Нейробиология медитации

Когда в 2005 г. Нейробиологическое общество позвало Тензина Гьяцо (14-го далай-ламу) на свое ежегодное заседание в Вашингтоне, среди 35 тыс. присутствующих несколько сотен человек требовали отменить приглашение. Они считали, что на научном собрании нет места религиозным лидерам.

Но оказалось, что именно он задал собравшимся провокационный и полезный вопрос. Тензин Гьяцо спросил: «Какая может быть связь между буддизмом, древнеиндийскими религиозно-философскими традициями и современной наукой?»

Прежде чем начинать разговор, далай-лама уже успел кое-что сделать для поиска ответа на этот вопрос. В 1980-х гг. он инициировал обсуждение перспектив сотрудничества науки и буддизма, что привело к созданию Института «Ум и жизнь», направленного на изучение ме­дитативных наук. В 2000 г. он поставил перед проектом новую цель, организовав направление «Медитативная нейробиология», и пригласил ученых изучать активность мозга у буддистов, серьезно занимающихся медитацией и имеющих более 10 тыс. часов практики.

За прошедшие 15 лет более 100 буддистов, монахов и мирян, а также большое количество людей, недавно начавших заниматься медитацией, приняли участие в научных экспериментах в Висконсинском университете в Мадисоне и в 19 других университетах. Статья, которую вы сейчас читаете, — результат сотрудничества между двумя нейробиологами и буддийским монахом, первоначально учившимся на биолога.

Сравнив картины активности мозга у людей, медитировавших в своей жизни десятки тысяч часов, и тех, кто занимается этим недавно, мы начали понимать, почему такие методы тренировки сознания могут дать большие когнитивные и эмоциональные преимущества. Цели медитации пересекаются со многими задачами клинической психологии, психиатрии, профилактической медицины и образования. Все большее число исследований свидетельствует в пользу того, что медитация может быть эффективна при лечении депрессии, хронических болей и для формирования общего ощущения благополучия.

Открытие преимуществ медитации согласуется с данными, которые были недавно получены нейробиологами, что взрослый мозг сохраняет способность значительно меняться под воздействием опыта. Было показано, что в мозге происходят изменения, когда мы, например, учимся жонглировать или играть на музыкальном инструменте, и такое явление называют нейропластичностью. По мере возрастания мастерства у скрипача увеличиваются области мозга, контролирующие движения пальцев. По-видимому, похожие процессы происходят и при медитации. В окружающей среде ничего не меняется, но медитирующий регулирует свое психическое состояние, создавая внутренний опыт, который влияет на работу и структуру мозга. В результате проводящихся исследований накапливаются доказательства позитивного воздействия медитации на мозг, мышление и даже на весь организм в целом.

Достижения в области нейровизуализации и других технологий позволили ученым понять, что происходит в мозге при каждой из трех основных форм буддистской медитации—концентрации внимания, осознанности и сострадания. Приведенная ниже схема позволяет увидеть цикл событий, происходящих во время медитации внимания, и активацию соответствующих им областей мозга.

Что такое медитация?

Медитация встречается в духовных практиках почти всех крупных религий. СМИ, упоминая о медитации, используют это слово в разных значениях. Мы будем говорить о медитации как о способе развития основных человеческих качеств, таких как устойчивость и ясность ума, душевное равновесие и даже любовь и сострадание, — тех качеств, которые спят, пока человек не приложит усилия для их развития. Кроме того, медитация — это процесс знакомства с более спокойным и гибким образом жизни.

Медитация — достаточно простое занятие, и ею можно заниматься где угодно. Для этого не требуется специального оборудования или формы одежды. Чтобы начать «тренировку», человек должен принять комфортную позу, не очень напряженную, но и не слишком расслабленную, и пожелать изменений в себе, благополучия и облегчения страданий другим людям. Потом необходимо стабилизировать сознание, которое часто бывает неупорядоченно и наполнено потоком внутреннего шума. Чтобы контролировать сознание, его надо избавить от автоматических мыслительных ассоциаций и внутренней рассеянности.

Рассмотрим, что происходит в мозге во время трех распространенных типов медитации, которые пришли из буддизма, а сейчас используются вне религиозного контекста в больницах и школах по всему миру. Первый тип медитации— так называемая медитация — концентрация внимания: сознание в текущий момент времени ограничивают и направляют, развивая способность не отвлекаться. Второй тип — медитация осознанности (ясного ума) или свободного восприятия, во время которой человек стремится развить спокойное понимание собственных эмоций, мыслей и чувств, переживаемых им в настоящее время, чтобы не позволить им выйти из-под контроля и довести его до психического расстройства. При этом типе медитации человек сохраняет внимание к любым своим переживаниям, но не фокусируется на чем-то конкретном. И, наконец, третий тип известен в буддистской практике как сострадание и милосердие и способствует альтруистическому отношению к окружающим.

