Что же на самом деле происходит в нашем мозге, когда мы медитируем? Исследователь медитации Хелен Вэн не только решила найти ответы на этот вопрос, но и стала пионером нового подхода в области созерцательной нейронауки.
Созерцательная нейронаука – это молодая область на стыке трех дисциплин: психологии, нейрофизиологии и созерцательных практик.
Хэлен Вэн — клинический психолог и нейроученый в Калифорнийском университете в Сан-Франциско, больше 15 лет она изучает нейробиологические механизмы медитации осознанности. Хэлен и сама давно практикует майндфулнесс.
Вэн работает над проектом EMBODY с Центром Neuroscape и Osher Center for Integrative Medicine при Университете Калифорнии. В рамках этого проекта ученые разрабатывают новые способы оценки навыков медитации с использованием функциональной магнитно-резонансной томографии (ФМРТ) и машинного обучения, чтобы выявить психические состояния во время медитации. В августе 2020 года Вэн со своей командой опубликовали результаты исследования по декодированию нейросетей во время медитации с использованием машинного обучения.
Машинное обучение
Машинное обучение — класс методов искусственного интеллекта, характерной чертой которых является не прямое решение задачи, а обучение в процессе применения решений множества сходных задач.
Проще говоря, машинное обучение включает в себя загрузку больших объемов данных (в данном случае — данных об активности тех или иных участков мозга) в программу. Далее идет обработка и то самое машинное обучение, а затем тестирование и оценка того, насколько точно программа распознает различные нейросети. Это похоже на распространенный способ применения машинного обучения для распознавания лиц, когда алгоритмы учатся распознавать лицо после того, как им дают много изображений для изучения, а затем они могут использовать эту информацию для распознавания этого лица на новых изображениях.
Вместо того, чтобы рассматривать медитацию как единый и неизменный процесс, Вэн решила точно отобразить, как реагируют та или иная область мозга в конкретный момент практики. Вэн и ее команда использовали разработанный ими фреймворк EMBODY (Evaluating Multivariate Maps of Body Awareness) или Оценка Многомерных Карт Телесной Осознанности, который измеряет и показывает колебания электромагнитных волн в мозге во время всего процесса медитации от момента к моменту.
Внутри сознания медитирующих
Исследователи хотели понять, что происходит с нашим сознанием в момент различных этапов практики. Для этого они «научили» программу распознавать паттерны мозга, связанные с различными медитативными состояниями.
В первой части эксперимента программу научили распознавать три внутренние сети мозга, которые активны во время следующих состояний в медитации:
- Внимание на дыхание (участников просили «обратить внимание на свое дыхание»);
- Блуждание ума («теперь вы можете перестать обращать внимание на свое дыхание»);
- Самореферентная обработка (размышление о своей жизни с короткой вводной «подумайте о событиях прошедшей недели»).
Команда Вэн записала внушительные 2160 паттернов мозга у каждого испытуемого – у восьми опытных практиков и восьми начинающих – для того, чтобы найти наиболее точную модель нейросети для каждого из трех состояний. Эти паттерны мозга были специфичны для уникальной структуры и функций мозга каждого человека и были адаптированы для каждого участника (как в случае с адаптацией к распознаванию уникального лица или отпечатка пальца каждого человека).
Новые характеристики внимания
Это помогло исследователям оценить новые количественные характеристики оценки внимания во время медитации, которые ранее были недоступны: например, процент времени в медитации, в течении которого медитирующий сосредоточен на дыхании или вовлечен в самореферентную обработку.
Затем ученые использовали программу машинного обучения (теперь «хорошо изученную» в распознавании трех мозговых сетей) для декодирования мозговой активности каждого человека во время 10-минутного сеанса медитации. Другими словами, данные мозга людей записывались во время 10-минутной медитации, во время которой им предлагалось сосредоточить внимание на дыхании. А мы с вами уже знаем, что концентрация на дыхании — это основа основ в медитации. Чтобы определить, на чем сосредоточен каждый участник, программа машинного обучения затем определяла, какая из мозговых сетей -«внимание на дыхании», «блуждание ума» или «самореферентная обработка» — активируется в каждую секунду.
Наконец, исследователи подсчитали различные медитативные состояния, которые происходили, секунда за секундой, и с помощью этих данных создали алгоритм того, что мозг каждого человека делал в течение этих 10 минут. Эти данные затем можно было использовать для оценки процента времени, которое каждый человек уделял, например, своему дыханию во время медитации.
Это первый случай, когда ученые смогли «читать мысли» во время медитации с таким уровнем детализации.
Расшифровка результатов
Итак, о чем же говорит нам это исследование?
- Во-первых, исследователи показали, что программа машинного обучения способна распознавать различные «режимы нашего внимания», активирующиеся во время медитации. Программа понимает, концентрируется человек в данный момент или нет.
- Во-вторых, они обнаружили, что этот метод распознавания нейросетей или режимов нашего внимания был возможен для подавляющего большинства участников (87,5%).
Кроме того, этот подход в изучении влияния медитации на мозг может быть применен как к опытным, так и к совершенно новым практикам. - В-третьих, исследователи смогли оценить новые количественные показатели внимания во время медитации, такие как процент времени, которое практикующие сосредоточены на дыхании или вовлечены в самореферентную обработку. И именно эта возможность является наиболее интересной на сегодняшний день.
Эти новые подходы помогут лучше измерить, как меняется наше состояние в процессе медитации, а будущие исследования могут помочь нам лучше адаптировать медитативные практики для улучшения результатов и увеличения положительного терапевтического эффекта.
В двух словах
Давайте подведем краткий итог. Исследование EMBODY открывает новые возможности для изучения динамичных внутренних состояний мозга медитирующего таким образом, чтобы более точно отразить, какой на самом деле опыт у испытуемого. У новичков же можно будет отследить динамику прогресса и понимание самого процесса.
Это исследование также показывает, что нет двух идентичных нейронных процессов у разных людей, и нет двух идентичных моментов в медитации, но есть закономерности, которые могут помочь лучше понять саму суть медитации.
По мере нашего роста в собственной созерцательной практике, мы осознаем, что медитация «живая» и состояния в ней меняются от момента к моменту. И цель, например, медитации осознанности (майндфулнесс) состоит не в том, чтобы достичь статичного, жесткого состояния внимания, а в том, чтобы тренировать умение гибко адаптироваться к динамическим переживаниям ума, сознания и тела и встречать их с принятием и интересом от момента к моменту.
Больше исследований медитации:
Какая медитация подходит именно вам?
Как настоящий момент делает нас счастливее?
