Гамма-волны головного мозга в трех техниках медитации

Авторы: Claire Braboszcz, B. Rael Cahn, Jonathan Levy, Manuel Fernandez, and Arnaud Delorme

Редактор: Joseph Najbauer

Перевод с английского: Кожевникова Татьяна (Москва)

 

Мнение редакции сайта может не совпадать с мнением авторов статьи.

Краткий обзор

Несмотря на десятилетия исследований, влияние различных видов медитации на электроэнцефалографическую (ЭЭГ) активность все еще изучается. Мы сравнили практикующих из трех традиций медитации (Випассана, Гималайская Йога и Иша Шунья) с контрольной группой во время медитативного блока и блока управляемого блуждания ума (УБУ). Все медитирующие показали более высокую теменно-затылочную гамма амплитуду 60-110 Гц, чем субъекты контрольной группы в качестве характерного эффекта, наблюдаемого как во время медитации, так и при рассмотрении медитации и УБУ вместе. Кроме того, эта гамма-мощность положительно соотносилась с опытом медитации участников. Использовался анализ независимых компонент (АНКангл. Independent Component Analysis – прим.ред.) для того, чтобы показать, что гамма-активность не возникала из-за глазных или мышечных артефактов. В дополнение, мы наблюдали более выраженную (7-11 Гц) альфа-активность в группе Випассаны, по сравнению со всеми другими группами как во время медитации, так и во время управляемого блуждания ума, и менее выраженную активность в диапазоне 10-11 Гц только во время медитации в группе Гималайской йоги. Мы показали, что практика медитации коррелирует с изменениями в диапазоне гамма-частот ЭЭГ, которые являются общими для различных медитативных практик.

Введение

За последнее десятилетие резко возросло количество научных публикаций по медитации [1]. Недавний интерес к этим древним психопрактикам в последнее время связан с развитием новых технологий визуализации мозга, а также с включением осознанности, как центральной психологической составляющей подобных практик, в психотерапевтические и клинические вмешательства [2, 3]. Вместе эти исследования продемонстрировали благотворное влияние медитативных практик на восприятие [4, 5], познавательную способность [6, 7], эмоциональную обработку [8, 9], нейропластичность [10-12]. Недавний метаанализ нейровизуализационных исследований, проведенных с более чем 300 практикующими показал, что практика медитации тесно связана с изменениями в морфологии префронтальной коры и областями осознавания тела [13]. Такие изменения могут оказать влияние на работу мозга, однако исследования, основанные на фМРТ, не могут зафиксировать динамику активности мозга в реальном времени, как это может быть сделано с помощью электроэнцефалографии (ЭЭГ), записи электрических токов, измеряемых с поверхности кожи головы.

Хотя ЭЭГ и является одним из основных методов нейровизуализации, используемых для изучения медитации, на сегодняшний день не удалось достичь единого мнения об основных эффектах медитации на ЭЭГ-активность. Обычно считается, что медитативные практики делятся на две большие категории: медитации на концентрацию и медитации осознанности, также называемые состояниями «сосредоточенного внимания» и «открытого наблюдения». [14] (Рис. 1). Учитывая большое разнообразие медитативных практик, предостережением в ранних исследованиях по медитации было вовлечение разнородных групп медитирующих без соответствующей контрольной группы и/или условий, необходимых для оценки эффектов, связанных с характерными чертами и состояниями медитации [15].

 

Рисунок 1. Континуум вовлечения внимания, от высокого уровня сфокусированного внимания до более рассеянного «открытого наблюдения» или медитации «открытого осознания».

Три традиции медитации, которые мы решили включить в наше исследование, могут быть размещены вдоль этого континуума, каждая из которых соответствует своему фокусу внимания. Традиция гималайской йоги использует мантру для поддержания фокуса внимания, традиция випассаны — это, прежде всего, практика открытого наблюдения, но конкретная проанализированная форма (как учил С. Н. Гоенка) включает свободный фокус на аспекте соматосенсорного осознания, а также  практика Шунья в традиции Иша-йоги — это медитативная практика открытого осознания без какого-либо конкретного объекта, на котором нужно сосредоточиться.

Цель данного исследования — изучить, во-первых, существует ли устойчивая разница между активностью ЭЭГ у практикующих медитацию по сравнению с участниками, не практикующими медитацию, и, во-вторых, можно ли распознать различные практики медитации на основании их влияния на состояние или на характер ЭЭГ-сигнала.

Большинство ЭЭГ исследований медитации сообщают о повышении или понижении мощности в нижних частотных диапазонах, таких как тета и альфа без четких различий между различными практиками медитации, в то время как исследования, непосредственно оценивающие ЭЭГ-корреляты различных практик, редки [15]. В дополнение к этим изменениям в низкочастотных диапазонах, более поздние исследования показали более высокую частоту гамма-активации (>30 Гц) специфически связанную с состоянием медитации или характеристиками эффектов в различных практиках медитации: Лутц и др. [16] обнаружили повышенную гамма-активность на фронтолатеральных и задних электродах при безобъектной медитации на сострадание; Кан и др. [17] описали повышенную гамма-активность на теменно-затылочных электродах во время медитации Випассана с открытым наблюдением, направленная на соматические ощущения; и Беркович-Охана и др. [18] сообщили об увеличении гамма-активности на задних электродах во время другого типа медитации с открытым наблюдением — медитации осознанности. Сообщалось также о повышенной гамма-активности у опытных медитирующих на теменно-затылочных электродах в периоды NREM-сна (медленный сон — прим. пер.), что положительно коррелировало с продолжительностью практики медитации на протяжении всей жизни [19]. Кроме того, Хаусвальд и др. [20] установили, что у практикующих Дзен-медитацию баллы по шкале осознания коррелируют с гамма-мощностью при медитации на частотах выше 100 Гц.

Интересно, что гамма-частота ЭЭГ была связана с различными когнитивными функциями, включая общий нейронный коррелят текущего потока и содержимого сознания [21, 22], дальнюю нейронную связь, лежащую в основе «проблемы привязки»*  [23, 24], зрительное представление [25, 26] и внимание [27, 28], хотя эта роль гамма-диапазона в восприятии и познании остаётся спорной [29, 30]. Несколько исследований обнаружили корреляцию между повышением мощности гамма-ритмов как наиболее вероятного электрофизиологического коррелята с увеличением кровоснабжения, измеряемого сигналом фМРТ BOLD (прим. пер. — визуализация в зависимости от уровня кислорода в крови) [31, 32].

*Проблема привязки относится к двум проблемам восприятия, используемым в неврологии, когнитивной науке и философии сознания – это проблема сегрегации (BP1) и проблема комбинации (BP2) – прим.ред. 

Каждая из традиций медитации, включенная в настоящее исследование, делает свой акцент на фокус сознания в процессе медитативной практики [15, 33, 34] (см. Рис. 1). Мы выбрали три различные традиции медитации, которые представляют основные стили медитации, практикуемые во всем мире, чтобы наши результаты были обобщающими и сопоставимыми с результатами, полученными в существующих и будущих исследованиях, посвященных соответственно сходным техникам медитации.

Мы включили медитацию, сосредоточенную на повторении мантр (Традиция Гималайской йоги; ТГЙ), медитацию открытого наблюдения, сосредоточенную на  отслеживании ощущений в теле (Випассана Гоенки; ВИП) и медитацию открытого осознания (“Шунья” медитация, практика, являющаяся частью традиции Иша Йоги; Иша Шунья Йога — ИШЙ), что в некоторой степени сравнимо с Дзен Шикантазой. И Шунья на санскрите, и Шикантаза на японском языке переводятся как вариации термина «небытие/неделание ничего», что, самоочевидно, является тем, на чем замыкается внимание в этой практике в традиции Иша Йоги.

Медитирующих набирали на основе их опыта и знаний в рамках их конкретных традиций. Также была набрана контрольная группа (КНТР), не имеющая опыта медитации. Из трех практик медитации, которые мы анализировали в данном исследовании, можно отметить, что в литературе по нейровизуализации регулярно сообщалось только об изучении традиции Випассаны. Гималайская традиция йоги и традиция Иша йоги, будучи близкими к другим изученным практикам медитации (мантра-медитация и дзен медитация, соответственно), никогда не оценивались непосредственно с использованием нейровизуализации.

В свете предыдущих исследований Кан и др. [17, 35], мы включили задание на управляемое блуждание ума (УБУ) в качестве контрольного психологического состояния, во время которого участникам предписывалось последовательно запоминать неэмоциональные автобиографические воспоминания. Это было предпочтительнее, чем просто использовать инструкции на состояние покоя, чтобы не допустить погружение медитирующих из сонного в медитативное состояние (распространенное явление, о котором сообщают многие практикующие).

Неформальная беседа с участниками эксперимента подчеркнула необходимость подготовительного периода перед началом формальной практики медитации. Таким образом, для обеспечения качества задания медитации как таковой, блок медитации начинался с 10-минутного осознавания дыхания, чтобы дать возможность медитирующим подготовиться к практике медитации.

Учитывая растущее понимание того, что медитативные практики предполагают активное вовлечение процессов внимания, и что гамма-активность ЭЭГ связана с повышенным вниманием и нейронной активацией, а также учитывая предыдущие выводы о гамма-активности и медитации, приведенные выше, мы предположили, что увеличение мощности гамма-активности во время медитации по сравнению с контрольным заданием УБУ может быть общей чертой всех традиций медитации, и что увеличение мощности гамма-активности будет обнаружено как влияние признака при сравнении медитирующих экспертов с участниками, не имеющими подобного опыта. Кроме того, на основании рассмотренной литературы, мы ожидали обнаружить воздействие в основном в местах расположения теменно-затылочных электродов [17-19]. Мы также ожидали найти связанные с медитацией различия в более низких частотных полосах, так как о воздействии медитации в тета- и альфа-частотных диапазонах регулярно сообщалось в литературе [36-39]. Наконец, мы рассчитывали на предварительный период времени, во время которого выполнялась техника осознанного дыхания, чтобы дать нам базовое медитативное состояние, на основании которого мы могли бы противопоставить каждую из традиций конкретной практики медитации, чтобы исследовать дальнейшее  влияние любого конкретного воздействия на состояние той или иной практики.

Инструменты и методы

Участники

Сбор данных проводился в Научно-исследовательском институте медитации (MRI) в Ришикеше, Индия. Субъекты, проживавшие поблизости от Института, получили около 10 долларов США (500 рупий) в качестве компенсации, а субъекты, путешествовавшие на большие расстояния, получили около 20 долларов США (1000 рупий) в дополнение к возмещению расходов на проезд, проживание и питание. Около трети испытуемых (в основном из группы ИШЙ) преодолели более 2000 км для участия в эксперименте. Все участники предоставили письменное согласие на участие в исследовании. Проект был одобрен местным индийским комитетом по этическим вопросам MRI и комитетом по этическим вопросам Калифорнийского университета в Сан-Диего (проект IRB № 090731). Все медитирующие были отобраны для включения в исследование на основании возраста, пола и продолжительности практики медитации. Субъекты контрольной группы были выбраны для включения в исследование на основании возраста, пола и отсутствия практики медитации. Мы собрали данные о 20 медитирующих из традиции Випассана, 27 медитирующих из Гималайской Традиции Йоги, 20 медитирующих из традиции Йоги Иша Шунья и 32 человека из контрольной группы. Все медитирующие привыкли практиковать медитацию с закрытыми глазами.

В данном исследовании мы стремились анализировать однородные группы испытуемых, и группы были сформированы путем сопоставления испытуемых по полу и возрасту. После этой процедуры мы получили 4 группы по 16 человек в каждой. В связи с тем, что группы Иша шунья и Випассана не набрали столько субъектов, сколько контрольная группа и группа Гималайской йоги, процесс подбора подразумевал исключение из настоящего исследования некоторых участников из контрольной группы и группы Гималайской йоги. Контрольная группа и группа Випассаны включали 5 женщин, а остальные группы — 2 женщины. В каждой группе 8 испытуемых сначала выполнили задание на управляемое блуждание ума, а других 8 испытуемых сначала выполнили задание на медитацию. В Таблице 1 приведены статистические данные по различным традициям. Часы медитации за жизнь оценивались на основе отчетов субъектов об их ежедневной практике и участии в ретритах. Количество часов, проведенных за медитацией во время ретрита, оценивалось самими испытуемыми.