Под наблюдением приборов

Нейробиологи лишь недавно начали изучать явления, происходящие в мозге при различных типах медитации. Венди Хазенкамп (Wendy Hasenkamp) из Университета Эмори вместе с коллегами использовала томографию, чтобы выявить участки мозга, в которых наблюдается повышенная активность концентрации внимания во время медитации. Находясь в томографе, испытуемые сосредоточивались на ощущениях при дыхании. Обычно внимание начинает ускользать, медитирующий должен распознать это и вернуть себе сосредоточенность на ритме вдоха и выдоха. В данном исследовании испытуемый должен был с помощью кнопки подать сигнал о потере внимания. Исследователи определили, что существует цикл из четырех этапов: ускользание внимания, момент осознания отвлечения, переориентация внимания и возобновление сосредоточенного внимания.

На каждом из четырех этапов задействованы разные участки мозга. На первом этапе, когда происходит отвлечение, усиливается активность областей, образующих сеть пассивного режима работы мозга. Она объединяет такие области, как медиальная префронтальная зона коры, задняя поясная кора, предклинье, нижняя теменная долька и латеральная область височной коры. Известно, что данные структуры активны в то время, когда мы «витаем в облаках». Они играют ведущую роль в создании и поддержании внутренней модели мира, основанной на долговременной памяти о себе и окружающих.

В то время как один из соавторов этой статьи, Матье Рикар медитирует, активность его мозга активно регистрируется с помощью электроэнцефалограммы мозга.

На втором этапе, когда осознается отвлечение, активируются другие участки мозга — передняя часть островка и передняя поясная кора (структуры образуют сеть, отвечающую за познавательные и эмоциональные функции). Эти области связаны с субъективно воспринимаемыми чувствами, которые могут, например, способствовать отвлечению во время выполнения задания. Предполагается, что они играют ключевую роль в выявлении новых событий и переключении между разными сетями нейронов во время медитации. Например, они могут вывести мозг из пассивного режима работы.

На третьем этапе вовлекаются дополнительные области, в том числе дорсолатеральная префронтальная кора и нижнелатеральная часть теменной доли, которые возвращают внимание, «отцепляя» его от отвлекающего стимула.

И, наконец, на последнем, четвертом этапе сохраняется высокий уровень активности в дорсолатеральной префронтальной коре, что позволяет удерживать внимание медитирующего на заданной цели, например на дыхании.

В дальнейшем мы наблюдали в нашей лаборатории в Висконсине различия активности мозга в зависимости от опыта испытуемых. Как это ни парадоксально, но у людей, имевших серьезный опыт медитации (более 10 тыс. часов), по сравнению с новичками наблюдалась меньшая активность в областях, связанных с восстановлением внимания. По мере накопления опыта люди учатся удерживать внимание, затрачивая меньше усилий. Похожее явление наблюдается у профессиональных музыкантов и спортсменов, выполняющих действия автоматически с минимальным сознательным контролем.

Кроме того, для исследования влияния медитации, связанной с концентрацией внимания, мы изучали добровольцев до и после трехмесячного периода интенсивных занятий как минимум по восемь часов вдень. Им выдавали наушники, из которых раздавались звуки определенной частоты, а иногда— чуть более высокие звуки. На протяжении десяти минут люди должны были сосредоточиться на звуках и реагировать на возникающий более высокий тон. Оказалось, что у людей после периода длительных медитаций было меньше различий в скорости реакции от раза к разу по сравнению с теми, кто не занимался медитацией. Это означает, что после длительных тренировок сознания человек лучше сохраняет внимание и реже отвлекается. У людей с опытом медитации электрическая активность в ответ на высокие звуки была более стабильной.

Поток сознания

Во второй, тоже хорошо изученной форме медитации, участвует другой тип внимания. При медитации осознанности, или свободного восприятия, медитирующий должен замечать все взгляды или звуки и отслеживать свои ощущения, а также внутренний диалог. Человек остается в курсе происходящего, не фокусируясь на каком- то одном чувстве или одной мысли, и возвращает себя к этому отстраненному восприятию, как только сознание начинает блуждать.

В результате таких упражнений обычные повседневные раздражающие события — агрессивный коллега на работе, назойливый ребенок дома— теряют разрушающее действие и развивается ощущение психологического благополучия.

