dan otak pada beberapa potongan melalui :

1. Garis primitifa. Primitive grooveb. Primitive foldc. Ectoderm

2. Primtif knot

7. Primitive streak8. Primitive knot / Hensen’s node9. Primitive pit10. Primitive fold11. Notochord12. Neural plate

1. Neural groove2. Neural fold3. Neural tube4. Anterior neuropore5. Somite6. Proamnion

a. Neural plateb. Neural groovec. Primitive Knotd. Ectoderm

3. Pasangan somit ke-5a. Neural foldb. Neural groovec. Ectodermd. Somite and notochord

4. Gerbang usus depana. Neural tubeb. Neural crestc. Ectoderm dan notochord

5. Lipatan kepalaa. Mid-brainb. Head fold

6. Otak depana. Neuroporeb. Ectoderm of headc. Otic vesicled. Neural tube (fore-brain)

4. Mempelajari Diferensiasi Neural Tube Menjadi Segmen-Segmen Otak Primitif

Preparat : Sediaan utuh (WM) embrio ayam berumur 38 jam

Tujuan : Memahami diferensiasi neural tube menjadi tiga segmen otak primitif dan dimulainya pembentukan organ/alat indera

Petunjuk :

Pada stadium embrio ayam berumur 38 jam, kedua neural fold di bagian anterior neuropore bertemu, sehingga terbentuk satu tabung otak atau neural tube. Selanjutnya tabung otak berdiferensiasi menjadi tiga otak primitif, yaitu otak depan (prosensefalon), otak tengah (Mesensefalon), dan otak belakang (Rhombensefalon). Selanjutnya ke arah kaudal, neural tube akan menjadi sumsum tulang (spinal cord)

Pada embrio ayam 38 jam, terjadi pelekukan kepala (cephalic flexure) ke arah ventral menghadap kunir (yolk), kemudian berputar (torsion) sedikit ke kanan, sehingga bentuk embrionya seperti kail terbalik.

Dengan perbesaran lemah (objektif 4-10x), carilah struktur sebagai berikut :

5. Prosensefalon6. Mesensefalon7. Rhombensefalon8. Neural tube

1. Notochord2. Spinal chord3. Sinus rhomboidalis4. Primitive streak - memendek

Praktikum 2

1. Mempelajari Diferensiasi Otak Primitif dan Derivatnya

Preparat : Sediaan utuh (WM) embrio ayam berumur 48 jam

Tujuan : Memahami diferensiasi otak primitif menjadi 5 bagian (segmen otak) dan perkembangannya serta pembentukan derivat otak dan perkembangan alat indera.

Petunjuk :

Pelekukan kepala (cephalic flexure), termasuk otak, telah dimulai pada embrio ayam 38 jam. Pelekukan tersebut terus berlanjut sampai kedudukan otak depan dan otak belakang hampir sejajar. Pelekukan kepala ini mulai terjadi pada bagian otak tengah (mesensefalon) dan akan terus berlanjut sampai di daerah pertemuan antara kepala dengan leher yang disebut dengan pelekukan leher (cervical flexure).

Proses pelekukan kepala, selanjutnya akan diikuti dengan proses yang lain, yaitu proses pemutara kepala (torsion) ke arah kanan, sehingga letak seluruh tubuh embrio ayam miring ke sisi sebelah kiri tubuh. Dapat dibayangkan akibat dari proses pelekukan (flexion) dan pemutaran (torsion) akan terbentuk tubuh embrio ayam seperti huruf C

Perhatikan pada embrio ayam 48 jam, otak primitif telah berdiferensiasi menjadi 5 bagian otak. Perhatikan pula bagian ujung kaudal spinal cord sudah tertutup, sehingga sinus rhomboidalis tidak terlihat lagi.

Dengan menggunakan perbesaran lemah (objektif 4-10x), carilah dan pelajari :

2. Mempelajari Diferensiasi Otak Primitif dan Derivatnya

Preparat : Sediaan melintang (CS) embrio ayam umur 48 jam

Tujuan : Memahami diferensiasi otak primitif menjadi 5 bagian (segmen otak) dan perkembangannya serta pembentukan derivat otak dan perkembangan alat indera

Petunjuk :

Sediaan embrio ayam irisan melintang akan membantu mahasiswa untuk menemukan beberapa struktur atau jaringan embrional yang tidak terlihat pada sediaan lengkap, serta mencoba merekonstruksi kembali struktur organ embrio yang terpotong

7. Telensefalon8. Diensefalon9. Mesensefalon10. Metensefalon11. Mielensefalon12. Olfactory pit

1. Optic cup dan lens vesicle2. Infundibulum dan kantung Rathke3. Otic vesicle (Otocyst)4. Cephalic dan cervical flexure5. Neural tube6. Notochord