Таблица 1.

Субъектные группы означают возраст и предполагаемые часы опыта медитации в течение всей жизни.

Цифры в скобках указывают минимальное и максимальное количество часов медитации. Символ ± указывает стандартное отклонение.

Контрольная группа  Гималайская Йога Иша Шунья  Випассана
Возраст 45 ± 10 49 ± 13 40 ± 10 47 ± 15
Часы медитации 0 15475 ± 12748 2625 ± 1868 9201 ± 7759
Пол (жен/16)

5

2 2

5

 

Практика медитации

Медитация Випассана.

Термин Випассана может описывать различные медитативные практики [40]. Все наши участники, практикующие Випассану, практиковали технику, которой учил С.Н. Гоенка [41]. Основная суть практики Випассаны состоит в том, чтобы мысленно сканировать одна за другой каждую часть тела и чувствовать ощущения в каждой из них. Практикующим предписывается перемещать свое внимание вниз от верхней части головы к кончикам пальцев ног, а затем в обратном направлении по повторяющемуся шаблону, обращая внимание на соматические ощущения. Инструкцией для испытуемого заключается в том, чтобы удерживать внимание в движении и объективно и с невозмутимостью наблюдать  ощущения, которые он испытывает. Учитывая очевидный фокус на соматосенсорных ощущениях, конкретно эта традиция Випассаны является хорошим примером практики медитации, где сочетаются сфокусированное внимание и открытый мониторинг. Медитирующие были выбраны для включения в исследование на основе возраста, пола и продолжительности практики медитации Випассана.

Гималайская традиция йоги

Гималайская традиция йоги — это древняя традиция, состоящая из множества ступеней и путей, которые интегрированы и взаимосвязаны друг с другом [42, 43]. Например: (1) техника глубокой релаксации, выполняемая в «позе трупа», ведущая к Йога Нидре (йогическому сну); (2) поддержание правильного положения позвоночника в сидячем положении для медитации и практики диафрагмального дыхания; (3) практика осознанного дыхания; (4) мысленное повторение звука или серии звуков (мантры) с одновременным фокусом на дыхании и, у более продвинутых практикующих, на специфических энергетических центрах тела (чакрах). Мантра также может быть использована только как мысль без осознанного дыхания. В этой традиции также делается акцент на дыхание, которое должно течь без пауз. Конкретно для этого эксперимента практикующие Гималайскую Йогу мысленно повторяли свою мантру с осознаванием или без осознавания дыхания. Выбор медитирующих для включения в данное исследование был сделан основываясь на возрасте, поле и годах практики традиции медитации Гималайской Йоги.

Традиция Иша Йоги

Медитация Иша Йога — это одна из форм йоги, которая включает в себя Асаны (позы йоги), Крийи (специфические дыхательные техники и положения тела) и медитацию сидя (медитации Шунья и Самьяма). Во время выполнения Асан и Крий практикующие концентрируются на дыхании и ощущениях тела; во время медитаций практикующие поддерживают осознанность о своем мыслительном процессе. Для целей проведения эксперимента медитирующих Иша попросили практиковать медитацию Шунья. В этой медитации медитирующий проходит через процесс сознательного «неделания», который якобы создает дистанцию между собой, своим телом и умом. Во время медитации практикующий сознательно не реагирует ни на какие внутренние или внешние раздражители. Медитирующие были выбраны для включения в данное исследование на основе возраста, пола и продолжительности практики медитации Иша Йога.

Участники контрольной группы

Участники контрольной группы  не практиковались в медитации, хотя некоторые из них пели молитвы как часть своих ежедневной религиозной практики. Субъекты, для которых это пение включало компонент медитации, были исключены. Во время медитации контрольным испытуемым предписывалось оставаться сфокусированными на своем дыхании в течение периода записи. Точная инструкция, данная им, заключалось в том, чтобы «продолжать направлять внимание на ощущения от дыхания, как при вдохе, так и при выдохе. Если ваш разум начинает блуждать, пожалуйста, верните его к вашему дыханию». Им разрешили задать вопросы о практике, и они выполнили 5-минутное задание, чтобы обеспечить понимание инструкций до начала эксперимента. Для включения в исследование были выбраны контрольные испытуемые, исходя из их возраста и пола, а также отсутствия практики медитации.

Методика проведения

Участники сидели на одеяле на полу либо на стуле в течение обеих экспериментальных сессий в зависимости от личных предпочтений. Их попросили держать глаза закрытыми, и во время сбора данных все освещение в комнате было выключено. Переговорное устройство позволяло осуществлять связь между экспериментальной и записывающей комнатой.

Участники выполнили два 20-минутных сеанса, одно из которых было посвящено «Медитации» (МЕД), а другое — «Управляемое Блуждание Ума» (УБУ). В блоке МЕД участникам сначала было дано указание обратить внимание на дыхание, чтобы подготовиться к практике медитации (фокус на дыхание): им было сказано сосредоточиться на том, чтобы заметить воздух, вдыхаемый и выдыхаемый из носа, или, если для них это было слишком тяжело, им была предоставлена альтернатива — отслеживание ощущений живота, происходящих во время вдоха и выдоха. Была выбрана именно эта задача, поскольку она является базовой практикой, предлагаемой начинающим медитирующим и общей для всех трех исследуемых здесь традиций медитации. Таким образом, это помогало медитирующим расслабиться и подготовиться к практике медитации. Через 10 минут участникам посредством переговорного устройства была дана инструкция переходить к своей стандартной медитации в течение оставшихся 10 минут (МЕД; см. Рис. 2). В блоках управляемого блуждания ума участникам были даны указания вспомнить автобиографические события, начиная с детства и заканчивая самым недавним прошлым. В качестве примеров им был дан список потенциальных событий, которые они должны запомнить до начала записи (список включал в себя повседневную детскую жизнь, путешествия и т.д.). Им было ясно сказано избегать запоминания эмоционально заряженных событий. Чтобы поддерживать состояние УБУ как можно ближе к состоянию MED, после первых 10 минут участникам через переговорное устройство было сказано продолжать выполнять задание управляемого блуждания ума в течение следующих 10 минут. Кроме того, после прохождения блоков управляемого блуждания ума и медитации участникам был представлен разнообразный набор слуховых и зрительных заданий, о результатах которых здесь сообщаться не будет.

Рисунок 2. Экспериментальный протокол

Первые 10 минут блока медитации (MED) считаются подготовительным периодом, помогающим расслабиться перед медитативной практикой. Затем медитирующие переключились на свою конкретную медитативную практику на последние 10 минут блока. Испытуемые из контрольной группы практиковали наблюдение за дыханием на протяжении всего блока MED. Ради последовательности мы сохранили длину инструктированного блока блуждания ума (УБУ) равной длине блока медитации. При анализе данных мы сравнивали последние 10 минут блока MED с последними 10 минутами блока УБУ. Половина испытуемых прошли блоки в порядке, представленном на панели А, другая половина прошла блоки, как показано на панели В.

Сразу после каждого сеанса участники заполняли анкету для оценки субъективных характеристик своего психического состояния во время сеанса (см. ниже сбор Психометрических данных), и им разрешалось вставать, потянуться и прогуляться. Порядок проведения сессий был распределён между участниками, чтобы избежать каких-либо последствий. За день до начала исследования участникам было предложено посетить экспериментальную комнату для отработки заданий в течение 10 минут (5 минут — блуждание ума и 5 минут — медитации). Участников, участвующих в исследовании в качестве медитирующих, просили не медитировать перед тем, как прийти в лабораторию в день проведения эксперимента.

Сбор данных

Мы записывали данные с помощью 64 + 8-канальной усилительной системы Biosemi Active-Two и стандартной 64-канальной шапочки 10-20 Headcap той же компании. Мы также записали вертикальную и горизонтальную электроокулограмму (ЭОГ), поместив два периокулярных электрода выше и ниже левого глаза и два электрода как на левом, так и на правом наружных уголках глаз.

Экспериментальная комната была звуконепроницаемой, пол был электрически экранирован и заземлен. Для обеспечения хорошего качества ЭЭГ-сигнала участников попросили вымыть волосы перед посещением записывающего сеанса, а для электродов, не предназначенных для кожи головы, кожу тщательно очистили спиртовым раствором. Все электроды находились в пределах отклонения 50 мВ от системной метрики BIOSEMI для измерения импеданса.

Обработка данных и отбраковка артефактов

Обработка данных осуществлялась с помощью программного обеспечения с открытым исходным кодом EEGLAB версии 12 [44], работающего на Matlab R2009b (The Matworks, Inc.) под операционной системой Linux (Ubuntu 12.04).

Мы автоматически удаляли части сигнала, демонстрирующие нестереотипные артефакты, используя функцию pop_rejcont программного обеспечения EEGLAB [44]. Сначала данные были разделены на 1-секундные эпохи с перекрытием в 0.5 секунды. Мы использовали эту процедуру сортировки, чтобы гарантировать единообразность сортировки артефактов для всех субъектов. Отбраковка низкочастотных сегментов помогла удалить сигналы, связанные с движением головы и тела испытуемого. Сортировка высокочастотной активности помогла отсеять ту часть данных, которая связана с мышечной деятельностью. Затем данные проверялись визуально на предмет возможных оставшихся артефактов, что в некоторых редких случаях приводило к корректировке пороговых значений в децибелах от 1 до 5 дБ и повторному запуску процедуры отбраковки. Затем мы вручную определили и удалили отведения с некачественной записью (от 0 до 18 отведений на испытуемого, в среднем 5 удаляемых отведений на испытуемого). Наконец, мы использовали анализ независимых компонент  Infomax (Infomax ICA) данных, чтобы исключить артефакты, связанные с движением глаз и мышц. Для каждого испытуемого мы визуально идентифицировали и вычли из данных от одного до пяти хорошо охарактеризованных компонентов анализа независимых компонент. Эти компоненты учитывали артефакты глаз и височный мышечный шум. Экспериментатор СВ использовал визуальный контроль топографии кожи головы и спектра мощности, чтобы отвергнуть эти артефактные компоненты ICA [45]. Для анализа компонентов ICA на уровне группы мы использовали плагин EEGLAB Corrmap [46] для формирования кластеров независимых компонентов на основе корреляций топографий их скальпов.

Для каждого субъекта и каждого из 2-х условий практики медитации (MED) и управляемого блуждания ума (УБУ) мы применили спектральное разложение к непрерывным данным каждого канала. Сначала мы поделили данные на эпохи длиной в 1 секунду без перекрытия, а затем выполняли преобразование Фурье на этих эпохах после того, как мы прослушивали сигнал с помощью окна Хеннинга. Наконец, спектральная мощность — равная квадрату амплитуды быстрого преобразования Фурье (БПФ) — визуализировалась в логарифмической шкале (10-кратный логарифм спектральной мощности по основанию 10).