Вместе с Хелен Слагтер (Heleen Slagter), работавшей с нами в Висконсине, мы захотели разобраться в том, как такой вид занятий меняет восприятие.

Мы оценивали, как медитация осознанности влияет на способность замечать быстро предъявляемые зрительные стимулы. Участники эксперимента должны были заметить два числа, которые быстро мелькали на экране среди череды букв. Если второе число возникало спустя 300 миллисекунд после первого, люди часто не замечали второго. Такое явление называют миганием внимания. Если второе чис­ло возникает через 600 миллисекунд, обычно проблем с тем, чтобы его заметить, не возникает. Мигание внимания возникает из-за того, что мозгу сложно анализировать два стимула, предъявляемых с маленьким интервалом. Если на первый стимул направлено слишком много внимания, то второй обычно не замечают, хотя во время некоторых предъявлений наблюдатель его видит.

Мы предположили, что занятия медитацией могут уменьшить склонность «застревать» на первом стимуле. При медитации осознанности люди учатся видеть и не реагировать, и в результате может снизиться вероятность мигания внимания. И действительно: оказалось, что после трех месяцев интенсивных занятий медитацией люди замечали оба числа чаще, чем представители контрольной группы. Улучшение восприятия отразилось также и в ослаблении реакции мозга на первое число. В результате наблюдений за электрической активностью мозга, а именно за амплитудой P3b-компонента вызванного потенциала, которая позволяет оценить распределение внимания, выяснилось, что люди, занимающиеся медитацией, могут оптимизировать свое внимание таким образом, чтобы свести к минимуму эффект мигания.

Осознание неприятных ощущений позволяет уменьшить неадаптивные эмоциональные реакции, помогает преодолеть неприятные ощущения и может быть особенно полезным для борьбы с болью. В нашей лаборатории в Висконсине мы изучали людей, имеющих большой опыт медитации, в то время как они занимались сложной формой медитации осознанности, называемой открытым присутствием. При такой разновидности медитации, которую еще иногда называют чистым восприятием, сознание спокойно и расслаблено, ни на чем не сосредоточено, но при этом сохраняется живая ясность ума без возбуждения или заторможенности. Медитирующий наблюдает, не пытаясь интерпретировать, изменить, избавиться или проигнорировать болезненные ощущения. Мы обнаружили, что при медитации интенсивность боли не снижается, но это беспокоит медитирующего меньше, чем людей из контрольной группы.

По сравнению с новичками у людей, имеющих большой опыт медитации, в период перед болевым воздействием наблюдалась меньшая активность в областях мозга, связанных с тревожностью,— островке и миндалине. При повторных болевых воздействиях в мозге опытных медитирующих в областях, связанных с болью, наблюдалось более быстрое привыкание, чем у новичков. В других тестах, проведенных в нашей лаборатории, было показано, что тренировки сознания повышают способность контролировать и смягчать основные физиологические реакции, например воспаление или выделение гормонов в социальных стрессовых ситуациях, таких как публичное выступление или устный счет перед лицом строгой комиссии.

В нескольких исследованиях показано, что медитация осознанности благотворно влияет при симптомах тревожности или депрессии, а также улучшает сон. Получив возможность сознательно наблюдать и отслеживать свои мысли и эмоции, пациенты с депрессией могут использовать медитацию в тревожных ситуациях для управления спонтанно возникающими и навязчивыми негативными мыслями и чувствами. Клинические психологи Джон Тисдейл (John Teasdalc), работавший в Кембриджском университете, и Зиндел Сигал (Zindel Segal) из Торонтского университета в 2000 г. показали, что у пациентов, которые ранее пережили не менее трех периодов депрессии, после шести месяцев занятий медитацией осознанности в сочетании с когнитивной психотерапией риск рецидива в течение года снижается примерно на 40%. Позже Сегал показал, что медитация действует лучше, чем плацебо, и по эффективности сопоставима со стандартными способами антидепрессивной терапии.

Сострадание и милосердие

Третий тип медитации развивает чувства сострадания и милосердия по отношению к людям. Вначале медитирующий осознает потребности другого человека, затем испытывает искреннее желание помочь или облегчить страдания других людей, защищая их от их собственного деструктивного поведения.

Войдя в состояние сострадания, медитирующий иногда начинает испытывать те же чувства, что и другой человек. Но для формирования сострадательного состояния недостаточно наличия просто эмоционального резонанса с чувствами другого. Должно еще быть бескорыстное желание помочь тому, кто страдает. Эта форма медитации, направленная на любовь и сопереживание, больше, чем просто духовное упражнение. Показано, что она помогает сохранить здоровье социальным работникам, учителям и другим людям, имеющим риск эмоционального выгорания из-за переживаний, которые они испытывают, глубоко сочувствуя проблемам других людей.

