神经科学揭示冥想益处的秘密

当神经科学学会邀请第十四世达赖喇嘛（藏传佛教领袖）于 2005 年在华盛顿特区举行的年会上发表演讲时，在近 35,000 名与会者中，有数百名成员请愿撤销邀请。他们认为，宗教领袖在科学会议上没有地位。但这位特殊的领袖提出的问题却具有启发性，并最终富有成效。他问道：“佛教，一种古老的印度哲学和精神传统，与现代科学之间可能存在什么关系？”

达赖喇嘛言出必行，早已开始尝试寻找自己问题的答案。早在 20 世纪 80 年代，他就引发了关于科学与佛教的对话，这促成了心与生命研究所的创立，该研究所致力于研究冥想科学。2000 年，他为这项事业带来了新的重点：他邀请科学家研究佛教冥想专家的脑活动（定义为拥有超过 10,000 小时的练习时间），从而开创了“冥想神经科学”这一分支学科。

在近 15 年的时间里，超过 100 名佛教僧侣和在家修行者以及大量的初学者冥想者参与了威斯康星大学麦迪逊分校以及至少其他 19 所大学的科学实验。事实上，您正在阅读的这篇文章是两位神经科学家和一位最初接受细胞生物学家培训的佛教僧侣合作的成果。

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对拥有数万小时练习时间的冥想者与新手和非冥想者的脑部扫描进行比较后，开始解释为什么这套训练头脑的技巧在提供认知和情感益处方面具有巨大潜力。事实上，冥想的目标与临床心理学、精神病学、预防医学和教育的许多目标重叠。正如越来越多的研究表明，冥想可能有效地治疗抑郁症和慢性疼痛，并培养整体幸福感。

冥想益处的发现与近期神经科学的发现相吻合，这些发现表明，成年人的大脑仍然可以通过经验进行深刻的改造。这些研究表明，当我们学习如何玩杂耍或演奏乐器时，大脑会通过一种称为神经可塑性的过程发生变化。随着小提琴家手指运动的脑区随着乐器掌握程度的提高而逐渐增大。当我们冥想时，似乎也会发生类似的过程。周围环境没有任何变化，但冥想者调节精神状态以实现一种内在的丰富，这种体验会影响大脑功能及其物理结构。从这项研究中积累的证据开始表明，冥想可以重新连接大脑回路，从而对身心乃至整个身体产生有益的影响。

什么是冥想？

冥想的根源在于几乎所有主要宗教的冥想实践。冥想在媒体中的普及赋予了这个词各种含义。我们将冥想定义为培养人类的基本品质，例如更稳定和清晰的头脑、情绪平衡、关怀正念感，甚至是爱和同情心——只要一个人不努力发展它们，这些品质就会保持潜在状态。它也是一个熟悉更平静和灵活的存在方式的过程。

原则上，冥想相对简单，可以随时随地进行。无需任何设备或运动服装。冥想者首先采取舒适的身体姿势，既不要太紧张也不要太放松，并希望自我转变，渴望他人的幸福和减轻他人的痛苦。随后，修行者必须稳定心智，心智常常混乱——并且被内心喋喋不休的思绪占据。驾驭心智需要使其摆脱自动的精神条件反射和内在的困惑。

我们将在此研究大脑的哪些区域在佛教发展起来并在世界各地医院和学校的世俗项目中实践的三种常见冥想类型中亮起。第一种，专注力冥想，旨在驯服和集中当下的思想，同时培养对干扰保持警惕的能力。第二种，正念或开放式监控冥想，试图培养对当下发生的情绪、思想和感觉的情绪反应较少的意识，以防止它们失控并造成精神困扰。在正念冥想中，冥想者保持专注，一刻一刻地关注任何体验，而不专注于任何特定的事物。最后，佛教传统中另一种被称为慈悲和慈爱的练习培养了对他人的利他主义观点。一个警示：下面讨论的神经影像学结果不应被视为给定的冥想状态与特定大脑网络之间的一对一映射。也就是说，大脑中的功能是多维的，任何给定的冥想状态都会调动大脑的多种认知、情感和动机特征。神经影像学一次只能可视化这些元素中的一个。

扫描仪下

神经科学家现在已经开始探究各种冥想类型期间大脑内部发生的情况。当时在埃默里大学的 Wendy Hasenkamp 和她的同事使用脑成像来识别与专注力冥想相关的相关神经活动。在扫描仪中，参与者将注意力集中在呼吸产生的感受上。通常在这种形式的冥想中，思想会从一个对象上游离，冥想者必须认识到这一点，然后将注意力恢复到吸气和呼气的逐渐节奏上。在这项研究中，冥想者必须通过按下按钮来发出思想游离的信号。研究人员确定了一个认知周期的四个阶段：思想游离的片段、意识到分心的时刻、重新定向注意力的阶段以及恢复专注的注意力。

这四个阶段中的每一个都涉及特定的大脑网络。循环的第一部分，当发生分心时，会增加广泛的默认模式网络 (DMN) 的活动。该网络包括内侧前额叶皮层、后扣带皮层、楔前叶、下顶叶和外侧颞叶皮层区域。已知 DMN 在思想游离期间变得活跃，并在基于关于自我或他人的长期记忆构建和更新世界的内部模型中发挥一般作用。

第二阶段，意识到分心，与其他大脑区域的活动相关，例如前脑岛和前扣带皮层，这些区域被称为显着性网络。人们认为该网络在选择哪些刺激值得关注方面起着关键作用。例如，在这里，它的活动可能有助于将注意力从干扰物上转移开。

第三阶段涉及其他区域——其中包括背外侧前额叶皮层和外侧下顶叶皮层——这些区域参与定向注意力。最后，在第四个也是最后一个阶段，参与监控注意力的背外侧前额叶皮层继续保持高水平的活动，因为冥想者的注意力仍然指向诸如呼吸之类的对象。

在我们在威斯康星州的实验室里，我们进一步观察到，根据练习者的经验水平，活动模式有所不同。与新手相比，拥有超过 10,000 小时练习经验的资深冥想者在这些与注意力相关的大脑区域表现出更多的活动。矛盾的是，最有经验的冥想者表现出的激活程度低于经验较少的冥想者。高级冥想者似乎获得了一种技能水平，使他们能够以更少的努力实现专注的精神状态。这些效果类似于音乐家和运动员的精湛技能，他们能够以最小的努力控制感沉浸在他们的表演“流畅”中。

为了研究专注力冥想的影响，我们还在志愿者参加为期三个月的密集冥想静修（每天至少八小时冥想练习）前后对他们进行了研究。他们收到耳机，耳机以给定的频率播放声音，偶尔会混入稍微高音调的声音。他们必须将注意力集中在一个耳朵中播放的声音上 10 分钟，并对周期性穿插的高音调声音做出反应。静修结束后，我们发现，与非冥想对照组相比，冥想者在这个高度重复的任务（很容易分散注意力）上的反应时间的试验间差异较小。结果表明，冥想者具有增强的保持警惕的能力。仅对于冥想者而言，大脑对高音调声音的电反应在第二次会话中仍然更稳定。

意识流

第二种得到充分研究的冥想类型也涉及另一种形式的注意力。正念或开放式监控冥想要求冥想者注意每一个景象或声音，并跟踪身体内部的感觉和内心的自言自语。这个人保持对正在发生的事情的意识，而不会过度专注于任何单一的感知或想法，每次思想游离时都回到这种超然的关注。随着对周围环境正在发生的事情的意识增强，正常的日常刺激——工作中愤怒的同事，家中担心的孩子——变得不那么具有破坏性，并且发展出心理幸福感。

与当时在我们在威斯康星州的团队中的 Heleen Slagter 一起，我们试图通过测量参与者检测快速呈现的视觉刺激的能力来了解这种形式的训练对精神功能的影响——这是一种衡量正念冥想的方法，正念冥想有时也称为非反应性意识。为了进行这项实验，我们使用了一项任务，其中参与者必须在一系列字母中快速检测屏幕上呈现的两个数字。如果第二个数字在第一个数字出现后约 300 毫秒出现，受试者通常看不到第二个数字，这种现象称为注意瞬脱。

如果第二个数字在延迟 600 毫秒后出现，则可以轻松检测到。注意瞬脱反映了大脑处理以近距离间隔呈现给观察者的两个刺激的能力的限制。当大脑过多的注意力用于处理第一个数字时，有时无法检测到第二个数字，尽管观察者通常可以在某些试验中看到它。我们假设正念训练可以减少“卡住”或沉浸于看到第一个数字的倾向。正念练习培养了一种非反应性的感官意识形式，这应该会导致注意瞬脱的减少。正如我们预测的那样，在为期三个月的密集静修之后，冥想者比对照组更频繁地感知到这两个数字。这种改善的感知也反映在对第一个数字的反应中特定脑电波的活动减少。

保持对不愉快感觉的意识可以减少适应不良的情绪反应，并帮助人们超越令人不快的感觉，并且可能在应对疼痛时特别有用。在我们的威斯康星州实验室，我们研究了经验丰富的修行者，当他们进行一种称为开放存在的正念冥想高级形式时。在开放存在中，有时称为纯粹意识，头脑平静而放松，不专注于任何特定的事物，但却非常清晰，没有兴奋或迟钝。冥想者观察并对体验持开放态度，而不会试图解释、改变、拒绝或忽视痛苦的感觉。我们发现冥想者的疼痛强度并没有降低，但与对照组的成员相比，疼痛对他们的困扰较小。