Сбор психометрических данных

Субъективные психометрические данные собирались как до начала эксперимента, так и в конце каждого блока. Во время эксперимента испытуемым было разрешено сесть за стол в конце каждого блока; и их попросили заполнить анкету о своем душевном состоянии во время прошедшего блока. Для оценки глубины медитации мы использовали 10-балльную шкалу (1: совсем неглубокую, 10: самую глубокую) и плотность мыслей (1: большой промежуток между возникновением мыслей, 10: мысли были частыми и нахлестывающимися). Кроме того, испытуемые должны были оценить по шкале от 1 до 4 (1: совсем нет, 4: очень сильно) пункты, связанные с расслаблением и препятствиями, взятые из опросника глубины медитации (MEDEQ, [47]), утвержденного опросника для оценки глубины медитации. Полная версия MEDEQ состоит из пяти категорий вопросов, однако мы использовали здесь только подгруппу из двух категорий. Вопросы, касающиеся релаксации оценивают ощущение легкости (т.е. «Я чувствовал себя хорошо», «Я чувствовал, что стал более терпеливым и спокойным»), в то время как пункты помех, предполагается, оценивают (эмоциональные) блоки или трудности, которые могли возникнуть в течение предыдущего периода (т.е. «Мне было скучно», «Я чувствовал себя вялым и сонным»). Такая же анкета была дана и до эксперимента для оценки привычного качества медитативного состояния участников.

Статистика

Дисперсионный анализ (ANOVA) впервые был использован для оценки значимости спектральной мощности ЭЭГ по группам и условиям с использованием либо одностороннего дисперсионного анализа Уэлча [48], либо ANOVA смешанной конструкции при сравнении между и внутри предметных переменных в одной и той же модели. Для более точной локализации эффектов по электродам были проведены испытания постфактум в EEGLAB (набор инструментов MATLAB. MATLAB — пакет прикладных программ для решения задач технических вычислений — прим. пер.), как описано ниже.

Статистические данные для данных ЭЭГ выполнялись на основе логарифмически преобразованных данных спектральной мощности по каналам с использованием пермутационных тестов, реализованных в наборе инструментов Fieldtrip. [49]. Для оценки значимости использовалось 2 000 повторных выборок исходных данных. При сравнении условий внутри группы использовались перестановки парных t-тестов, а при сравнении между 2 группами — перестановки непарных t-тестов. По умолчанию использовалась двусторонняя статистика (двусторонний тест в статистике — это метод, в котором критическая область распределения является двусторонней и проверяет, больше или меньше выборка определенного диапазона значений. Он используется при проверке нулевой гипотезы и проверке статистической значимости. Если проверяемая выборка попадает в одну из критических областей, вместо нулевой гипотезы принимается альтернативная гипотеза — прим.ред.). Корректировка многократных сравнений на уровне отведений производилась с помощью кластерной статистики, реализованной в Fieldtrip [50], с использованием метода триангуляции алгоритма для поиска соседей по каналу и метода maxsum по умолчанию для поиска кластеров с порогом формирования кластеров p = 0.05. Необходимо отметить, что метод кластерной коррекции вынуждает выбирать статистический порог и в настоящее время не позволяет выявлять индивидуальное p-значение для каждого электрода.

Как во время управляемого блуждания ума, так и во время блока медитации, наши испытуемые должны были сидеть в течение 20 минут, которые были разбиты на 2 подблока по 10 минут каждый. Медитация, относящаяся к одной из рассматриваемых традиций, соответствовала второму подблоку блока медитации. Чтобы учесть потенциальное влияние на физиологические показатели простого неподвижного сидения в течение определенного времени, мы сравнили 10-минутный блок медитации в рассматриваемых традициях со вторым блоком управляемого блуждания ума (см. Рис. 2).

Линейные корреляции вычислялись с помощью критерия хи-квадрата Пирсона, реализованного в инструментарии Robust Correlation Matlab фирмы Pernet и др. [51]. Этот метод защищает от любых двумерных отклонений и использует 95-процентные доверительные интервалы (ДИ) для оценки значимости. Для построения графика распределения данных использовался пакет R ggplot2 [52].

Наконец, сравнения между группами в психометрическом и демографическом разрезах были проведены с использованием U-критерия Манна-Уитни. Сравнения показателей внутри группы были проведены с помощью одновыборочного критерия Вилкоксона.

Результаты

Демографические и психометрические данные

В Таблице 1 приведены характеристики каждой группы. Существенной разницы в возрасте между группами не было (U-критерий Манна-Уитни, p>0.1). Что касается опыта медитации, то и группа Випассаны, и группа Гималайской йоги затратили в медитации значительно больше часов, чем группа Иша Шунья (U-критерий Манна-Уитни, p<0,005). Между группой Гималайской йоги и группой Випассаны не было существенной разницы в опыте медитации.

Глубина медитации и оценка плотности мыслей

В Таблице 2 приведены средние баллы по шкалам глубины медитации и плотности мыслей, а также средние баллы по пунктам MEDEQ «расслабление» и «помехи» для каждой группы и условий. Медитирующие успешно вошли в медитативное состояние во время эксперимента по оценке, основанной на субъективных отчетах, которые были даны сразу после блока медитации. По шкале от 0 до 10 (где 10 баллов означает самое глубокое медитативное состояние, которое они испытывали, и 0 баллов — совсем не глубокое) после выполнения медитации группа Гималайской йоги показала среднюю глубину медитации 6,3 ± 1,8 балла (привычное медитативное состояние оценивается как 6,9 ± 1,3), группа Иша Шунья — 7,5 ± 1,1 балла (привычное медитативное состояние оценивается как 7,0 ± 0,9) и группа Випассаны — 6,0 ± 1,8 балла (привычное медитативное состояние оценивается 5,1 ± 1,8 балла). Здесь важно отметить, что контрольная группа не смогла ответить на эти вопросы, так как у нее не было практики медитации, на которую можно было бы опираться. Не было обнаружено существенных различий между заявленной глубиной медитации (в ходе эксперимента) по сравнению с глубиной привычной медитации, за исключением тенденции в группе Иша Шунья к переживанию более глубокого состояния медитации, чем обычно (U-критерий Манна-Уитни, р=0,05). И Иша Шунья, и группа Гималайской йоги сообщили о значительно более глубоком привычном состоянии медитации, чем группа Випассаны (U-критерий Манна-Уитни, р <0.01), не было обнаружено существенных различий между группой Иша Шунья и группой Гималайской йоги в оценках их привычной глубины медитации (U-критерий Манна-Уитни, р = 0.6). После сессии медитации сообщаемая глубина медитации была значительно выше в группе Иша Шунья по сравнению с группой Випассаны (U-критерий Манна-Уитни, р <0,01). Никаких других существенных различий между группами по этому критерию обнаружено не было. Оценка плотности мышления была значительно ниже для всех трех групп после сессии медитации, чем после сессии управляемого блуждания ума (ТГЙ: средняя оценка после медитации 4,5 ± 2,3, средняя оценка после УБУ: 6,6 ± 2,1, р = 0,01; ИШЙ средняя оценка после медитации 4,3 ± 1,4, средняя оценка после УБУ: 7,2 ± 2,3, р <0,01; ВИП: средняя оценка после медитации 4,1 ± 2,0 средняя оценка после УБУ: 6,0 ± 2, р = 0,01). В пределах контрольной группы не было обнаружено существенных различий между оценками плотности мышления после сессии медитации по сравнению с сессией управляемого блуждания ума (средняя оценка после медитации 4,7 ± 2,0, средняя оценка после УБУ: 6,2 ± 2,3).

Таблица 2. Средние оценки по субъективным отчетам и оценка по пунктам MEDEQ о расслаблении и помехах после медитации.
«Привычный» означает опыт, который участники обычно получают при медитации дома, а «Опыт». означает их опыт во время эксперимента.

Группа Глубина медитации Плотность мысли Расслабление Помехи
привыч. опыт. привыч. опыт. привыч.  опыт. привыч. опыт.
Контрольная NA NA 4.7 ± 2 6.2 ± 2.3 10 ± 3.8 10 ± 3.4 7.8 ± 5.1 7.7 ± 5.0
Гималайская йога 6.9 ± 1.3 6.3 ± 1.8 4.5 ± 2.3 6.6 ± 2.1 10 ± 4.8 11 ± 4.3 13 ± 5.1 10 ± 5.8
Иша Шунья 7 ± 0.9 7.5 ± 1.0 4.3 ± 1.4 7.2 ± 2.3 13 ± 3.0 11 ± 4.7 4.2 ± 4.5 9.0 ± 6.2
Випассана 5.1 ± 1.8 6.0 ± 1.8 4.1 ± 2.0 6.0 ± 2 12 ± 3.4 10 ± 4.1 5.4 ± 4.7 9 ± 6.3

Оценка расслабления и помех

Сравнение баллов между группами по пунктам релаксации после медитации и управляемого блуждания ума показывает, что группы Иша Шунья и Випассана имеют значительно более высокие баллы после сессии медитации по сравнению с сессией управляемого блуждания ума (ИШЙ: p<0.0005; ВИП: p<0.001, одновыборочный критерий Вилкоксона, см. Табл. 2). Группа Гималайской йоги и контрольная группа не показали никаких существенных различий по этим пунктам между блоком медитации и блоком управляемого блуждания ума.

После сессии медитации и Иша Шунья, и Випассана набрали более высокие баллы по пунктам релаксации, чем контрольная группа и группа Гималайской йоги (U-критерий Манна-Уитни p<0.0005 для обоих: Иша Шунья и Випассана по сравнению с контрольной группой; Випассана по сравнению с группой Гималайской йоги: p<0.01; Иша Шунья по сравнению с группой Гималайской йоги: p<0.0001). Разница в баллах после сессии медитации была значительно выше в группе Иша Шунья по сравнению с группой Випассана (p = 0,04).

Внутригрупповые сравнения баллов по пунктам, связанным с помехами, после медитации и управляемым блужданием ума показывают, что для групп Випассаны и Иша Шунья баллы были значительно ниже после медитации, чем после управляемого блуждания ума (ВИП: р <0.0001; ИШЙ: р <0.0001, одновыборочный критерий Вилкоксона). Результаты группы Гималайской йоги были значительно выше после медитации, чем после управляемого блуждания ума (р <0.01, одновыборочный критерий Вилкоксона).

Не было никакой существенной разницы при оценке баллов помех после сессий медитации и управляемого блуждания ума для контрольной группы.

Спектральный анализ

Частотные диапазоны были определены путем анализа спектральной мощности от 2 до 110 Гц. Между группами наблюдались существенные различия в спектральной мощности ЭЭГ, а именно в диапазоне гамма-частот 60-110 Гц и в диапазоне альфа-частот 7-11 Гц (p<0,05, непарный пермутационный t-тест, с поправкой на множественные сравнения — репрезентативный электрод показан на Рис. 3).

Рисунок 3. Спектральная декомпозиция для затылочного электрода Оз в состоянии медитации во всех 4 группах испытуемых (CTR — Контрольная группа; HYT — группа Гималайской традиции йоги; ISY — группа Иша Шунья Йоги; VIP — группа Випассаны).

Затененные области указывают на стандартную ошибку среднего значения. Затененная серым цветом область указывает на область статистических различий между группами после поправки на множественные сравнения (см. Материалы и методы). Область около 50 Гц была вычеркнута на графике, поскольку она соответствует линейному шуму и исключена из анализа.

При сравнении блоков медитации и управляемого блуждания ума между группами существенных различий не обнаружено.

Активность гамма-диапазона

Чтобы оценить наличие влияния медитации, мы сначала объединили два состояния медитации и управляемого блуждания ума и взяли среднюю мощность гамма-сигнала 60–110 Гц с лобных и теменно-затылочных электродов. Затем мы выполнили два односторонних анализа ANOVA для мощности гамма-сигнала по группам для каждой зоны (лобная или теменно-затылочная) и обнаружили значительный эффект в группе в отношении мощности гамма-сигнала над теменно-затылочными электродами (F (3,33) = 3, p = 0,03, объяснительная мера величины эффекта = 0,39), но не для мощности гамма-сигнала в лобной области (F (3,33) = 1, p = 0,36). Мы провели post-hoc анализ по всем электродам в EEGLAB, чтобы сравнить каждую группу медитирующих с контрольной группой. Увеличение мощности 60–110 Гц на теменно-затылочных электродах была обнаружена в каждой группе медитирующих по сравнению с контрольной, а дополнительное увеличение мощности на центральных и фронтальных электродах было обнаружено только в группе Иша шунья (непарный пермутационный t-тест с поправкой на множественные сравнения, p <0,05. См. Рис. 4A). На Рис. 4С показано индивидуальное распределение мощности 60-110 Гц на теменно-затылочных электродах для комбинированных условий медитации и управляемого блуждания ума. Мы видим, что, несмотря на большую индивидуальную вариабельность внутри групп, медианная гамма-мощность в трех группах медитирующих выше, чем гамма-мощность в большинстве контрольных испытуемых.