Медитация начинается с того, что человек фокусируется на безусловной доброжелательности и любви к другим и молча повторяет про себя пожелание, например: «Пусть все живые существа найдут свое счастье и освободятся от страданий». В 2008 г. мы изучали активность мозга людей, занимавшихся этим видом медитации тысячи часов. Мы давали им прослушать голоса страдающих и обнаружили у них увеличенную активность некоторых областей мозга. Известно, что в эмпатии и других эмоциональных реакциях задействованы вторичная соматосенсорная кора и островок. При прослушивании страдающих голосов у опытных медитирующих по сравнению с контрольной группой данные структуры активизировались сильнее. Это означает, что они лучше разделяли чужие чувства, не испытывая эмоциональной перегруженности. У опытных медитирующих также наблюдалась повышенная активность в височно-теменном узле, медиальной префронтальной коре и области передней височной борозды. Все эти структуры обычно активируются, когда мы мысленно ставим себя на место другого человека.

Недавно Таня Зингер (Tania Singer) и Ольга Климецки (Olga Klimecki) из Института человеческой когнитологии и науки о мозге Общества им. Макса Планка вместе с одним из авторов этой статьи (Матье Рикаром) попытались выявить различия между обычной эмпатией и состраданием у медитирующего. Они показали, что сопереживание и альтруистическая любовь связаны с положительными эмоциями, и предположили, что эмоциональное истощение или выгорание представляет собой, по сути, «утомление» эмпатии.

В соответствии с буддистскими традициями созерцания, от которых пошла эта практика, сострадание не должно вызывать утомления и уныния, оно укрепляет внутреннее равновесие, силу духа и придает решимости помочь страдающим. Когда ребенок попадает в больницу, мать принесет больше пользы, если будет держать его за руку и успокаивать нежными словами, чем если, перегруженная эмпатией и тревогой, не вынеся вида больного ребенка, будет метаться взад-вперед по коридору. В последнем случае дело может кончиться выгоранием, от которого, согласно проведенным в США исследованиям, страдали примерно 60% из 600 опрошенных людей, ухаживавших за больными.

Для дальнейшего изучения механизмов эмпатии и сострадания Климецки и Зингер разделили около 60 добровольцев на две группы. У участников первой группы медитация была связана с любовью и состраданием, в другой группе развивали чувство эмпатии к окружающим. Как показали предварительные результаты, неделя медитации, основанной на любящей доброте и сострадании, привела к тому, что участники, хоть и не имевшие ранее опыта, испытывали больше доброжелательных чувств во время просмотра видеозаписи со страдающими людьми. Участники из другой группы, которые в течение недели только тренировались в эмпатии, переживали те же эмоции, что и страдающие люди на видео. Эти эмоции вызывали негативные чувства и мысли, и участники из этой группы испытывали сильный стресс.

Выявив такие разрушительные последствия, Зингер и Климецки провели со второй группой занятия медитацией сострадания. Оказалось, что дополнительные занятия снизили негативные последствия тренировки эмпатии: количество отрицательных эмоций снизилось, а доброжелательных— возросло. Это сопровождалось соответствующими изменениями в областях мозга, связанных с сочувствием, положительными эмоциями и материнской любовью, в том числе в орбитофронтальной коре, вентральном стриатуме и передней цингулярной коре. Кроме того, исследователи показали, что тренировка сострадания в течение недели усиливала просоциальное поведение в компьютерной игре, специально разработанной для оценки желания помочь окружающим.

Двери сознания

Медитация помогает изучать природу мышления, давая человеку возможность самому исследовать свои сознание и психическое состояние. В Висконсине мы изучали электрическую активность мозга у буддистов, имеющих большой опыт медитации, записывая электроэнцефалограмму (ЭЭГ) во время медитации сострадания.

Оказалось, что опытные буддисты могли произвольно поддерживать состояние, характеризующееся определенным ритмом электрической активности мозга, а именно высокоамплитудные гамма-колебания с часто­той 25-42 Гц. Такая координация электрической активности мозга может иметь большое значение для создания временных нервных сетей, объединяющих когнитивные и эмоциональные функции в процессе обучения и осознанного восприятия, что может привести к долговременным изменениям в мозге.

На протяжении медитации высокоамплитудные колебания продолжались в течение нескольких десятков секунд, причем их было тем больше, чем больше был опыт медитирующего. В первую очередь такие особенности ЭЭГ были выражены в латеральной области лобно-теменной части коры. Они могут отражать у людей повышение осведомленности об окружающей среде и внутренних мыслительных процессах, однако для понимания роли гамма-ритма требуются дополнительные исследования.

