การบันทึกคลื่นไฟฟ้าสมอง

โดยเหมือนกับงานวิจัยเกี่ยวกับความเปลี่ยนแปลงการทำงานของสมองในระยะสั้น งานวิจัยรุ่นเก่า ๆ อ้างอย่างเฉพาะเจาะจงว่า มีความเปลี่ยนแปลงระยะยาวในผู้ปฏิบัติกรรมฐาน เทียบกับผู้ไม่เจริญกรรมฐานความเปลี่ยนแปลงต่อคลื่นแอลฟา กล่าวว่าเป็นทั้งความเปลี่ยนแปลงระยะสั้นและระยะยาวคือ มีงานวิจัยหลายงาน (1966, 1981) ที่รายงานคลื่นความถี่โดยเฉพาะในระยะแอลฟาที่มีเพิ่มขึ้น การเพิ่มกำลังของคลื่นแอลฟา และระดับความถี่ที่ลดลงใน EEG ในนักกรรมฐานผู้ชำนาญ เทียบกับผู้ฝึกใหม่ เมื่อกำลังอยู่ในกรรมฐาน[8][13] ปรากฏการณ์ alpha blocking ที่เป็นความเปลี่ยนแปลงการทำงานของสมอง ได้รับการตรวจสอบว่าเป็นผลระยะยาวด้วยหรือไม่งานวิจัยในปี ค.ศ. 1981 ตรวจสอบรูปแบบการเจริญกรรมฐานหลายอย่าง เพื่อที่จะแสดงว่า การฝึกกรรมฐานระยะยาวจะมีผลต่อ alpha blocking โดยทดสอบปฏิกิริยาต่อสิ่งเร้าทางหู[14] แต่ว่างานทบทวนภายหลัง (2000, 2006) ให้ข้อสังเกตว่า ผลที่พบไม่ค่อยลงรอยกันและไม่มีผลที่ทำซ้ำต่อ ๆ มา ทั้งในงานนี้ และในงานอื่น ๆและบอกต่อไปว่า โดยคล้ายกับสังเกตการณ์ของการทำงานระยะสั้นที่เปลี่ยนไป ผลงานวิจัยสามารถบอกผลระยะยาวเพียงได้ว่า มีความเปลี่ยนแปลงในรูปแบบคลื่นสมองจริง ๆ แต่ไม่ค่อยสม่ำเสมอ[7][15] นอกจากนั้นยังมีข้อสังเกตอีกด้วยว่า แม้ว่า ความเปลี่ยนแปลงเช่นนั้นจะพบในระหว่างเจริญกรรมฐาน งานวิจัยโดย EEG ยังไม่ได้แสดงผลเปลี่ยนแปลงต่อสมองในระหว่างที่ไม่ได้เจริญกรรมฐาน แม้ในบุคคลผู้ชำนาญ

การสร้างภาพทางสมอง

ความเปลี่ยนแปลงระยะยาวทางสมองยังเห็นได้จากรูปสมอง บ่อยครั้งที่สุดสร้างโดยใช้ fMRIในงานวิเคราะห์อภิมานของงานวิจัย 21 งานที่มีการสร้างภาพทางสมอง พบว่า มีเขตสมอง 8 เขต ที่เปลี่ยนแปลงอย่างสม่ำเสมอรวมทั้งเขตสำคัญต่อ meta-awareness คือ frontopolar cortex หรือบริเวณบรอดมันน์ 10,การรับรู้อากัปกิริยาของกายทั้งภายในภายนอก (exteroceptive and interoceptive) คือ คอร์เทกซ์รับความรู้สึก และ insular cortex, การรวมความจำและการรวมความจำใหม่ (memory consolidation and reconsolidation) คือบริเวณฮิปโปแคมปัสการควบคุมตนเองและอารมณ์ความรู้สึก คือ anterior cingulate cortex และ orbitofrontal cortex,และการสื่อสารภายในกลีบสมองและข้ามกลีบสมอง คือ superior longitudinal fasciculus และ corpus callosum[16] ความเปลี่ยนแปลงที่ว่านี้ เห็นจากความหนาแน่นที่เพิ่มขึ้นของเนื้อเทาและเนื้อขาว ในบุคคลที่เจริญกรรมฐานเทียบกับบุคคลที่ไม่เจริญและการเปลี่ยนแปลงทางโครงสร้างที่พบมากที่สุด อยู่ในสมองกลีบซ้าย