Рисунок 4.

А. Спектральные различия в диапазоне 60–110 Гц между контрольной группой и каждой из медитирующих групп с комбинированными условиями MED и УБУ. Черная точка на данном участке электрода указывает на значимость при p<0,05 с поправкой на множественные сравнения (см. Метод). B. Спектральные различия в диапазоне 60–110 Гц между контрольной группой и каждой из групп медитирующих только во время состояния MED. Черная точка на данном участке электрода указывает на значимость при p<0,05 с поправкой на множественные сравнения (см. Метод). C. Распределение индивидуальной медианы активности 60–110 Гц по теменно-затылочному электроду для комбинированных условий медитации и УБУ в каждой группе. D Средняя мощность гамма-излучения на теменно-затылочных электродах для комбинированной медитации и инструктированного блуждания ума в трех группах медитирующих в зависимости от логарифмически оцененных часов непрерывной практики медитации (критерий согласия Пирсона r = 0,33, доверительный интервал (ДИ) = [0,06 0,53]). Заштрихованная серым цветом область показывает 95% CIs с начальной загрузкой. Красная точка обозначает выброс, который не учитывался при расчете надежного корреляционного анализа, тогда как эллипс окружает включенные в него точки данных.

Далее мы стали более конкретно проверять наличие влияния состояния, исследуя группу и состояние в гамма-диапазоне над теменно-затылочными или лобными электродами. Для каждого случая в модель смешанных эффектов ANOVA была введена медианная гамма-мощность 60-110 Гц для каждой из четырёх групп и каждого из двух состояний медитации и управляемого блуждания ума. Мы обнаружили среднегрупповой эффект на медиану гамма-сигнала в месте расположения теменно-затылочных электродов (F (3,60) = 3, p = 0,02), и никакого эффекта при рассмотрении лобных электродов (F (3,60) = 1, p = 0,1).  При рассмотрении состояния медитации во всех группах медитирующих мы наблюдали более высокую гамма-мощность 60-110 Гц  по сравнению с контрольной группой на лобных, срединных и затылочных электродах (непарный пермутационный t-тест с поправкой на множественные сравнения, р <0.05 — см. Рис. 4В). При рассмотрении задания на управляемое блуждание ума во всех группах медитирующих мы наблюдали тенденцию к увеличению гамма-излучения 60-110 Гц по сравнению с контрольной группой на затылочных электродах (непарный пермутационный t-тест с поправкой на множественные сравнения, ТГЙ: p <0,06, ВИП и ИШЙ: p <0,08).

Конкретные эффекты различных медитативных практик были исследованы путем сравнения первых 10 минут блока медитации, в котором участники практиковали концентрацию внимания на дыхании, с последними 10 минутами медитативного блока — соответствующими каждой отдельной практике медитации в каждой группе —  принимая только данные от групп медитирующих. Пост-хок тесты продемонстрировали, что и Гималайская йога, и Иша шунья показали снижение мощности 60–110 Гц во время медитации по сравнению с фокусировкой внимания на дыхании. Этот эффект наблюдался на центро-затылочных электродах для Гималайской йоги и на лобно-центральных электродах у группы Иша Шунья (р <0.05). В группе Випассаны не было выявлено существенной разницы между концентрацией внимания на дыхании и медитацией в этом диапазоне частот.

Обнаружение значительно более высокой гамма-мощности у медитирующих, чем в контрольной группе в условиях комбинированной медитации и управляемого блуждания ума, а также тенденции в том же направлении при рассмотрении одного только управляемого блуждания ума подтверждают подтверждает гипотезу о влиянии практики медитации на мощность гамма-сигнала 60-110 Гц.

После того, как Лутц и др. [16] обнаружили влияние состояния медитации на более высокие по отношению к более низким частотам, мы вычислили соотношение спектральной мощности между диапазоном 60-110 Гц и диапазоном 2-11 Гц для каждой группы. Ни в одной из групп не было обнаружено существенных различий между состоянием медитации и состоянием управляемого блуждания ума. Межгрупповые сравнения выявили значительно более высокое соотношение мощности 60-100 Гц и 2-11 Гц в группе Гималайской йоги по сравнению с контрольной группой, как во время медитации (p < 0.005), так и во время управляемого блуждания ума (p < 0.05). Группы Иша Шунья и Випассана не показали существенных отличий от контрольной группы в отношении соотношения мощности 60-100 Гц и 2-11 Гц, также не было существенных различий при попарном сравнении каждой группы медитирующих..

Анализ мышечной и глазной артефактной активности

Исследования диапазона частот 30-90 Гц ранее связывали с гамма-активностью и с различными когнитивными явлениями. Однако последние исследования показывают, что в этих частотных диапазонах может наблюдаться загрязнение из-за мышечной активности глаз [53] височной, лицевой и волосистой части головы [54]. Работа этих мышц может привести к значительному увеличению мощности высокочастотных диапазонов и потенциально может замаскировать или исказить сообщенные нами наблюдаемые эффекты. Чтобы оценить, является ли увеличение мощности в гамма-диапазоне, которое мы наблюдали у медитирующих, результатом мышечной или глазной активности, мы использовали алгоритм ICA для выделения и удаления этих артефактов [45]. Чтобы свести к минимуму влияние субъективной оценки, мы использовали только те компоненты, которые однозначно отражали мышечную активность на основе их топографических и спектральных характеристик.

Височно-мышечные компоненты ICA были определены визуальным осмотром экспериментатора CB у всех 64 испытуемых. От 0 до 2 компонентов были помечены как артефактные в отношении каждого испытуемого. Из них 30 могли быть позже объединены на уровне группы в кластер (см. Методы). В этом кластере 18 независимых компонентов соответствовали мышцам правого виска (4 испытуемых в контрольной группе, 8 испытуемых в ВИП, 3 испытуемых в ТГЙ и 3 испытуемых в ИШЙ) и 12 — мышцам левого виска (2 испытуемых в контрольной группе, 2 испытуемых в ВИП, 3 испытуемых в ТГЙ и 5 испытуемых в ИШЙ) (Рис. 5B). В спектре этих мышечных артефактов преобладала высокочастотная активность над височными электродами. Не было обнаружено значимого эффекта группы или состояния в деятельности компонентов артефактов височных мышц. Если бы мышечная активность кожи головы была ответственна за разницу в гамма-активности, которую мы наблюдали между медитирующими и контрольными испытуемыми, она должна была быть видимой (и усиливающейся) в этих компонентах. Кроме того, мы провели корреляцию между средней спектральной активностью этих независимых компонентов, присутствующих в кластере, соответствующем височным мышцам, и средней гамма-активностью 60–110 Гц во время комбинированной медитации и управляемого блуждания ума для 24 субъектов, представленных в кластере. Не было обнаружено значимой корреляции между мощностью 60-110 Гц и активностью кластера артефактных независимых компонентов. Кроме того, для всех субъектов активность артефактных компонентов, связанных с мышцами, была удалена на этапе предварительной обработки перед вычислением спектрального преобразования, показанного на Рис. 3, 4 и 6

Рисунок 5.

A. Средняя топография скальпа активности независимых компонентов, соответствующая артефактам, связанным с глазами. B. Средние скальповые топографии активности независимых компонентов активности левой и правой височных мышц. C. Не наблюдалось различий между группами по спектральной активности независимых компонентов движения глаз в состоянии медитации. D. Совокупная спектральная активность компонентов ICA левой и правой мышц для состояния медитации не указывает на существенную разницу между 4 группами субъектов. E. Существует положительная корреляция между активностью 60–110 Гц в компонентах артефактов, связанных с глазами, и активностью 60–110 Гц, зарегистрированной на теменно-затылочных электродах в комбинированных условиях MED и УБУ (критерий хи-квадрата Пирсона r = 0,33, ДИ = [0,10 0,56]). F. Активность 60–110 Гц в артефактных компонентах, связанных с артефактами глаз, не коррелирует с опытом медитации (критерий хи-квадрата Пирсона r = -0,006, CI = [-0,29 ± 0,30]). На обеих панелях C и D заштрихованная область вокруг кривых представляет стандартную ошибку среднего значения. На панелях E и F заштрихованная область представляет 95% доверительный интервал (ДИ).

Рисунок 6.

А. Спектральные различия в диапазоне 7–11 Гц между группой випассаны и контрольной группой, группами гималайской йоги и иша-йоги. Черная точка указывает на значимость при p<0,01 для данного места электрода после поправки на множественные сравнения (см. Материалы и методы). B. Распределение индивидуальной медианы активности 7–11 Гц по всем электродам во время медитации в каждой группе.

Кроме того, экспериментатор СВ вручную определил компоненты ICA, отвечающие за движения глаз у 64 испытуемых. Артефактные компоненты, соответствующие глазной активности, были идентифицированы по их типичной топографии кожи головы с сигналом высокой амплитуды на лобных электродах с относительно гладким спектром 1/f. На групповом уровне 53 из этих компонентов можно было объединить в кластеры (14 из 16 испытуемых в контрольной группе, группе Випассаны и Гималайской йоги и 11 из 16 испытуемых в группе Иша Шунья) (Рис. 5А). Для этого кластера ICA между 4 группами не наблюдалось значительной разницы в спектральной частотной мощности. Если бы артефакты, связанные с движением глаз, были ответственны за увеличение гамма-излучения, наблюдаемого между группами в этом наборе данных, то мы должны были бы наблюдать более высокую гамма-мощность в независимых компонентах движения глаз для медитирующих по сравнению с контрольной группой. Что касается активности мышечных артефактных компонентов, то активность артефактных компонентов, связанных с движением глаз, была удалена из данных на этапе предварительной обработки.

Анализ активности артефактов, связанных с движением глаз, между условиями медитации и управляемым блужданием ума показывает, что только в контрольной группе спектральная частота мощности соответствующего кластера ICA выше во время управляемого блуждания ума, чем при медитации в диапазоне от 25 до 110 Гц (p<0.001). В том же кластере ICA, связанном с движением глаз, мы наблюдали тенденцию к увеличению мощности в диапазоне частот 11-17 Гц во время управляемого блуждания ума по сравнению с медитацией в группе Випассаны (р <0.06), но не смогли обнаружить значительной разницы или тенденции в любом диапазоне частот при сравнении медитации с управляемым блужданием ума в группах Гималайской йоги и Иша Шунья.

Эти результаты показывают, что маловероятно, что увеличение гамма-мощности, которое мы наблюдаем у медитирующих по сравнению с контрольными испытуемыми, связано с артефактами височных мышц или глаз. Кроме того, различия в активности ЭЭГ при рассмотрении топографии кожи головы (Рис. 4), выражены больше в медиальной лобной и затылочной областях, чем в височных областях, что дополнительно указывает на то, что классические артефакты, связанные с височными мышцами, и латеральные лобные артефакты вряд ли способствуют возникновению результатов, о которых мы сообщаем в диапазоне частот гамма-излучения ЭЭГ 60–110 Гц.

Зависимость гамма-активности от опыта медитации

Учитывая, что у медитирующих наблюдалось увеличение гамма-мощности в сравнении с контрольной группой (см. Рис. 4), мы исследовали, зависит ли гамма-мощность 60-110 Гц от опыта медитации участников. Для проверки этой гипотезы мы получили данные о комбинированной медитации и об управляемом блуждании ума из трех групп медитирующих для теменно-затылочных электродов, поскольку они показали значительную разницу в спектре мощности в сравнении с контрольной группой (см. Рис. 4А). Часы опыта медитации были переведены в логарифмическую шкалу, чтобы сохранить согласованность с выражением мощности гамма-излучения.