Медитация не только вызывает изменения определенных когнитивных и эмоциональных процессов, но и способствует увеличению некоторых участков мозга. Предположительно это вызвано увеличением числа связей между нейронами. Предварительное исследование, проведенное Сарой Лазар (Sara Lazar) с коллегами из Гарвардского университета, показало, что у людей с большим опытом медитации увеличился объем серого вещества в островковой доле и в префронтальной коре, а конкретнее в полях 9 и 10 по Бродману, которые часто активируются при различных формах медитации. Такие различия были наиболее выражены у пожилых участников исследования. Предполагается, что медитация может замедлять скорость истончения мозговой ткани, происходящего с возрастом.

В дальнейшей работе Лазар с коллегами показали, что у тех испытуемых, у кого в результате занятий медитацией осознанности сильнее всего снизилась реакция стресса, уменьшился также и объем миндалины — области мозга, участвующий в формировании страха. Позже Эйлин Людерс (Eileen Luders) из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе вместе с коллегами обнаружила. что медитирующие отличаются количеством аксонов— волокон, соединяющих разные участки мозга. Предполагается, что это связано с повышением количества соединений в мозге. Такое наблюдение свидетельствует в пользу предположения, что занятия медитацией действительно вызывают структурные изменения в мозге. Важный недостаток этих работ— отсутствие долгосрочных исследований, в которых люди наблюдались бы на протяжении многих лет, и отсутствие сравнительных исследований людей одного возраста и схожей биографии, которые различались бы только тем, медитируют они или нет.

Существуют даже такие данные, что медитация и способность с ее помощью улучшать собственное состояние могут снижать воспаление и другие биологические реакции, происходящие на молекулярном уровне. Как было показано в исследовании, проведенном совместно нашей группой и группой под руководством Перлы Калиман (Perla Kaliman) из Института биомедицинских исследований в Барселоне, для опытного медитирующего достаточно одного дня интенсивной медитации осознанности, чтобы снизить активность генов, связанных с воспалительной реакцией, и повлиять на работу белков, активирующих эти гены. Клифф Capoн (Cliff Saron) из Калифорнийского университета в Дэвисе изучал влияние медитации на молекулу, участвующую в регуляции продолжительности жизни клетки. Эта молекула — фермент теломераза, удлиняющий ДНК на концах хромосом. Концы хромосом, называемые теломерами, обеспечивают сохранность генетического материала во время деления клетки. Во время каждого деления теломеры укорачиваются, и когда их длина снижается до критической величины, клетка прекращает делиться и постепенно стареет. По сравнению с контрольной группой у медитирующих более эффективно снижался психологический стресс и наблюдалась более высокая теломеразная активность. Иногда занятия медитацией осознанности могут замедлять процессы клеточного старения.

Путь к благополучию

За 15 лет исследований удалось показать, что продолжительные занятия медитацией не только значительно меняют структуру и работу мозга, но и существенно влияют на биологические процессы, критически важные для физического здоровья.

Необходимы дальнейшие исследования с использованием четких рандомизированных контролируемых испытаний, чтобы отделить эффекты, вызванные медитацией, от связанных с другими психологическими факторами, которые также могут влиять на результаты исследований. Это, например, уровень мотивации медитирующих и роли, которые играют учителя и ученики в группе медитирующих. Дальнейшие исследования необходимы и для выяснения возможного негативного побочного эффекта от медитации, желательной продолжительности занятий и способов их адаптации к нуждам конкретного человека.

Но и с учетом всех предосторожностей очевидно, что в результате исследований медитации мы получили новое понимание методов психологической подготовки, которые потенциально могут улучшить здоровье и благополучие человека. Не менее важно, что способность развивать сострадание и другие положительные человеческие качества закладывает основу для создания этических норм, непривязанных к какой-либо философии или религии. Это может глубоко и благотворно влиять на все аспекты человеческого общества.

ОБ АВТОРАХ:

Ричард Дэвидсон (Richard J. Davidson) — директор Вайсмановской лаборатории нейро­визуализации и поведения и Центра исследования умственного здоровья в Висконсинском университете в Мадисоне. Первым начал научное изучение медитации.

Антуан Лутц (Antoine Lutz) — научный сотрудник Французского национального института здоровья и медицинских исследований, сотрудник Висконсинского университета в Мадисоне. Возглавлял нейробиологические исследования медитации.

Матье Рикар (Matthieu Ricard)— буддийский монах. Занимался биологией клетки, а затем, около 40 лет назад, покинул Францию и отправился в Гималаи изучать буддизм.