1. Mekanisme Bioelektrik pada Neuron (Sel Saraf)
Saraf tidak mengalirkan listrik seperti kabel tembaga (aliran elektron), melainkan melalui gerakan ion (atom bermuatan) melewati membran sel.
- Potensial Istirahat (Resting Potential): Dalam keadaan diam, bagian dalam neuron bermuatan lebih negatif dibandingkan bagian luar (sekitar $-70 \text{ mV}$). Ini dijaga oleh “Pompa Natrium-Kalium” yang terus-menerus membuang ion $Na^+$ keluar dan memasukkan ion $K^+$ ke dalam.
- Depolarisasi (Pemicu Lonjakan): Ketika ada rangsangan, pintu saluran $Na^+$ terbuka. Ion natrium yang bermuatan positif menyerbu masuk ke dalam sel. Seketika, muatan di dalam sel berubah menjadi positif ($+30$ hingga $+40 \text{ mV}$). Inilah yang disebut Potensial Aksi.
- Perambatan: Lonjakan listrik ini merambat sepanjang akson (ekor saraf) seperti efek domino.
- Transmisi Sinaptik: Saat sinyal mencapai ujung saraf, tegangan listrik memicu pembukaan saluran kalsium ($Ca^{2+}$), yang menyebabkan pelepasan molekul kimia (neurotransmitter) ke celah antarsaraf.
2. Jantung: Sistem Konduksi Listrik yang Terorganisir
Jantung bekerja berdasarkan prinsip otomatisitas, artinya ia bisa menghasilkan impuls listrik sendiri tanpa perintah dari otak.
Jalur Kelistrikan Jantung:
- Nodus SA (Sinoatrial): Terletak di serambi kanan, bertindak sebagai pacemaker (pemicu) utama yang menghasilkan impuls listrik pertama.
- Nodus AV (Atrioventrikular): Menunda sinyal sejenak agar serambi selesai memompa darah ke bilik.
- Berkas His & Serabut Purkinje: Menyebarkan listrik ke seluruh dinding bilik jantung secara serentak agar jantung berkontraksi dengan kuat.
Membaca Grafik EKG (P-QRS-T):
- Gelombang P: Saat listrik menyebar di serambi (depolarisasi atrium).
- Kompleks QRS: Gelombang besar saat listrik menyebar di bilik jantung (depolarisasi ventrikel). Ini adalah momen kontraksi utama jantung.
- Gelombang T: Saat bilik jantung memulihkan muatan listriknya kembali ke posisi semula (repolarisasi ventrikel) sebelum detak berikutnya.
3. Otak dan Spektrum Gelombang EEG
Otak manusia mengandung sekitar 86 miliar neuron. Aktivitas listrik yang kita ukur melalui EEG bukanlah sinyal dari satu neuron, melainkan “suara kolektif” dari jutaan neuron yang menembakkan sinyal secara bersamaan.
Klasifikasi Gelombang Otak berdasarkan Frekuensi:
Aktivitas ini diukur dalam satuan Hertz ($Hz$), yang berarti jumlah getaran per detik:
| Jenis Gelombang | Frekuensi (Hz) | Kondisi Mental |
| Delta | $0.5 – 4$ | Tidur sangat nyenyak (tanpa mimpi), regenerasi sel. |
| Theta | $4 – 8$ | Tidur ringan, meditasi dalam, atau kondisi sangat kreatif/melamun. |
| Alpha | $8 – 13$ | Rileks namun terjaga, mata tertutup, kondisi tenang. |
| Beta | $13 – 30$ | Berpikir aktif, fokus, penyelesaian masalah, atau kecemasan. |
| Gamma | $> 30$ | Pemrosesan informasi tingkat tinggi, konsentrasi ekstrem, integrasi memori. |
4. Magnetisme dalam Tubuh (Magnetobiologi)
Selain listrik, tubuh kita juga memiliki interaksi magnetik, meskipun sangat lemah dibandingkan magnet kulkas:
- Sinyal Magnetik Otak: Aktivitas listrik di otak menghasilkan medan magnet yang sangat kecil (sekitar $10^{-15} \text{ Tesla}$). Ini dapat diukur dengan alat super sensitif yang disebut MEG (Magnetoencephalography).
- MRI (Magnetic Resonance Imaging): Teknologi ini memanfaatkan fakta bahwa atom hidrogen dalam tubuh kita (terutama dalam air) bertindak seperti magnet kecil. Dengan medan magnet luar yang sangat kuat, kita bisa “menyeajarkan” atom-atom ini untuk mengambil gambar organ dalam dengan sangat detail.