Была обнаружена положительная корреляция между продолжительностью опыта медитации (выраженной в логарифмической шкале часов) и мощностью гамма-сигнала 60-110 Гц на теменно-затылочных электродах в условиях комбинированной медитации и УБУ (см. Рис. 4D).

В дополнение, положительная корреляция между мощностью гамма-излучения на теменно-затылочных электродах и опытом медитации была также обнаружена в условиях только управляемого блуждания ума. Однако нам не удалось найти корреляцию с опытом медитации используя гамма-мощность 60–110 Гц только во время медитации.

Результат положительной корреляции между мощностью гамма-излучения в условиях комбинированной медитации и управляемого блуждания ума и продолжительностью практики медитации на протяжении жизни еще больше подтверждает гипотезу о влиянии медитации в диапазоне гамма-частот ЭЭГ.

Активность в альфа-частотном диапазоне

Во время медитации мощность 7-11 Гц в группе Випассана была выше, чем в контрольной группе (p<0.01), в группе Иша Шунья (p<0.01) и в группе Гималайской йоги (p<0.005), как показано на Рис. 6А. Эти различия были значительными на всех участках электродов при сравнении Випассаны с каждой из других групп. Распределение индивидуальной медианы 7-11 Гц по всем электродным участкам во время медитации показывает, что кроме трех участников, медитирующие в группе Випассана имели более высокую мощность 7-11 Гц, чем большинство участников в других группах (см. рис. 6В).

Во время управляемого блуждания ума мы наблюдали более высокую мощность 7-11 Гц в группе Випассана по сравнению с контрольной группой (p<0. 05, в основном в области лобных и лобно-центральных электродов) в группе Иша Шунья (р <0.05, над участками лобных и центральных электродов) и в группе Гималайской йоги (р <0.05, на всех участках электродов).

Эти результаты показывают, что медитация Випассаны особенно связана с более высокой амплитудой 7–11 Гц как во время медитации, так и во время управляемого блуждания ума.

Обсуждение

Как показано в Таблице 3, основные результаты нашего исследования двояки: во-первых, мы продемонстрировали, что при сочетании блоков медитации и управляемого блуждания ума, медитирующие из трех разных традиций показали более высокую спектральную гамма-мощность (60–110 Гц) на теменно-затылочных электродах как влияние признака по сравнению с участниками контрольной группы. При независимом рассмотрении блока медитации, медитирующие из 3 разных традиций, по сравнению с участниками из контрольной группы, показали более высокую спектральную мощность 60–110 Гц в основном на затылочных электродах, но также, в менее выраженной форме, на лобных и срединных электродах.  Следует отметить, что при рассмотрении только блока управляемого блуждания ума, увеличение гамма-мощности у медитирующих по сравнению с контрольной группой наблюдалось как тенденция. Маловероятно, что гамма-эффекты были связаны с артефактами мышц глаз или кожи головы, как показал наш анализ независимых компонентов. Кроме того, мы наблюдали положительную линейную корреляцию между продолжительностью опыта в медитации и мощностью 60–110 Гц над теменно-затылочными электродами в комбинированной медитации и в условиях управляемого блуждания ума. Мы также заметили, что практикующие медитацию Випассана проявляли более высокую мощность в диапазоне альфа-частот 7–11 Гц как влияние признака как в условиях управляемого блуждания ума, так и в условиях медитации по сравнению с другими группами медитации и контрольными участниками.

Таблица 3.

Гималайская йога Иша Шунья Випассана
Гамма-мощность в MED и УБУ выше 60–110 Hz мощности чем у контр.гр. и MED+УБУ; тенденция к повышению 60–110 Hz мощности чем у контр.гр. в УБУ выше 60–110 Hz мощности чем у контр.гр, в MED and MED+УБУ; тенденция к повышению 60–110 Hz мощности, чем у контр.гр. в УБУ выше 60–110 Hz мощности чем у контр.гр, в MED and MED+УБУ; тенденция к повышению 60–110 Hz мощности, чем у контр.гр. в УБУ
Гамма в фокусе дыхания ниже 60–110 Hz мощности в MED чем в фокусе дыхания ниже 60–110 Hz мощности в MED чем в фокусе дыхания нет существенной разницы между MED и фокусом дыхания
Альфа выше 7–11 Hz мощности во время MED and УБУ, чем в др.группах

Психометрические данные

Самооценка участников после медитации и управляемого блуждания ума говорят о том, что всем практикующим медитацию удалось войти в медитативное состояние во время эксперимента. Оценка глубины медитации во время эксперимента существенно не отличалась от оценки привычной глубины медитации, что свидетельствует о том, что экспериментальная процедура по-прежнему позволяла испытуемым достигать привычной глубины медитации. Кроме того, оценка плотности мыслей во время эксперимента была значительно ниже для всех групп медитирующих после блока медитации, чем после УБУ — разница, которая не была обнаружена в контрольной группе. Баллы групп Випассана и Иша Шунья были ниже по пунктам, связанным с препятствиями, и выше по пунктам, связанным с расслаблением, после блока медитации по сравнению с сеансом УБУ. Оценка контрольной группы по пунктам расслабления и помехам не различалась между УБУ и медитацией.

Однако группа Гималайской йоги, вероятно, столкнулась с большими трудностями, чем другие группы медитирующих, в установлении медитативного состояния в лабораторной среде: по психометрическому опроснику у участников группы Гималайской йоги набралось больше баллов по пунктам, связанным с помехами, и меньше по пунктам релаксации после медитации, чем после управляемого блуждания ума. Анализ двух конкретных препятствий, оценивающих сонливость и блуждание ума, подтверждает эту гипотезу: участники из группы Гималайской йоги получили более высокие баллы по обоим этим пунктам после медитации, чем после управляемого блуждания ума, в то время как во время сеанса медитации они набрали больше, чем все другие группы медитирующих и контрольная группа.

Гамма-активность как признак эффекта медитации

Наше исследование демонстрирует увеличение высоких гамма-частот 60–110 Гц, связанное с опытом медитации. Влияние мощности с высокой гамма-частотой от 60 до 110 Гц было обнаружено во время медитации в трех группах медитирующих по сравнению с контрольной группой, но не смогло достичь значимости при оценке управляемого блуждания ума между группами или внутри них. В частности, сравнение блоков управляемого блуждания ума и медитации в группах выявило тенденции, но ни в одной из групп не было обнаружено конкретного влияния состояния в высоком гамма-диапазоне. Сравнения сессий управляемого блуждания ума между группами также показали тенденцию к увеличению высокой мощности гамма-излучения по теменно-затылочным электродам в группах медитирующих. Тот факт, что эти тенденции были замечены, а также то, что при группировке состояний медитации и управляемого блуждания ума мы наблюдали значительную разницу между группами медитирующих и контрольных испытуемых, позволяет предположить, что мы наблюдаем истинное влияние признака.

В целом, наши результаты согласуются с ограниченным количеством предыдущих исследований, демонстрирующих усиление гамма-активности на частоте 25-45 Гц у длительно практикующих. Более высокая гамма-активность 35-45 Гц в затылочной области ранее наблюдалась как специфическое влияние состояния у испытуемых группы Випассана во время медитации по сравнению с контрольным состоянием управляемого блуждания ума, аналогичным тому, которое использовали мы [17]. Другое недавнее исследование показало, что у практикующих Випассану/открытое осознавание наблюдалось повышение гамма-активности на задних участках на 25-45 Гц как в качестве признака, так и в качестве эффекта состояния медитации [18]. Тибетские буддисты, практикующие медитацию безусловного сострадания, также показали увеличение гамма-активности на 25-42 Гц по сравнению с контрольными испытуемыми как в качестве признака, так и в качестве эффекта состояния [16]. Повышенная мощность гамма-излучения (25-40 Гц) в теменно-затылочных областях также была обнаружено у тибетских буддийских медитирующих в качестве эффекта признака медитации во время сна NREM [19]. Наконец, как Феррарелли и др. [19], так и Хаусвальд и др. [20] сообщают о положительной корреляции между мощностью гамма-излучения и продолжительностью медитации в течение жизни, причем результаты Хаусвальда и др. включают высокий гамма-диапазона (>60 Гц) [20].

Как указано во введении к этой статье, в литературе пока нет четкого понимания функциональной роли гамма-активности ЭЭГ. Физиологические исследования подтверждают гипотезу о роли гамма-синхронизации от 30 до 100 Гц в значительном облегчении нейронной коммуникации, лежащей в основе осознавания [22, 24]. Хотя часто считалось, высокая гамма-активность отфильтровывается черепом и кожей головы [55], та высокая гамма-активность, зафиксированная на коже головы, относилась к усиленному нисходящему контролю зрения [56], при этом максимальная мощность гамма-излучения предшествует самой быстрой реакции и слуху [57]. Кроме того, в магнитоэнцефалографическое исследовании сообщается о роли гамма-излучения >55 Гц в визуальном кодировании объектов (процессе связывания) [58], а интракраниальная запись ЭЭГ из вентральной затылочно-височной коры также сообщает об увеличении высокочастотной широкополосной гамма-мощности, связанной с избирательным вниманием [59].

В свете данной литературы мы предполагаем, что характерное теменно-затылочное увеличение высоких гамма-частот, которое мы наблюдаем у медитирующих, является маркером общего состояния внимания, поскольку теменная кора связана с фокусировкой внимания на определенном объекте [60]. Более того, учитывая положительную корреляцию между продолжительностью практики медитации и высокой мощностью гамма-излучения на теменно-затылочных электродах, мы предполагаем, что изменения во внимании медитирующих обусловлены нейропластичностью, вызванной повторяющейся практикой медитации.

В подтверждение этой гипотезы, при сравнении группы Гималайской йоги с контрольной группой как во время медитации, так и во время управляемого блуждания ума, мы обнаружили характерное увеличение соотношения гамма над низкими частотами, что связано с селективным вниманием [61]. Этот результат не был обнаружен при сравнении групп Випассаны и Иша йоги с контрольной группой, но не наблюдалось также и значительной разницы между группой Гималайской йоги и этими двумя группами, что позволяет предположить, что характерное увеличение соотношения гамма над низкими частотами все же присутствует, но в меньшей степени у практикующих Випассану и Иша йогу.

Более высокая гамма-синхронизация в лобных областях также была обнаружена во всех группах медитирующих по отношению к контрольной группе во время медитации. Следует отметить, что этот эффект, наблюдаемый на лобных электродах, может быть не таким устойчивым, как эффект, наблюдаемый на теменно-затылочных электродах. Увеличение синхронизации лобной гамма-активации было зарегистрировано в связи с усилением нисходящего контроля с помощью внутричерепной ЭЭГ и магнитоэнцефалографии. [62, 63]. Фазовая связь в гамма-диапазоне между лобной и теменно-затылочной областями также связана с сохранением зрительных образов в оперативной памяти [64]. Таким образом, гамма-активность, наблюдаемая в лобных областях медитирующих по сравнению с немедитирующими, может быть связана с более нисходящим контролем внимания, опосредованным задействованием лобной коры и/или процессов рабочей памяти. Этот контроль сверху вниз может осуществляться для того, чтобы перенаправить внимание на задачу медитации (например, в случае эпизодов управляемого блуждания ума) и для осуществления мета-когнитивных процессов при наблюдении за отвлекающими внутренними (мысли вне осознания настоящего момента) и внешними (дискомфорт, боль) стимулами. Рабочая память в особенности также может быть задействована в медитации Гималайской йоги, в которой особое внимание уделяется мысленному повторению мантры и дыханию, и в медитации Випассана, которая требует последовательного сосредоточения к соматосенсорным ощущениям тела, одновременно удерживая внимание на дыхании. Однако для медитации Иша Шунья непонятно, какой тип объекта подается в систему внимания, так как основной акцент делается на «небытие». Отметим, что медитирующие Иша — единственная группа, в которой мы обнаружили более высокую мощность гамма-излучения в лобных и теменно-затылочных электродах как характерный признак, и это может отражать различное вовлечение процессов внимания в медитации Иша по сравнению с медитацией Випассана и Гималайской йогой.

