การบันทึกคลื่นไฟฟ้าสมอง

การบันทึกคลื่นไฟฟ้าสมอง (Electroencephalography, ตัวย่อ EEG) เป็นวิธีหลักที่ใช้ในงานศึกษาหลายงาน เพื่อตรวจสอบสมองที่กำลังเจริญกรรมฐานEEG ใช้ตัวนำไฟที่แปะไว้ทั่วหนังศีรษะ เพื่อวัดการทำงานของเปลือกสมองโดยเฉพาะแล้ว EEG วัดสนามไฟฟ้าของนิวรอนกลุ่มใหญ่ข้อดีของ EEG ก็คือรายละเอียดทางเวลา คือสามารถวัดการทำงานแบบรวม ๆ ของคอร์เทกซ์บางส่วน ในระดับมิลลิวินาทีข้อเสียเมื่อเทียบกับวิธีการสร้างภาพทางสมองอื่น ๆ ก็คือ EEG มีรายละเอียดทางปริภูมิไม่ดี ดังนั้น จึงเหมาะที่จะใช้วัดการทำงานแบบเกิดเอง (spontaneous activity) ของคอร์เทกซ์ซึ่งจัดออกเป็น 4 ประเภทตามความถี่ของคลื่นสมองเริ่มตั้งแต่คลื่นเดลตาความถี่ต่ำ (< 4 เฮิรตซ์) ซึ่งสามัญในช่วงเวลานอนไปจนถึงคลื่นบีตา (13-30 เฮิรตซ์) ที่มีเมื่อตื่นและในระหว่างคลื่นความถี่ทั้งสองนี้ ก็คือ คลื่นทีตา (4-8 เฮิรตซ์) และคลื่นแอลฟา (8-12 เฮิรตซ์)

งานศึกษาหลายงานเกี่ยวกับสติกรรมฐาน ซึ่งมีการปฏิทัศน์ในปี ค.ศ. 2006 เชื่อมคลื่นแอลฟาและทีตาที่มีความถี่ต่ำกว่ากับกรรมฐาน[7] (คือเมื่อเจริญสติกรรมฐาน มักจะพบคลื่นแอลฟาและทีตาบ่อยครั้งกว่าคลื่นแอลฟา)แต่มีงานทดลองเก่า ๆ ที่รายงานผลที่เฉพาะเจาะจงยิ่งกว่านั้น เช่น งานศึกษาในปี ค.ศ. 1966 พบ alpha blocking ที่ลดลง และมีการทำงานแบบทีตาเพิ่มขึ้นเฉพาะในสมองกลีบหน้า[8] alpha blocking เป็นปรากฏการณ์ที่สมองที่กำลังทำงาน ที่ปกติแสดงการทำงานแบบคลื่นบีตา จะไม่สามารถเปลี่ยนไปเป็นทำงานแบบคลื่นแอลฟา ที่มักจะเกี่ยวข้องกับการระลึกถึงความจำเป็นงานที่อาจแสดงว่า เมื่อกำลังเจริญกรรมฐาน บุคคลจะอยู่ในสภาพที่ผ่อนคลายมากกว่า แม้ว่าจะยังมีความสำนึก (awareness) ที่ชัดเจนแต่ว่า งานทบทวนสองงานในปี ค.ศ. 2006 และ 2010 ชี้ว่า งานทดลองเก่า ๆ เหล่านั้น มีกลุ่มควบคุมและการวิเคราะห์ทางสถิติที่ไม่ดี และให้ความเห็นว่า ผลงานสามารถบอกได้เพียงว่า มีระดับการทำงานแบบแอลฟาและทีตาที่สูงขึ้นจริง ๆ[7][9]

การสร้างภาพประสาท

fMRI เป็นเทคโนโลยีอีกอย่างหนึ่งที่ใช้กันในระดับสูง เพื่อศึกษาความเปลี่ยนแปลงของสมองที่กำลังเจริญกรรมฐานfMRI สามารถตรวจจับการเพิ่มการไหลเวียนของเลือด ไปยังเขตสมองที่มีระดับเมแทบอลิซึมสูงซึ่งเป็นเขตที่กำลังทำงานตอบสนองต่อสิ่งเร้าที่ปรากฏอยู่เทียบกับ EEG ข้อเหนือของ fMRI อยู่ที่ความละเอียดทางปริภูมิ คือสามารถสร้างแผนที่การทำงานสมองได้อย่างละเอียดข้อด้อยอยู่ที่ความละเอียดทางกาลเวลา คือไม่สามารถวัดการทำงานที่ค่อย ๆ เป็นไปได้อย่างละเอียด ไม่เหมือนกับ EEG

ความเปลี่ยนแปลงทางภูมิลักษณ์ในสมอง

เนื่องจากยังเป็นเทคโนโลยีที่ใหม่ จึงพึ่งเริ่มมีการใช้ fMRI เพื่อตรวจสอบความเปลี่ยนแปลงในสมองเมื่อเข้ากรรมฐาน เมื่อเร็ว ๆ นี้ซึ่งพบว่า มีการทำงานในระดับที่สูงขึ้นที่ anterior cingulate cortex, สมองกลีบหน้า, และคอร์เทกซ์กลีบหน้าผากส่วนหน้า โดยเฉพาะในเขตหลังด้านใน (dorsal medial) เมื่อกำลังเจริญวิปัสสนา[10] และโดยนัยเดียวกัน cingulate cortex และสมองกลีบหน้า ก็ทำงานเพิ่มขึ้นในระหว่างการเข้ากรรมฐานแบบเซน[11] งานศึกษาทั้งสองนี้ ให้ข้องสังเกตว่า อาจจะมีระดับการควบคุมความใส่ใจที่สูงขึ้น ในระหว่างสติกรรมฐานทั้งสองแบบงานทบทวนสองงานในปี ค.ศ. 2006 และ 2010 กล่าวว่า เป็นผลของกรรมฐานต่าง ๆ ที่พบอย่างสม่ำเสมอในเขตสมองเหล่านี้โดยอ้างงานศึกษาที่ทำในกรรมฐานอื่น ๆ และแนะนำว่า ควรจะมีการตรวจสอบเพิ่มขึ้น โดยที่มีกลุ่มควบคุมที่ดีกว่า[7][9]

กรรมฐานและอารมณ์ความรู้สึก

งานศึกษาในปี ค.ศ. 2008 พุ่งความสนใจไปที่การตอบสนองทางอารมณ์ความรู้สึก ในระหว่างการเข้ากรรมฐาน[12] โดยให้ผู้ร่วมการทดลองทั้งที่เป็นผู้ฝึกใหม่ ทั้งผู้ชำนาญ เข้ากรุณากรรมฐาน (compassion meditation) แล้วทดสอบปฏิกิริยาต่อเสียงที่แสดงความทุกข์ภาพ fMRI แสดงระดับการทำงานที่สูงขึ้นใน cingulate cortex, อะมิกดะลา, temporo-parietal junction, และ ร่องสมองกลีบขมับส่วนบนกลีบขวาข้างหลัง เป็นปฏิกิริยาต่อเสียงนักวิจัยเชื่อว่า การทำงานเยี่ยงนี้ แสดงความอ่อนไหวที่เพิ่มขึ้นต่อการแสดงออกทางอารมณ์ความรู้สึกของผู้อื่น และแสดงอารมณ์เชิงบวกของผู้ปฏิบัติกรรมฐาน[12]