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meditatore eeg.jpgUn progetto di ricerca per acquisire nuove conoscenze sull’impatto che la meditazione può avere sulle funzioni affettive e cognitive fondamentali e sui meccanismi cerebrali sottostanti a tali processi. Alcuni degli attributi mentali positivi intenzionalmente coltivati nelle pratiche contemplative buddiste, per esempio la compassione, non sono mai stati inclusi nello studio neuroscientifico occidentale delle emozioni.

Addestrare e studiare la mente: verso un’integrazione delle pratiche contemplative buddiste e delle neuroscienze
Scopi generali del progetto di ricerca

Lo scopo generale di questo progetto di ricerca è acquisire nuove conoscenze sull’impatto che la meditazione può avere sulle funzioni affettive e cognitive fondamentali e sui meccanismi cerebrali sottostanti a tali processi. La ricerca mira inoltre a favorire un approfondimento della conoscenza della natura dell’esperienza cosciente. Alcuni degli attributi mentali positivi intenzionalmente coltivati nelle pratiche contemplative buddiste, per esempio la compassione, non sono mai stati inclusi nello studio neuroscientifico occidentale delle emozioni (vedi Davidson, 2002).

La presente ricerca intende sottoporre questi attributi mentali positivi a uno studio scientifico. Inoltre, combinando il rigoroso esame diretto dell’esperienza cosciente coltivato dalle pratiche contemplative buddiste con l’esplorazione neuroscientifica occidentale delle manifestazioni neurali e somatiche degli stati coscienti, è possibile acquisire nuove prospettive sulla natura fondamentale della coscienza (vedi Varela 1996; Lutz et al., 2002).

Descrizione del progetto di ricerca

Il progetto comporta la misurazione dell’attività funzionale del cervello con metodi di imaging su praticanti buddisti avanzati in vari stati meditativi. Questi studi sono attualmente in corso nel Keck Laboratory dell’Università di Madison, Wisconsin, e nel laboratorio LENA (CNRS, UPR 640), all’ospedale della Salpêtrière a Parigi.

La ricerca si concentra su quattro stati mentali ben documentati nella psicologia buddista, detti rispettivamente attenzione focalizzata, attenzione aperta (o pura consapevolezza), visualizzazione e generazione della compassione. Queste tecniche meditative coltivano varie facoltà mentali, alcune delle quali hanno ricevuto scarsa attenzione nella letteratura scientifica moderna.

L’attenzione focalizzata (Samatha) o ‘concentrazione univoca’ comporta il mantenere l’attenzione focalizzata su un singolo oggetto senza distrazione.

L’attenzione aperta (Rigpa) è uno stato di totale apertura, in cui la mente non è focalizzata su alcunché. In questo stato la mente è indifferente e imperturbata nei confronti di percezioni, ricordi o fantasie, benché non vi sia alcuna intenzione di bloccare o impedire tali esperienze.

La visualizzazione consiste nel costruire e nel contemplare mentalmente immagini visive altamente dettagliate.

La compassione consiste nel coltivare intenzionalmente uno stato affettivo positivo che i praticanti buddisti ritengono essenziale per controbilanciare le tendenze egocentriche. È uno stato in cui l’amore e la compassione occupano completamente la mente, senza altra considerazione, ragionamento o pensiero discorsivo.

Nei nostri studi-pilota preliminari abbiamo esaminato questi stati mentali sia in assenza di stimoli esterni, sia durante la presentazione di immagini visive. Sono state usate tre tecniche non invasive di imaging del cervello: l’elettroencefalografia ad alta densità (EEG), la magnetoencefalografia (MEG) e l’imaging funzionale tramite risonanza magnetica (fMRI). EEG (Figura 1) e MEG (Figure 2 e 3) sono tecniche complementari che misurano rispettivamente i potenziali elettrici nel cuoio capelluto e l’induzione magnetica intorno alla testa prodotti dall’attività elettrica di gruppi di cellule neurali.

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Figura 1: EEG

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Figura 2: MEG

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Figura 3: Processo che dà origine a variazioni localizzate nel campo elettromagnetico per effetto dell’attivazione neurale (immagine tratta da Baillet S. et al., 2001).

Queste due tecniche hanno un’eccellente risoluzione temporale, dell’ordine del millisecondo, che ci consente di esplorare la dinamica temporale fine dei processi neurali in questi stati meditativi. La fMRI ha una scala temporale molto più lenta (dell’ordine del centinaio di millisecondi), ma offre una risoluzione spaziale che può andare fino a 1-3 mm. Questa tecnica registra i cambiamenti emodinamici legati ai processi neurali. Quando i neuroni si attivano, essi producono mutamenti localizzati di flusso sanguigno e livello di ossigenazione, la cui immagine fornisce un correlato dell’attività neurale. La fMRI ci fornisce dunque informazioni anatomiche e funzionali sulle strutture corticali e subcorticali che si attivano in un particolare stato mentale (Figure 4 e 5).