Dianjurkan menggunakan buku Developmental Anatomy karangan Arey, halaman 582-589, yang menunjukkan beberapa gambar irisan melintang embrio ayam 48 jam

Dengan menggunakan perbesaran lemah (objektif 4-10x), carilah struktur otak dan derivatnya pada beberapa potongan embrio ayam melalui :

1. Pelekukan kepalaa. Diensefalon, mesensefalon, metensefalon, dan rongga yang

menghubungkan ketiga otak tersebutb. Lapisan ektoderm dan mesoderm

2. Optic cup dan lengkung aorta I

a. Telensefalon, diensefalon, mielensefalonb. Optic cup, lens vesiclec. Lapisan ektoderm, entoderm, dan amnion dan notochord

3. Kantong Rathke (Rathke’s pouch) dan tangkai optica. Telensefalon, diensefalon, dan mielensefalonb. Optic cup, chorioids fissurec. Kantong Rathke dan infundibulum yang akan menjadi hipofisisd. Lapisan ektoderm dan notochord

4. Otocyst bulbus dan lengkung aorta IIa. Mielensefalonb. Otocystc. Notochordd. Ectoderm

5. Somit ke-23 dan arteri vitelinaa. Spinal chordb. Neural crestc. Notochord

3. Mempelajari SSP Embrio Babi

Preparat : Sediaan irisan sagital (Sag) embrio babi 6 mm, 8 mm, 10 mm

Tujuan : Memahami pembentukan dan perkembangan SSP pada mamalia

Petunjuk :

Dengan menggunakan buku Developmental Anatomy karangan Arey (588, 591), pelajarilah struktur bagian-bagian embrio babi dengan menggeserkan sediaan dan bandingkan perkembangan otak pada embrio babi 6 mm, 8 mm, dan 10 mm

Perhatikan ventrikel otak (rongga otak) I dan II di telensefalon, ventrikel III di diensefalon, ventrikel di mesensefalon, disebut akuaduk serebral, kemudian ventrikel IV di metensefalon dan mielensefalon

Antara mesensefalon dan metensefalon terdapat penyempitan yang dinamakan isthmus

Dengan menggunakan perbesaran lemah (objektif 4-10x), carilah struktur-struktur berikut :

4. Mempelajari Pembentukan dan Perkembangan SSP dan Saraf Perifer Embrio Babi

Preparat : Sediaan melintang 10 mm (CS) embrio babi 10 mm

Tujuan : Memahami pembentukan dan perkembangan SSP, saraf perifer, dan alat-alat indera pada mamalia

Petunjuk :

Sebagai acuan, gunakan buku Developmental Anatomy karangan Arey halaman 625-634, gambar 601-611

Perhatikan dan pelajari struktur otak dan derivatnya pada setiap irisan dengan menggunakan perbesaran lemah (objektif 4-10x), carilah beberapa irisan melalui :

1. Ganglion semilunaris dan otocysta. Diensefalon, metensefalon dengan neuromernya, mielensefalon dan

otocyst serta endolymph ductb. Lapisan ependimal, lapisan mantle dan lapisan pia mater, marginal layerc. Infundibulum, saraf trigeminus, ganglion semilunaris, saraf okulomotoris,

dan saraf fasialis

2. Hemisfer serebri dan mataa. Ventrikel I dan II pada telensefalon (ventrikel lateral), foramen

interventrikuler (foramen Monro), ventrikel III pada diensefalon, ventrikel IV pada mielensefalon dan metensefalon

b. Ganglion jugularis saraf ke-10, ganglion akustikum saraf ke-8, ganglion genikuli saraf ke-7, saraf glossofaringeus, saraf abdusen, saraf asesorius

c. Otosis, kantong Rathke, mangkuk mata (optic cup) dan gelembung lensa (lens vesicle)

3. Mulut, lidah dan kantung faring I dan IIa. Telensefalon, ventrikel IV pada mielensefalonb. Ganglion froriep, ganglion petrosum saraf ke-9, saraf asesorius dan saraf

fasialisc. Olfactory pit dan notochord

4. Kantung faring, kelenjar tiroid dan olfactory pit

6. Telensefalon7. Diensefalon8. Mesensefalon9. Metrensefalon10. Mielensefalon

1. Derivat ektoderm otak2. Isthmus3. Ganglion-ganglion4. Infundibulum5. Spinal cord

a. Spinal chord, ganglion spinalis, ganglion nodosum saraf ke-10, saraf hipoglosus, saraf asesoris

b. Notochord, kelenjar tiroid dan olfactory pit

5. Pleksus brachial dan pecabangan trakeaa. Spinal chord, ganglion spinalis, saraf spinal, pleksus brachialb. Notochord

Daftar Pustaka

1. Arey LB. Developmental Anatomy. A Textbook and Laboratory Manual of Embriology. Saunders Company. London. 1954

2. Patten, BM. Early Embriology of The Chick. The Blakistan CO. New York. 1951