Наконец, в группах Гималайской йоги и Иша Шунья мы наблюдали повышенную мощность высокочастотного гамма-сигнала в период сосредоточения на дыхании, чем во время медитации — разница не была обнаружена в группе Випассаны. В медитации Випассана концентрация на дыхании является важной частью практики, и, возможно, для группы Гималайской йоги и группы Иша Шунья потребовалось больше усилий внимания, чтобы практиковать осознавание дыхания, что может объяснить, почему мы обнаружили более высокую мощность гамма-излучения при концентрации на дыхании, чем при медитации в этих двух группах.

Гамма-активность, связанная с артефактной активностью

Гамма-активность в диапазоне от 30 до 90 Гц была связана с тремором глаз и микросаккадами в дополнение к хорошо известной связи с активностью скальпа и височных мышц, что делает результаты исследований ЭЭГ подозрительными в отношении гамма-излучения [53, 65]. Гамма-активность, вызванная микросаккадами, наиболее заметна при использовании носа в качестве электрического эталона, тогда как в данном случае мы использовали в качестве эталона сосцевидный отросток, который с меньшей вероятностью может быть загрязнен микросаккадами. В данном докладе мы также проанализировали компоненты ICA, связанные с артефактами глаз и мышц головы, чтобы оценить возможность того, что наблюдаемые различия в мощности гамма-излучения могут быть ложными. Между медитирующими и контрольной группой не наблюдалось различий в активности независимых компонентов движения глаз или височных мышц. Это позволяет предположить, что более высокая амплитуда гамма-излучения, зарегистрированная в группах медитирующих, скорее всего, связана с различиями в активации коры головного мозга в диапазоне гамма-частот. Для активности височных мышц не было обнаружено корреляции с активностью в интересующем нас гамма-диапазоне. Однако мы обнаружили положительную корреляцию между активностью 60-110 Гц в независимых компонентах, соответствующих активности, связанной с глазами, и интересующим нас диапазоном гамма-частот. Мы думаем, что это следует рассматривать в перспективе с тем фактом, что мы не обнаружили корреляции между этой активностью IC 60-110 Гц и продолжительностью опыта медитации, в то время как мы обнаружили такую корреляцию при использовании активности ЭЭГ 60-110 Гц. Хотя возможно, что удаление  IC, соответствующих глазной активности, не полностью отфильтровало эту артефактную активность из ЭЭГ, мы считаем, что наш сигнал по-прежнему состоит в основном из подлинных нейронных источников. Поскольку мы основывали наш анализ артефактных IC только на тех IC, которые однозначно вызывали мышечную или глазную активность, мы исключили из данных IC, соответствующие определенным группам мышц. Необходима дополнительная работа по четкому определению тех IC, которые соответствуют состоянию общего мышечного напряжения, чтобы убедиться, что ЭЭГ не загрязнена мышечными артефактами, однако это выходит за рамки данной статьи. Мы не контролировали активность мышц шеи, и можно утверждать, что именно эти мышцы ответственны за наблюдаемую высокую гамма-активность у медитирующих. Активность мышц шеи редко удаляется из данных ЭЭГ, поскольку это потребовало бы установки специальных электродов на область шеи, и а в противном случае изолировать артефакты мышц шеи невозможно. Кроме того, если мы предположим, что мышцы шеи ответственны за наблюдаемый гамма-эффект, мы ожидаем, что эта активность будет больше у контрольных испытуемых, чем у медитирующих. Это объясняется тем, что медитирующие способны оставаться совершенно неподвижными во время записи с минимальным изменением позы. Ключевой принцип медитации заключается в том, что неподвижность ума требует неподвижности тела. В отличие от них, контрольным испытуемым, возможно, было бы труднее сохранять позу, что потребовало бы ее большего изменения и, следовательно, большей мышечной активности. Однако в наших данных мы наблюдали обратное: более высокая частотная активность была связана с медитацией.

Другой связанный с этим возможный сбивающий фактор связан с тем, что для проведения эксперимента контрольные испытуемые чаще сидели на стуле и в целом принимали менее тоническую позу, чем медитирующие. В этом случае возможно, что тоническая поза более возбуждающая и поэтому приводит к усилению быстрых частот ЭЭГ у медитирующих. В нашем исследовании 14 человек из контрольной группы сидели на стуле, а также 2 человека из группы Гималайской йоги, 8 человек из группы Иша Шунья и 4 человека из группы Випассаны. Группа Гималайской йоги, которая в большинстве своем сидела на полу, не показала более высокую мощность гамма-излучения, чем группа Иша Шунья (в которой половина участников сидела на стуле) или группа Випассаны (в которой 1/4 участников сидела на стуле). Хотя подобное влияние позы должно быть более тщательно изучено, наше исследование не подтверждает гипотезу о том, что результаты, которые мы наблюдали в гамма-диапазоне, в первую очередь обусловлены позой испытуемых.

Альфа-активность

Мы обнаружили увеличение, связанное с особенностями амплитуды в альфа-частотном диапазоне 7-11 Гц, которое было характерно для группы Випассаны по сравнению со всеми остальными медитирующими и контрольной группой.

Насколько нам известно, предыдущих исследований, показывающих увеличение амплитуды альфа-частоты у медитирующих Випассану по сравнению с медитирующими других традиций, нет (недавний обзор см. в [66]). В литературе, рассмотренной в [15], сообщается об увеличении амплитуды альфа-частот в различных практиках медитации (например, Трансцендентальная медитация, Дзен, Сахаджа Йога и т.д.) по сравнению с контрольными состояниями. Однако ни одно из этих исследований не включало практикующих Випассану.

Исследования показывают, что увеличение альфа-мощности, как правило, не является надежным маркером медитативных состояний [17]. В соответствии с предыдущими работами [17], в группе Випассаны не было обнаружено существенных различий между амплитудой альфа-частоты во время медитации и контрольного задания на управляемое блуждание ума. Зафиксированное, связанное с состоянием, снижение мощности высоких альфа-частот (10–11 Гц) в группе Гималайской йоги, обсуждается ниже.

Увеличение мощности альфа-частоты наблюдалось в задачах, требующих перенаправления внимания на внутренние объекты — например, когда испытуемых просили представить стимул — что подтверждает гипотезу о том, что альфа-частоты подавляет несущественные сенсорные сигналы [67]. Совсем недавно было показано, что модуляция альфа-ритма играет роль в процессах избирательного внимания, регулируя таламокортикальную сенсорную передачу [68] и таким образом участвуя в функциональном торможении [69, 70].

Последняя модель предполагает, что благодаря тренировке локализованного сознательного внимания к соматическим ощущениям, медитирующие на осознанность учатся контролировать альфа-колебания, чтобы подавлять нерелевантные сенсорные сигналы по принципу «сверху вниз» [71]. Таким образом, общее увеличение амплитуды альфа-частот, наблюдаемое только у практикующих Випассану, может быть связано со спецификой стиля медитации, который начинается с соматически сфокусированного внимания, а затем переходит к осознанному открытому мониторингу. Основываясь на этой модели, мы предполагаем, что характерные изменения в амплитуде альфа-частот у практикующих Випассану могут быть связаны с их практикой воплощенной осознанности, которая может усилить интернализованное внимание и усилить блокировку отвлекающих стимулов. В других исследуемых традициях медитации блокировка несущественных сенсорных сигналов может быть не столь важна, где избирательное внимание к некоторым типам эндогенных сенсорных стимулов, исключая другие, не так важно для практики.

Наши результаты показывают более высокую альфа-мощность на всех участках электродов в группе Випассаны по сравнению со всеми другими группами во время медитации, в то время как во время управляемого блуждания ума, альфа-мощность в группе Випассана была больше на всех участках электродов по отношению к группе Гималайской йоги, но только на лобных и центральных участках по сравнению с контрольной и группой Иша Шунья. Гипотеза заключается в том, что  практикующие Гималайскую йогу и Випассану, которые имеют значительно больше часов медитации, чем практикующие Иша Шунья и контрольная группа, демонстрируют характерные признаки медитации в диапазоне альфа-частот,  причем у практикующих Випассану усиливаются тормозные механизмы во всем мозге, а у практикующих Гималайскую йогу эти механизмы активизируются в меньшей степени (что может быть связано с попыткой удержать мантру в уме). Напротив, не исключено, что во время сессии управляемого блуждания ума участники контрольной группы и медитирующие Иша шунья использовали более высокую степень тормозных механизмов, чтобы сосредоточиться на своих мыслях, таким образом, достигнув уровня альфа-активации, эквивалентного Випассане.

Медитативное состояние и его характерные эффекты

Эффектов состояния медитации обнаружено не было. Таким образом, наше исследование контрастирует с другими исследованиями ЭЭГ, в которых были обнаружены эффекты состояния в спектре мощности ЭЭГ при различных практиках медитации [16-18, 72]. Причиной подобного результата может быть значительная вариативность испытуемых во время выполнения задания по управляемому блужданию ума. Во многих других опубликованных исследованиях в качестве контрольного состояния использовался «покой» (см., например, [16, 18, 36, 72, 73]). Мы попытались использовать задание по управляемому блужданию ума в качестве контрольного состояния, чтобы уменьшить вариабельность во время контрольного состояния, но возможно, что это неэффективный метод. Наше контрольное задание могло задействовать те же механизмы мозга для мониторинга умственной активности, что и задание на медитацию. На самом деле, хотя спонтанное блуждание мыслей было связано с активацией сети пассивного режима работы мозга (СПРРМ) [74-77], а медитация связана с деактивацией СПРРМ [78, 79], четкое указание участникам блуждать в своей автобиографической памяти, вероятно, потребует сознательного контроля собственной умственной деятельности, вовлекая те же сети когнитивного контроля, что и в медитации [78]. Разница может заключаться во внутреннем отношении испытуемых к мыслям: во время медитации участники пытаются направить свое внимание от блуждания мыслей и автобиографических событий к осознанию объекта медитации в настоящий момент. Во время управляемого блуждания ума им прямо говорят, чтобы они позволили своему сознанию свободно блуждать в воспоминаниях и автобиографических мыслях о прошлом. Вполне вероятно, что во время выполнения задания на управляемое блуждание ума некоторые из наших медитирующих сохраняли такое же беспристрастное отношение к своим переживаниям, как и во время медитации. Другая проблема заключается в том, что во время медитации, даже для опытных медитирующих, невозможно избежать потока мыслей. Поэтому вполне вероятно, что у некоторых из наших медитирующих были эпизоды блуждания ума во время задания на медитацию, а у некоторых — во время задания на блуждание ума.

Тем не менее, мы сообщаем о характерном признаке медитации в высоком частотном гамма-диапазоне 60-110 Гц на теменно-затылочных электродах во всех трех типах медитации, которые мы здесь исследовали. Кроме того, в группе Випассаны на всех электродах волосистой части головы наблюдается характерный признак в альфа-диапазоне 7-11 Гц.

В подтверждение характерного влияния медитации на гамма-частотный диапазон, сравнение между сессиями медитации и концентрации на дыхании показало, что в группе Випассаны ощутимое увеличение мощности высоких гамма-частот присутствует и в практике концентрации на дыхании. Однако в группах Иша Шунья и Гималайской йоги наблюдался эффект состояния с уменьшением амплитуды гамма-частот во время медитации, что позволяет предположить, что в группах Гималайской йоги и Иша Шунья в практике концентрации внимания на дыхании задействованы различные процессы по сравнению с их специфическими стилями медитации, и эта разница может быть менее заметна в группе Випассаны.