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Figura 4a: Scanner per la risonanza magnetica

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Figura 4b: immagine della struttura del cervello.

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Figura 5: Esempi di attivazione funzionale (in arancione e rosso) sovrapposti a immagini della struttura del cervello ottenute con fMRI.

Combinando le risoluzioni spaziale e temporale di queste tecniche, speriamo di riuscire a identificare le strutture neurali attivate durante questi stati meditativi e a caratterizzare l’impronta neurale del loro coordinamento dinamico. È un fatto largamente accettato che ogni processo mentale complesso (come la percezione, l’azione, l’immaginazione, l’emozione…) sia caratterizzato dall’attività simultanea di regioni cerebrali variamente distribuite, funzionalmente specializzate e costantemente interagenti. Ogni ipotesi relativa al sostrato di un certo stato di coscienza deve perciò render conto del coordinamento di queste varie componenti, necessarie a produrre un’attività cerebrale globale transitoriamente unificata.

Un meccanismo possibile di questo coordinamento è la sincronia neurale, per via del suo presunto ruolo nel costituire i circuiti transitori che integrano processi cerebrali diffusi generando funzioni cognitive altamente ordinate (vedi la rassegna di Engel et al., 2001, e di Varela et al., 2001). Tali configurazioni temporali coerenti potrebbero rappresentare la controparte neurale dell’esperienza soggettiva e possono essere valutate con metodi matematici recenti a partire dai dati ottenuti mediante EEG/MEG (Figura 6). Le nostre ipotesi di lavoro sono perciò, in primo luogo, che stati meditativi specifici possano essere correlati con specifiche impronte dinamiche neurali rappresentate da configurazioni sincroniche; in secondo luogo, che il perdurare di tale configurazioni sincroniche durante uno stato meditativo possa influire in maniera sostanziale sulla struttura temporale delle risposte neurali agli stimoli sensoriali.

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Figura 6: Il colore rosso indica un’intensificata sincronia locale registrata da un singolo elettrodo sul cuoio capelluto (potenza emessa in una data frequenza). Le linee nere corrispondono invece a sincronie di fase a distanza fra popolazioni neurali, registrate da elettrodi lontani oscillanti con una relazione di fase costante per un certo numero di cicli (Lachaux et al., 1999). In questa ricerca lo studio della sincronia e della dinamica non lineare si servirà di vari algoritmi sviluppati al laboratorio LENA, CNRS UPR 640, Parigi. Per ulteriori informazioni in merito contattare Jean-Philippe Lachaux, dell’équipe neurodinamica.

Ricercatori scienziati e buddisti:

Richard J. Davidson, Direttore, W.M. Keck Laboratory for Functional Brain Imaging and Behavior, University of Wisconsin-Madison
Antoine Lutz, Post-doctoral fellow, W.M. Keck Laboratory for Functional Brain Imaging and Behavior, University of Wisconsin-Madison
Matthieu Ricard, Shechen Monastery, Katmandu, Nepal
Francisco Varela, PhD (1946-2001) è stato profondamente coinvolto nel dar vita a questo progetto: alla sua memoria è dedicato il nostro lavoro.

Bibliografia
Davidson, R.J. (2002). “Toward a biology of positive affect and compassion”. In R.J. Davidson and A. Harrington, (Eds.), Visions of Compassion: Western Scientists and Tibetan Buddhists Examine Human Nature. New York: Oxford University Press.
Engel, A.K., Fries, P., and Singer, W. (2001). Dynamic predictions: oscillations and synchrony in top-down processing. Nat Rev Neurosci, 2: 704-16.
Lutz, A., Lachaux, J.P., Martinerie, J., and Varela, F.J. (2002). Guiding the study of brain dynamics by using first-person data: Synchrony patterns correlate with ongoing conscious states during a simple visual task. Proc Natl Acad Sci U S A, 99: 1586-91.
Varela, F. 1996. Neurophenomenology : A Methodological Remedy to the Hard Problem. Journal of Consciousness Studies, 3: 330-50.
Varela, F., Lachaux, J.P., Rodriguez, E., and Martinerie, J. (2001). The brainweb: phase synchronization and large-scale integration. Nat Rev Neurosci, 2: 229-39.

Copyright originale Mind & Life Institute www.mindandlife.org
Traduzione di Shantena Sabbadini.
Copyright per l’edizione Italiana: Innernet.

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