ยังมีหลักฐานอีกด้วยว่า การเจริญกรรมฐาน มีบทบาทป้องกันการลดปริมาตรเนื้อเทา ที่เกิดเมื่ออายุมากขึ้นงานวิจัยในปี ค.ศ. 2007 พบหลักฐานว่า ผู้เจริญกรรมฐานแบบเซน มีปริมาตรเนื้อเทาใน putamen ซึ่งมีบทบาทเกี่ยวกับการเรียนรู้ ความยืดหยุ่นทางประชาน และการประเมินผลเกี่ยวกับการใส่ใจ ที่ลดลงในอัตราที่ต่ำกว่าผู้ไม่เจริญ[17] ซึ่งอาจจะแสดงว่า ผู้เจริญกรรมฐานมีการใส่ใจที่ดีกว่าผู้ไม่เจริญกรรมฐาน

ผู้ปฏิบัติกรรมฐานในระยะยาว ยังสามารถอดทนต่อความเจ็บปวดได้ดีกว่าอีกด้วย[18] เป็นปรากฏการณ์ที่สัมพันธ์กับหน้าที่และโครงสร้างที่เปลี่ยนไป ของคอร์เทกซ์รับความรู้สึกทางกาย (somatosensory cortices) และความสามารถเพิ่มขึ้นที่จะแยกส่วนต่าง ๆ ของสมอง จากส่วนที่ประเมินความรู้สึกเจ็บปวดทางประชาน คือ anterior cingulate cortex และ dorsolateral prefrontal cortex[19]

แต่ความเปลี่ยนแปลงที่พบในผู้เจริญกรรมฐาน โดยมากจะพบเฉพาะในคอร์เทกซ์ที่เกี่ยวข้องกับ executive functions และ คอร์เทกซ์สัมพันธ์ (association cortices)[16] ซึ่งสนับสนุนความคิดว่า การเจริญกรรมฐานช่วยเพิ่มการควบคุมตัวเองและความใส่ใจงานวิจัยเร็ว ๆ นี้ ยังได้ตรวจสอบว่า ความเปลี่ยนแปลงเช่นนี้ อาจจะเปลี่ยนแปลงการทำงานร่วมและการเชื่อมต่อกับ default mode network (DMN) อย่างไร DMN เป็นเครือข่ายของเขตต่าง ๆ ในสมองที่มีสมมุติฐานว่า จะทำงานเมื่อบุคคลทำงานทางใจรวมทั้งฝันกลางวัน[20]

ความสมเหตุสมผลของผลงาน

งานวิเคราะห์อภิมานของงานวิจัยต่าง ๆ ในปี ค.ศ. 2014 รายงานว่ามีความเอนเอียงหลายประเภท ซึ่งทำให้มีปัญหาขึ้นว่า งานวิจัยที่ใช้การสร้างภาพทางสมองเหล่านี้สมเหตุสมผลหรือไม่ นักวิเคราะห์เสนอว่า ความเอนเอียงในการตีพิมพ์ อาจทำให้มีการรายงานผลที่มีนัยสำคัญมากเกินไป[16]และว่า ความแตกต่างทางสมองที่สำคัญ ที่พบในผู้เจริญกรรมฐาน อาจจะเป็นความแตกต่างกันทางสมองที่มีอยู่แล้ว[16]และจะต้องมีงานวิจัยเพิ่มขึ้นอีก ก่อนที่จะมีข้อสรุปที่ดีได้ในเรื่องนี้