Таким образом, мы наблюдали более значимые характерные черты, чем эффекты состояния среди групп медитирующих при сравнении медитативного состояния и состояния управляемого блуждания ума, а также при сравнении практики концентрации внимания на дыхании и медитации, по крайней мере, для группы Випассаны. Демонстрация того, что различные традиции медитации имеют общие нейронные корреляты, важна, поскольку указывает на то, что клинические преимущества этих практик [1, 80] могут быть схожими. Для изучения этой гипотезы потребуются дальнейшие исследования.

Ограничения исследования

Наше исследование включало самостоятельный отбор участников и сбор данных только в один момент времени. Лонгитюдные исследования медитативной практики со случайным отбором участников, обучающихся медитации, были бы полезны для определения вероятного сложного взаимодействия нейрофизиологических состояний и характерных черт состояния по мере их последовательного проявления в ходе медитативной тренировки. Такие исследования могли бы также помочь выявить индивидуальные различия в исходном уровне подготовки до медитации, которые могут повлиять на развитие характерных черт и состояний при медитации. Можно также утверждать, что на наши результаты мог повлиять тот факт, что во время медитации участники контрольной группы выполняли 2 раза по 10 минут одно и то же задание на концентрацию внимания на дыхании, в то время как медитирующие выполняли 10 минут концентрацию на дыхании, а затем 10 минут новое задание в рамках своей специфической медитативной практики. Однако, поскольку фокусировка внимания на дыхании является частью медитативного тренинга для всех трех групп медитирующих, мы не думаем, что переход к выполнению реальной медитативной практики можно рассматривать как начало нового задания, которое могло бы исказить наши результаты.

Заключение

Мы представили доказательства того, что ежедневная практика медитации коррелирует с изменениями как состояния, так и характерных признаков в наблюдаемой амплитуде электрических колебаний мозга при трех различных практиках медитации. Эти изменения варьируются в зависимости от медитативной техники, но одной общей чертой является усиление гамма-колебаний в теменно-затылочной области. Кроме того, одним из специфических результатов, который кажется уникальным среди этих трех групп медитативных практик, является усиление силы альфа-колебаний, наблюдаемое как характерная черта у практикующих Випассану по сравнению с контрольной группой, практикующими Иша Шунья йогу и Гималайскую традицию йоги. Дальнейшие ЭЭГ-исследования медитации должны иметь в своей основе сравнение, чтобы помочь продвинуться в понимании нейронной основы медитативной практики.

Благодарности

Мы благодарны Институту исследований медитации и ашраму Свами Рама Садхака Грама в Ришикеше (SRSG), Индия, за использование их помещений, а также хотим поблагодарить покойного Свами Веда Бхарати за его постоянную поддержку и помощь в привлечении медитирующих Гималайской традиции йоги. Мы также хотели бы поблагодарить лаборантов Мину Бхатт, Пуджу Бадони, Винтию Вирантана и Стефани Порнин за помощь в сборе данных. Мы также благодарим Бхавани Балакришнан за помощь в наборе практикующих Ишу по всей Индии. Мы благодарим Свами Амана, г-на Аджая Кхатри, г-на Шарму и д-ра Равиндра Паттанашетти за помощь в наборе практикующих Випассану, а также Трейси Брандмейер за помощь в корректуре ранней версии рукописи.

 

Исходные данные

Данные для этой публикации доступны на сайте Zenodo: http://doi.org/10.5281/zenodo.57911.

Список используемой литературы:

  1. Braboszcz C, Hahusseau S, Delorme A. Meditation and Neuroscience: from basic research to clinical practice In: Carlstedt RA, editor. Handbook of Integrative Clinical Psychology, Psychiatry, and Behavioral Medicine: Perspectives, Practices, and Research. Springer Publishing Co Inc; 2010. p. 1910–1929. [Google Scholar]
  2. Ludwig DS. and Kabat-Zinn J Mindfulness in Medicine. JAMA. 2008;300(11):1350–1352. 10.1001/jama.300.11.1350 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  3. Segal ZV, Bieling P, Young T, MacQueen G, Cooke R, Martin L, et al. Antidepressant Monotherapy vs Sequential Pharmacotherapy and Mindfulness-Based Cognitive Therapy, or Placebo, for Relapse Prophylaxis in Recurrent Depression. Archives of General Psychiatry. 2010;67(12):1256–1264. 10.1001/archgenpsychiatry.2010.168 [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  4. Slagter HA, Lutz A, Greischar LL, Francis AD, Nieuwenhuis S, Davis JM, et al. Mental Training Affects Distribution of Limited Brain Resources. PLoS Biology. 2007;5(6):e138 10.1371/journal.pbio.0050138 [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  5. Wenk-Sormaz H. Meditation can reduce habitual responding. Alternative Therapies in Health and Medicine. 2005;11(2):42–59. [PubMed] [Google Scholar]
  6. Tang YY, Ma Y, Wang J, Fan Y, Feng S, Lu Q, et al. Short-term meditation training improves attention and self-regulation. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2007;104(43):17152–17156. 10.1073/pnas.0707678104 [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  7. Baijal S, Jha A, Kiyonaga A, Singh R, Srinivasan N. The Influence of Concentrative Meditation Training on the Development of Attention Networks during Early Adolescence. Frontiers in Psychology. 2011;2:153 10.3389/fpsyg.2011.00153 [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  8. Brefczynski-Lewis JA, Lutz A, Schaefer HS, Levinson DB, Davidson RJ. Neural correlates of attentional expertise in long-term meditation practitioners. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2007;104(27):11483–11488. 10.1073/pnas.0606552104 [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  9. Orme-Johnson DW, Schneider RH, Son YD, Nidich S, Cho ZH. Neuroimaging of meditation’s effect on brain reactivity to pain. NeuroReport. 2006;17(12):1359–1363. 10.1097/01.wnr.0000233094.67289.a8 [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  10. Luders E, Phillips OR, Clark K, Kurth F, Toga AW, Narr KL. Bridging the hemispheres in meditation: Thicker callosal regions and enhanced fractional anisotropy (FA) in long-term practitioners. NeuroImage. 2012;61(1):181–187. 10.1016/j.neuroimage.2012.02.026 [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  11. Pagnoni G, Cekic M. Age effects on gray matter volume and attentional performance in Zen meditation. Neurobiology of Aging. 2007;28(10):1623–1627. 10.1016/j.neurobiolaging.2007.06.008 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  12. Hoelzel BK, Carmody J, Vangel M, Congleton C, Yerramsetti SM, Gard T, et al. Mindfulness practice leads to increases in regional brain gray matter density. Psychiatry Research: Neuroimaging. 2011;191(1):36–43. 10.1016/j.pscychresns.2010.08.006 [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  13. Fox KCR, Nijeboer S, Dixon ML, Floman JL, Ellamil M, Rumak SP, et al. Is meditation associated with altered brain structure? A systematic review and meta-analysis of morphometric neuroimaging in meditation practitioners. Neuroscience & Biobehavioral Reviews. 2014;43:48–73. 10.1016/j.neubiorev.2014.03.016 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  14. Lutz A, Brefczynski-Lewis J, Johnstone T, Davidson RJ. Regulation of the Neural Circuitry of Emotion by Compassion Meditation: Effects of Meditative Expertise. PLoS ONE. 2008;3(3):e1897 10.1371/journal.pone.0001897 [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  15. Cahn BR, Polich J. Meditation states and traits: EEG, ERP, and neuroimaging studies. Psychological Bulletin. 2006;132(2):180–211. 10.1037/0033-2909.132.2.180 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  16. Lutz A, Greischar LL, Rawlings NB, Ricard M, Davidson RJ. Long-term meditators self-induce high-amplitude gamma synchrony during mental practice. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2004;101(46):16369–16373. 10.1073/pnas.0407401101 [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  17. Cahn BR, Delorme A, Polich J. Occipital gamma activation during Vipassana meditation. Cognitive Processing. 2009;11(1):39–56. 10.1007/s10339-009-0352-1 [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  18. Berkovich-Ohana A, Glicksohn J, Goldstein A. Mindfulness-induced changes in gamma band activity—Implications for the default mode network, self-reference and attention. Clinical Neurophysiology. 2012;123(4):700–710. 10.1016/j.clinph.2011.07.048 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  19. Ferrarelli F, Smith R, Dentico D, Riedner BA, Zennig C, Benca RM, et al. Experienced Mindfulness Meditators Exhibit Higher Parietal-Occipital EEG Gamma Activity during NREM Sleep. PLoS ONE. 2013;8(8):e73417 10.1371/journal.pone.0073417 [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  20. Hauswald A, Übelacker T, Leske S, Weisz N. What it means to be Zen: Marked modulations of local and interareal synchronization during open monitoring meditation. NeuroImage. 2015;108:265–273. 10.1016/j.neuroimage.2014.12.065 [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  21. Gaillard R, Dehaene S, Adam C, Clémenceau S, Hasboun D, Baulac M, et al. Converging Intracranial Markers of Conscious Access. PLoS Biology. 2009;7(3):e1000061 10.1371/journal.pbio.1000061 [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  22. Varela F, Lachaux JP, Rodriguez E, Martinerie J. The brainweb: Phase synchronization and large-scale integration. Nature Reviews Neuroscience. 2001;2(4):229–239. 10.1038/35067550 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  23. Salinas E, Sejnowski TJ. Correlated neuronal activity and the flow of neural information. Nature Reviews Neuroscience. 2001;2(8):539–550. 10.1038/35086012 [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  24. Fries P. A mechanism for cognitive dynamics: neuronal communication through neuronal coherence. Trends in Cognitive Sciences. 2005;9(10):474–480. 10.1016/j.tics.2005.08.011 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  25. Lachaux JP, George N, Tallon-Baudry C, Martinerie J, Hugueville L, Minotti L, et al. The many faces of the gamma band response to complex visual stimuli. NeuroImage. 2005;25(2):491–501. 10.1016/j.neuroimage.2004.11.052 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  26. Jokisch D, Jensen O. Modulation of Gamma and Alpha Activity during a Working Memory Task Engaging the Dorsal or Ventral Stream. Journal of Neuroscience. 2007;27(12):3244–3251. 10.1523/JNEUROSCI.5399-06.2007 [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  27. Tallon-Baudry C. Attention Modulates Gamma-band Oscillations Differently in the Human Lateral Occipital Cortex and Fusiform Gyrus. Cerebral Cortex. 2004;15(5):654–662. 10.1093/cercor/bhh167 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  28. Landau AN, Esterman M, Robertson LC, Bentin S, Prinzmetal W. Different Effects of Voluntary and Involuntary Attention on EEG Activity in the Gamma Band. Journal of Neuroscience. 2007;27(44):11986–11990. 10.1523/JNEUROSCI.3092-07.2007 [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  29. Xing D, Shen Y, Burns S, Yeh CI, Shapley R, Li W. Stochastic Generation of Gamma-Band Activity in Primary Visual Cortex of Awake and Anesthetized Monkeys. Journal of Neuroscience. 2012;32(40):13873–13880a. 10.1523/JNEUROSCI.5644-11.2012 [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  30. Buzsáki G, Wang XJ. Mechanisms of Gamma Oscillations. Annual Review of Neuroscience. 2012;35(1):203–225. 10.1146/annurev-neuro-062111-150444 [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  31. Logothetis NK, Pauls J, Augath M, Trinath T, Oeltermann A. Neurophysiological investigation of the basis of the fMRI signal. Nature. 2001;412(6843):150–157. 10.1038/35084005 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  32. Conner CR, Ellmore TM, Pieters TA, DiSano MA, Tandon N. Variability of the Relationship between Electrophysiology and BOLD-fMRI across Cortical Regions in Humans. Journal of Neuroscience. 2011;31(36):12855–12865. 10.1523/JNEUROSCI.1457-11.2011 [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  33. Lutz A, Dunne JD, Davidson RJ. Meditation and the neuroscience of consciousness: An introduction. The Cambridge handbook of consciousness. 2007;19:497–549. 10.1017/CBO9780511816789.020 [CrossRef] [Google Scholar]
  34. Lutz A, Slagter HA, Dunne JD, Davidson RJ. Attention regulation and monitoring in meditation. Trends in Cognitive Sciences. 2008;12(4):163–169. 10.1016/j.tics.2008.01.005 [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  35. Cahn BR, Polich J. Meditation (Vipassana) and the P3a event-related brain potential. International Journal of Psychophysiology. 2009;72(1):51–60. 10.1016/j.ijpsycho.2008.03.013 [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  36. Aftanas LI, Golocheikine SA. Human anterior and frontal midline theta and lower alpha reflect emotionally positive state and internalized attention: high-resolution EEG investigation of meditation. Neuroscience Letters. 2001;310(1):57–60. [PubMed] [Google Scholar]
  37. Takahashi T, Murata T, Hamada T, Omori M, Kosaka H, Kikuchi M, et al. Changes in EEG and autonomic nervous activity during meditation and their association with personality traits. International Journal of Psychophysiology. 2005;55(2):199–207. 10.1016/j.ijpsycho.2004.07.004 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  38. Baijal S, Srinivasan N. Theta activity and meditative states: spectral changes during concentrative meditation. Cognitive Processing. 2009;11(1):31–38. 10.1007/s10339-009-0272-0 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  39. Kerr CE, Jones SR, Wan Q, Pritchett DL, Wasserman RH, Wexler A, et al. Effects of mindfulness meditation training on anticipatory alpha modulation in primary somatosensory cortex. Brain Research Bulletin. 2011;85(3–4):96–103. 10.1016/j.brainresbull.2011.03.026 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  40. Snyder DN. The complete book of of Buddha’s lists—explained. Vipassana Foundation, Las Vegas, Nevada, USA; 2009. [Google Scholar]
  41. Hart W. The art of living: Vipassana meditation as taught by S. N. Goenka. San Francisco: HarperCollins; 1987. [Google Scholar]
  42. Arya U, Bharati SV. Philosophy of hatha yoga. Himalayan International Institute of Yoga Science and Philosophy of the USA; 1985. [Google Scholar]
  43. Bharati SV. Night Birds. Rishikesh:SRSG Publications; 2002. [Google Scholar]
  44. Delorme A, Makeig S. EEGLAB: an open source toolbox for analysis of single-trial EEG dynamics including independent component analysis. Journal of Neuroscience Methods. 2004;134(1):9–21. 10.1016/j.jneumeth.2003.10.009 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  45. Delorme A, Sejnowski T, Makeig S. Enhanced detection of artifacts in EEG data using higher-order statistics and independent component analysis. NeuroImage. 2007;34(4):1443–1449. 10.1016/j.neuroimage.2006.11.004 [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  46. Viola FC, Thorne J, Edmonds B, Schneider T, Eichele T, Debener S. Semi-automatic identification of independent components representing EEG artifact. Clinical Neurophysiology. 2009;120(5):868–877. 10.1016/j.clinph.2009.01.015 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  47. Piron H. The meditation depth index (MEDI) and the meditation depth questionnaire (MEDEQ). Journal for Meditation and Meditation Research. 2001;1(1):69–92. [Google Scholar]
  48. Welch BL. On the Comparison of Several Mean Values: An Alternative Approach. Biometrika. 1951;38(3/4):330 10.2307/2332579 [CrossRef] [Google Scholar]
  49. Oostenveld R, Fries P, Maris E, Schoffelen JM. FieldTrip: Open Source Software for Advanced Analysis of MEG, EEG, and Invasive Electrophysiological Data. Computational Intelligence and Neuroscience. 2011;2011:1–9. 10.1155/2011/156869 [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  50. Maris E, Oostenveld R. Nonparametric statistical testing of EEG- and MEG-data. Journal of Neuroscience Methods. 2007;164(1):177–190. 10.1016/j.jneumeth.2007.03.024 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  51. Pernet CR, Wilcox R, Rousselet GA. Robust Correlation Analyses: False Positive and Power Validation Using a New Open Source Matlab Toolbox. Frontiers in Psychology. 2013;3:606 10.3389/fpsyg.2012.00606 [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  52. Wickham H. ggplot2: elegant graphics for data analysis. Springer; New York; 2009. 10.1007/978-0-387-98141-3 [CrossRef] [Google Scholar]
  53. Yuval-Greenberg S, Deouell LY. The Broadband-Transient Induced Gamma-Band Response in Scalp EEG Reflects the Execution of Saccades. Brain Topography. 2009;22(1):3–6. 10.1007/s10548-009-0077-6 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  54. Shackman AJ, McMenamin BW, Slagter HA, Maxwell JS, Greischar LL, Davidson RJ. Electromyogenic Artifacts and Electroencephalographic Inferences. Brain Topography. 2009;22(1):7–12. 10.1007/s10548-009-0079-4 [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  55. Olson JD, Wander JD, Johnson L, Sarma D, Weaver K, Novotny EJ, et al. Comparison of subdural and subgaleal recordings of cortical high-gamma activity in humans. Clinical Neurophysiology. 2016;127(1):277–284. 10.1016/j.clinph.2015.03.014 [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  56. Koch SP, Werner P, Steinbrink J, Fries P, Obrig H. Stimulus-Induced and State-Dependent Sustained Gamma Activity Is Tightly Coupled to the Hemodynamic Response in Humans. Journal of Neuroscience. 2009;29(44):13962–13970. 10.1523/JNEUROSCI.1402-09.2009 [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  57. Schadow J, Lenz D, Dettler N, Fründ I, Herrmann CS. Early gamma-band responses reflect anticipatory top-down modulation in the auditory cortex. NeuroImage. 2009;47(2):651–658. 10.1016/j.neuroimage.2009.04.074 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  58. Kinsey K, Anderson SJ, Hadjipapas A, Holliday IE. The role of oscillatory brain activity in object processing and figure–ground segmentation in human vision. International Journal of Psychophysiology. 2011;79(3):392–400. 10.1016/j.ijpsycho.2010.12.007 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  59. Engell AD, McCarthy G. Selective Attention Modulates Face-Specific Induced Gamma Oscillations Recorded from Ventral Occipitotemporal Cortex. Journal of Neuroscience. 2010;30(26):8780–8786. 10.1523/JNEUROSCI.1575-10.2010 [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  60. Colby CL, Goldberg ME. SPACE AND ATTENTION IN PARIETAL CORTEX. Annual Review of Neuroscience. 1999;22(1):319–349. 10.1146/annurev.neuro.22.1.319 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  61. Fries P. Modulation of Oscillatory Neuronal Synchronization by Selective Visual Attention. Science. 2001;291(5508):1560–1563. 10.1126/science.291.5508.1560 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  62. Haegens S, Osipova D, Oostenveld R, Jensen O. Somatosensory working memory performance in humans depends on both engagement and disengagement of regions in a distributed network. Human Brain Mapping. 2010;31(1):26–35. 10.1002/hbm.20842 [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  63. Ossandón T, Vidal JR, Ciumas C, Jerbi K, Hamamé CM, Dalal SS, et al. Efficient “Pop-Out” Visual Search Elicits Sustained Broadband Gamma Activity in the Dorsal Attention Network. The Journal of Neuroscience. 2012;32(10):3414–3421. 10.1523/JNEUROSCI.6048-11.2012 [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  64. Ewerdwalbesloh JA, Palva S, Rösler F, Khader PH. Neural correlates of maintaining generated images in visual working memory. Human Brain Mapping. 2016;37(12):4349–4362. 10.1002/hbm.23313 [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  65. Schwartzman DJ, Kranczioch C. In the blink of an eye: The contribution of microsaccadic activity to the induced gamma band response. International Journal of Psychophysiology. 2011;79(1):73–82. 10.1016/j.ijpsycho.2010.10.006 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  66. Chiesa A, Malinowski P. Mindfulness-based approaches: are they all the same? Journal of Clinical Psychology. 2011;67(4):404–424. 10.1002/jclp.20776 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  67. Cooper NR, Croft RJ, Dominey SJJ, Burgess AP, Gruzelier JH. Paradox lost? Exploring the role of alpha oscillations during externally vs. internally directed attention and the implications for idling and inhibition hypotheses. International Journal of Psychophysiology. 2003;47(1):65–74. 10.1016/S0167-8760(02)00107-1 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  68. Klimesch W, Sauseng P, Hanslmayr S. EEG alpha oscillations: The inhibition–timing hypothesis. Brain Research Reviews. 2007;53(1):63–88. 10.1016/j.brainresrev.2006.06.003 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  69. Thut G. α -Band Electroencephalographic Activity over Occipital Cortex Indexes Visuospatial Attention Bias and Predicts Visual Target Detection. Journal of Neuroscience. 2006;26(37):9494–9502. 10.1523/JNEUROSCI.0875-06.2006 [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  70. Jensen O, Mazaheri A. Shaping functional architecture by oscillatory alpha activity: gating by inhibition. Frontiers in human neuroscience. 2010;4:186 10.3389/fnhum.2010.00186 [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  71. Kerr CE, Sacchet MD, Lazar SW, Moore CI, Jones SR. Mindfulness starts with the body: somatosensory attention and top-down modulation of cortical alpha rhythms in mindfulness meditation. Frontiers in Human Neuroscience. 2013;7:12 10.3389/fnhum.2013.00012 [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  72. Lagopoulos J, Xu J, Rasmussen I, Vik A, Malhi GS, Eliassen CF, et al. Increased Theta and Alpha EEG Activity During Nondirective Meditation. The Journal of Alternative and Complementary Medicine. 2009;15(11):1187–1192. 10.1089/acm.2009.0113 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  73. Travis F, Wallace RK. Autonomic and EEG Patterns during Eyes-Closed Rest and Transcendental Meditation (TM) Practice: The Basis for a Neural Model of TM Practice. Consciousness and Cognition. 1999;8(3):302–318. 10.1006/ccog.1999.0403 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  74. Raichle ME, MacLeod AM, Snyder AZ, Powers WJ, Gusnard DA, Shulman GL. A default mode of brain function. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2001;98(2):676–682. 10.1073/pnas.98.2.676 [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  75. Mason MF, Norton MI, Horn JDV, Wegner DM, Grafton ST, Macrae CN. Wandering Minds: The Default Network and Stimulus-Independent Thought. Science. 2007;315(5810):393–395. 10.1126/science.1131295 [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  76. Christoff K, Gordon AM, Smallwood J, Smith R, Schooler JW. Experience sampling during fMRI reveals default network and executive system contributions to mind wandering. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2009;106(21):8719–8724. 10.1073/pnas.0900234106 [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  77. Fox KCR, Spreng RN, Ellamil M, Andrews-Hanna JR, Christoff K. The wandering brain: Meta-analysis of functional neuroimaging studies of mind-wandering and related spontaneous thought processes. NeuroImage. 2015;111:611–621. 10.1016/j.neuroimage.2015.02.039 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  78. Brewer JA, Worhunsky PD, Gray JR, Tang YY, Weber J, Kober H. Meditation experience is associated with differences in default mode network activity and connectivity. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2011;108(50):20254–20259. 10.1073/pnas.1112029108 [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  79. Pagnoni G. Dynamical Properties of BOLD Activity from the Ventral Posteromedial Cortex Associated with Meditation and Attentional Skills. Journal of Neuroscience. 2012;32(15):5242–5249. 10.1523/JNEUROSCI.4135-11.2012 [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  80. Goyal M, Singh S, Sibinga EMS, Gould NF, Rowland-Seymour A, Sharma R, et al. Meditation Programs for Psychological Stress and Well-being. JAMA Internal Medicine. 2014;174(3):357 10.1001/jamainternmed.2013.13018 [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar].Оригинал статьи здесь.
Поделиться:

Читайте также: