研究人员在威斯康星大学麦迪逊分校发现，在冥想期间，禅宗佛教僧侣表现出一种非凡的脑电波同步现象，称为伽玛同步——这种模式越来越多地与强大的大脑功能和我们称之为“心智”的活动综合相关联。
脑电波是由神经元之间传递信息时产生的极低电压产生的。大多数有意识的活动会产生13到30赫兹（即每秒周期数）的贝塔波。更强烈的伽玛波（30到60甚至90赫兹）通常标志着复杂的运算，如记忆存储和高度集中注意力。
威斯康星大学的研究对10位长期佛教修行者和8位接受过轻度冥想训练的大学生对照组进行了脑电图（EEG）检测。在冥想时，僧侣们产生的伽玛波振幅极高，并具有长程伽玛同步——来自不同大脑区域的波几乎同步，就像许多跳绳精确地一起转动。同步也持续了非常长的时间。学生的伽玛波远没有那么强烈或协调。
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这样的结果不仅仅意味着精神上的和谐；它们反映了原本分散的神经元群体的协调。伽玛同步随着一个人集中注意力或准备移动而增加。而缺乏同步则表明精神活动不协调，例如精神分裂症。最后，越来越多的理论提出，伽玛同步有助于将大脑的许多感觉和认知操作结合成意识的奇迹。
这个假设当然与僧侣的伽玛读数相符，似乎证实禅宗冥想产生的不是放松，而是一种强烈而平静的注意力。训练有素的音乐家在听音乐时也表现出卓越的伽玛同步——这是另一种平静但高度集中的形式。