2005年秋季，达赖喇嘛在华盛顿特区举行的神经科学学会年会上发表了演讲，重点介绍了神经科学与佛教关于心灵的思想之间的融合领域。他借此机会提醒听众，他不仅是一位佛教僧侣，而且还是现代技术的热情支持者。[有关达赖喇嘛演讲的更多信息，请参阅R. Douglas Fields的《大脑的冥想》；《大众科学》，2006年2月/3月。]
这位西藏精神领袖向科学家听众详细解释说，尽管他每天早上冥想四个小时，但这仍然是艰苦的工作。他透露，如果神经科学家能够找到一种方法，将电极放入他的大脑中，并创造出他通过冥想获得的相同效果，他将非常乐意成为志愿者。现在，来自麻省理工学院和斯坦福大学研究人员的一系列实验使我们朝着实现他的愿望迈进了一步。神经科学家设法在小鼠身上诱导了一种与冥想相关的脑电波模式——解答了一个关于这种模式是如何产生的长期存在的问题，并从理论上为一种可以模仿冥想效果的认知增强技术奠定了基础。
为了更好地理解这项新工作与冥想的关系，回顾一些早期的研究是有帮助的。达赖喇嘛对神经科学的浓厚兴趣至少得到了神经科学界一些成员的回应，他们认为研究冥想者可能会对人脑的运作方式产生新的见解。
支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅，您将帮助确保有关塑造我们今天世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
从神经科学的角度来看，冥想可以被描述为一系列心理练习，通过这些练习，一个人加强了对其自身大脑运作的控制。这些练习中最简单的是集中注意力，在此期间，一个人专注于单一的物体或体验——例如，一个人的呼吸。许多研究已经描述了长期冥想者集中注意力和执行任务的能力与刚接触这种练习的人的不同之处。例如，专家级冥想者在快速视觉测试中表现更好，因为他们避免了被称为注意力瞬脱的常见陷阱，这种陷阱会导致大多数人错过第二个目标，因为他们对第一个目标过于关注。[有关冥想神经科学的更多信息，请参阅David Biello的《在脑海中寻找上帝》；《大众科学》，2007年10月/11月。]
思考思考
但与经验丰富的佛教徒进行的沉思相比，集中注意力冥想是相当基础的。这种称为开放式监控冥想的高级方法，在许多方面都是一种元认知——目的不是集中注意力，而是使用大脑来监控心理体验的宇宙，而不将注意力导向任何一项任务。心理学家理查德·戴维森在他位于威斯康星大学麦迪逊分校的实验室领导了一项关于开放式监控冥想的开创性研究。
戴维森和他的同事使用脑电图 (EEG) 记录，将长期佛教修行者与在研究前一周被介绍冥想原理并被指示每天练习一小时的学生进行了比较。2004 年在《美国国家科学院院刊》上报告的这项发现出乎意料：长期冥想者的脑电波（神经活动电振荡的指标）以异常高的速度同步。脑电波表示成群的神经元以相对和谐的方式放电，以不同的速度发生——例如，缓慢的 delta 波只发生在无梦睡眠中，而快速的 beta 波发生在注意力和认知过程中。伽马波是其中最快的，在正常人身上，它们只在快速眼动睡眠期间和极少数情况下在清醒认知期间短暂爆发。戴维森的研究意义重大，因为它表明，长期冥想者能够产生持续的伽马活动，而这种活动以前从未在人类身上观察到过。因此，持续的伽马活动成为至少冥想状态某些方面的代表。
如果持续的伽马节律是冥想的标志，我们是否可以通过诱导大脑中的伽马波来实现达赖喇嘛的“按需冥想”？也许可以——但研究人员首先必须梳理出伽马节律究竟是如何在大脑中产生的。这种机制正是新研究定义和复制的内容。
在 6 月份发表在《自然》杂志上的两项新研究中，麻省理工学院的克里斯托弗·I·摩尔和李慧采以及斯坦福大学的卡尔·戴瑟罗思的实验室测试并证实了以下假设：伽马节律是由快速放电中间神经元的激活产生的，之所以这样命名，是因为它们以高于正常速率的速度放电，并在大脑皮层（负责高级认知的灰质外层）内具有短程局部连接。实验人员利用光遗传学——结合光学（基于光）和遗传技术来研究活体动物的大脑。他们开发出病毒，这些病毒只感染小鼠前额叶皮层或桶状皮层（处理来自啮齿动物胡须的感觉输入的区域）的快速放电中间神经元。
该病毒传递了一种工程基因，该基因使靶细胞对光敏感。然后，研究人员将精细的光纤插入小鼠皮层的相关区域，从而可以将光传递到受感染的神经元，从而仅激活快速放电中间神经元。本质上，此过程使他们能够以精确的时间和空间控制来打开和关闭特定的脑细胞。在两项实验中，选择性地刺激快速放电中间神经元都会引起伽马振荡，从而证实了这些神经元驱动伽马节律的假设。
驾驭波浪
在这些小鼠身上诱发的持续伽马活动当然让人想起长期冥想者在练习难以捉摸的开放式监控冥想现象时记录到的那种电活动。话虽如此，持续的伽马活动与冥想并不完全相同——因此，仅凭这项实验（尽管使用了优雅的方法）显然无法满足达赖喇嘛对神经科学界的挑战，即开发一种技术替代品来替代沉浸在沉思思想中的许多时间。
鉴于越来越多的证据表明，即使是短期冥想也能改善注意力指标，然而，这些新实验为日益增长的认知增强领域提供了一个有趣的转折。如果伽马波同步确实是冥想对大脑产生的一些有益影响的原因，那么人为地诱导这种节律可能会产生类似理想的结果。此外，异常的伽马同步是自闭症和精神分裂症等疾病的标志，并且可能导致这些和其他精神疾病中认知功能的改变。因此，开发一种可以纠正伽马节律的技术对于临床治疗可能非常宝贵。
这种技术的新版本还需要多久才能供人类使用？很难想象除了最热衷于进步的技术爱好者之外，还有谁会注册将基因工程病毒和光学探针插入他或她的大脑。但值得记住的是，深部脑刺激（植入的电极充当大脑中的一种起搏器）和经颅磁刺激（强大的磁场通过颅骨传输以影响大脑活动）都在迅速从实验室走向临床。这两种技术都代表了相对粗糙的大脑刺激形式。
尽管如此，新兴的光遗传学领域正在快速发展。最近在《神经元》杂志上发表的一篇论文表明，神经元可以被感染，并且可以将光纤安全地植入非人灵长类动物体内。至少可以肯定地说，使用先进技术来模仿至少一些冥想状态下存在的大脑活动的前景已经从科幻小说的范畴转移到了科学可能性的范畴。
注：此故事最初以标题“按需冥想”发布