与新手相比，专家冥想者在焦虑相关区域（脑岛皮层和杏仁核）的脑活动在疼痛刺激之前的时期有所减少。在反复接触疼痛刺激后，冥想者在疼痛相关区域的大脑反应比新手更快地适应了刺激。我们在实验室的其他测试表明，冥想训练提高了人们更好地控制和缓冲基本生理反应（炎症或应激激素水平）的能力，以应对社交压力任务，例如在严厉的陪审团面前发表演讲或进行心算。

多项研究记录了正念对焦虑和抑郁症状的益处，以及改善睡眠模式的能力。通过在感到悲伤或担忧时有意识地监控和观察自己的想法和情绪，抑郁症患者可以使用冥想来管理自发产生的消极想法和感受，从而减少反刍。2000 年，当时在剑桥大学的临床心理学家 John Teasdale 和多伦多大学的 Zindel Segal 表明，对于之前至少经历过三次抑郁发作的患者，六个月的正念练习以及认知疗法，在严重抑郁症发作后的一年中，复发风险降低了近 40%。最近，Segal 证明，这种干预优于安慰剂，并且对复发的保护作用与标准维持性抗抑郁治疗相当。

慈悲和慈爱

正在研究的第三种冥想形式培养了对他人的慈爱和同情态度和感受，无论他们是近亲、陌生人还是敌人。这种练习需要意识到他人的需求，然后体验到真诚、富有同情心的愿望，以帮助那个人或通过保护他人免受自身破坏性行为的侵害来减轻他人的痛苦。

产生同情心状态有时可能需要冥想者感受另一个人的感受。但是，让一个人的情绪与另一个人的感受产生共鸣本身并不足以产生同情心心态。冥想还必须受到无私的愿望的驱动，以帮助正在受苦的人。这种关于爱和同情心的冥想形式已被证明不仅仅是一种精神练习。它已显示出有益于医疗保健工作者、教师和其他面临与他人困境的深刻共情反应相关的精神倦怠风险的人员的潜力。

冥想者首先专注于对他人的无条件仁慈和爱的感觉，同时默默重复一句表达意图的短语，例如“愿所有众生找到幸福和幸福的原因，并摆脱痛苦和痛苦的原因”。2008 年，我们研究了练习这种训练数千小时的经验丰富的志愿者，发现当他们听到表达痛苦的声音时，几个大脑区域的活动有所增加。与对照组相比，次级躯体感觉皮层和脑岛皮层（已知参与共情和其他情绪反应）对专家的激活程度更高，以应对痛苦的声音，这表明专家具有增强分享他人感受的能力，而没有报告任何情绪不堪重负的迹象。慈悲冥想的练习还在颞顶交界处、内侧前额叶皮层和上颞沟等区域产生了更多的活动，所有这些区域通常在我们设身处地为他人着想时会被激活。

最近，德国莱比锡马克斯·普朗克人类认知和脑科学研究所的 Tania Singer 和 Olga Klimecki 与我们中的一位（Ricard）合作，试图区分共情和同情心对冥想者的影响的差异。他们指出，同情心和利他之爱与积极情绪有关，他们认为情绪衰竭或倦怠实际上是一种共情“疲劳”。

根据这种练习所源自的佛教冥想传统，同情心远非导致痛苦和沮丧，而是加强了内心的平衡、精神力量和帮助受苦者的勇敢决心。如果一个孩子住院了，一位慈爱的母亲在他身边握着他的手，用温柔的话语安慰他，无疑比一位充满同情心的痛苦的母亲对孩子更有益，这位母亲无法忍受看到生病的孩子，在走廊里来回踱步。在后一种情况下，母亲最终可能会有常见的倦怠经历，在美国的一项研究中，约有 60% 的 600 名护理人员受到困扰。

为了进一步探索共情和同情心的机制，Klimecki 和 Singer 将大约 60 名志愿者分为两组。一组冥想爱和同情心，另一组实验方案训练参与者培养对他人的共情感受。初步结果表明，经过一周基于冥想的慈爱和同情心冥想后，新手受试者以更积极和仁慈的感受观看了显示受苦人民的视频片段。另一组受试者用一周时间进行了一项仅培养共情心的实验方案，体验了与他人痛苦产生深刻共鸣的情绪。但这些情绪也带来了负面情绪和想法，并且该组经历了更多的痛苦，有时甚至无法控制自己的情绪。

意识到这些破坏稳定的影响，Singer 和 Klimecki 为共情组增加了慈悲和慈爱冥想的训练。然后他们观察到，这种额外的练习抵消了单独共情训练的有害影响：负面情绪减少，而积极情绪增加。这些结果伴随着与同情心、积极情绪和母爱相关的几个大脑网络区域（包括眶额叶皮层、腹侧纹状体和前扣带皮层）的相应变化。此外，研究人员还能够证明，一周的同情心训练增加了在专门开发的用于衡量帮助他人能力的虚拟游戏中的亲社会行为。

通往意识之门

冥想探索了心智的本质，提供了一种从冥想者的第一人称视角研究意识和主观精神状态的方式。在与威斯康星州的佛教冥想专家合作中，我们使用脑电图 (EEG) 研究了慈悲冥想期间的大脑电活动，在冥想中，冥想者将明确定义的自我意识描述为变得不那么固定和持久。

我们发现，这些长期的佛教修行者能够随意维持一种特定的大脑电图模式。具体来说，它被称为高振幅伽马波段振荡和 25 至 42 赫兹之间的相位同步。大脑振荡的协调可能在大脑构建临时网络中起着至关重要的作用，该网络可以整合学习和意识感知期间的认知和情感功能，这一过程可以给大脑回路带来持久的变化。

高振幅振荡在整个冥想过程中持续了几十秒，并随着练习的进行逐渐增加。这些脑电图轨迹与对照组受试者的脑电图轨迹不同，尤其是在外侧额顶叶皮层中。电活动的变化可能反映了专家冥想者对其周围环境和内部精神过程的意识增强，尽管还需要进行更多研究以更好地理解伽马振荡的功能。

冥想不仅带来了明确定义的认知和情感过程的变化，还带来了某些大脑区域体积的变化，可能反映了脑细胞之间连接数量的变化。哈佛大学的 Sara W. Lazar 和她的同事进行的一项初步研究表明，与对照组相比，长期冥想者的脑部较暗组织（灰质）的体积在脑岛和前额叶皮层中有所不同——具体而言，称为 Brodmann 9 区和 10 区的区域，这些区域在各种形式的冥想期间经常被激活。这些区别在研究中年龄较大的参与者中最为明显，这表明冥想可能会影响随着年龄增长而发生的大脑组织变薄。

在一项后续研究中，Lazar 和她的同事还表明，对于在训练过程中压力明显减轻的参与者，正念训练减少了杏仁核（一个参与恐惧处理的区域）的体积。加州大学洛杉矶分校的 Eileen Luders 和她的同事进一步观察到冥想者的差异在于连接不同大脑区域的称为轴突的纤维，这表明大脑连接的数量增加。这一观察结果可能支持冥想实际上会引起大脑结构改变的假设。这项研究的一个重要局限性与缺乏长期纵向研究有关，这些研究跟踪一个群体多年，并且缺乏冥想者与背景和年龄相似但不冥想的人之间的比较。

甚至有证据表明，冥想——及其增强整体幸福感的能力——可能会减少分子水平发生的炎症和其他生物应激。我们小组与巴塞罗那生物医学研究所 Perla Kaliman 领导的小组之间的一项合作研究表明，经验丰富的冥想者进行为期一天的正念练习会降低炎症相关基因的活性，并改变参与基因开启和关闭的酶的功能。加州大学戴维斯分校的 Cliff Saron 进行的一项研究着眼于冥想对与调节细胞寿命有关的分子的影响。所讨论的分子是一种名为端粒酶的酶，它可以延长染色体末端的 DNA 片段。这些片段称为端粒，确保细胞分裂期间遗传物质的稳定性。每次细胞分裂时，它们的长度都会缩短，当它们的长度降至临界阈值以下时，细胞就会停止分裂并逐渐进入衰老状态。与对照组相比，在静修结束时，心理压力减轻最明显的冥想者的端粒酶活性也更高。这一发现表明，正念训练可能会减缓某些修行者的细胞衰老过程。

通往幸福之路

大约 15 年的研究不仅表明冥想在经验丰富的修行者的大脑功能和结构上都产生了显着变化。这些研究现在开始证明，冥想练习可能对对身体健康至关重要的生物过程产生实质性影响。

需要更多使用明确定义的随机对照试验的研究，以将冥想相关的影响与其他可能影响研究结果的心理因素区分开来。可能影响研究结果的其他变量是修行者的动机水平以及教师和学生在冥想小组中扮演的角色。还需要进一步的工作来了解冥想可能产生的负面副作用、给定练习课程的理想时长以及如何根据个人的具体需求进行调整。

即使有必要的注意事项，关于冥想的研究也为精神训练方法提供了新的见解，这些方法有可能增强人类健康和福祉。同样重要的是，培养同情心和其他积极的人类品质为不依附于任何哲学或宗教的伦理框架奠定了基础，这可能对人类社会的各个方面产生深远的积极影响。